Beleuchtung mit Leds meiner Modellseilbahn

[Mango13580]

Hallo erstmal,
Vorab, ich bin ein echter Neuling auf dem Gebiet LED und Beleuchtung von Modellen. Ich habe mich schon viel durch die Foren durchgelesen, jetzt habe ich aber doch eher 2 konkretere Frage:
Ich möchte meine Modellseilbahnstrecke mit insgesamt 8 Leds und Reflektoren bestücken und insgesamt 8 Schneekanonen mit Leds beleuchten. Ich spreche von 5mm Leds, Farbe weiß und beide "Gruppen" sollen mit jeweils 1 Schalter an bzw. ausgeschaltet werden. -> Also die Beleuchtung der Strecke mit 1 Schalter und die 8 Schneekanonen mit 1 Schalter, jeweils wie gesagt 8 Leds.

1. Frage:
Ich weiß nicht wie ich sie, blöd gesagt, an den Strom angeschlossen bekomm. Also es gibt Netzstecker mit 3V, 12V oder 24V. Ich weiß leider nicht ob dies dafür geeignet ist oder ob ein Led Trafo doch die bessere Wahl ist. Oder doch auf die alten Batterien setzten? 2AA Batterien oder 8AA Batterien mit 3V bzw. 12V??

2. Frage:
Wie müsste dann konkret der Schaltplan meines Projektes (s.O) aussehen. Ich habe gelesen eine Mischung aus Parallel- und Reihenschaltung ist die beste Idee. Doch wenn ich jetzt von der Spannungsquelle ausgehend 2 Kabel für beide "Gruppen" (s.O) mit Schalter ausstatte und dann diese wieder 3 mal aufteilen (2x 3Leds, 1x 2 Leds), kommt dann wahrscheinlich wieder auf die Spannung an, und rechnen wir mit 3V pro Led (oder ist das zu viel oder sogar zu wenig?) und beispielsweise 12V Gesamtspannung, dürfe ich dann wenn ich es richtig verstanden habe am besten nur 3 Leds in Reihe schalten und den Rest (3V) am Vorwiderstand "verbrennen". Hängt von Spannungsschwankungen und Temperatur ab, richtig?? ODER dürfte ich doch 4 Leds à 3V an 12V anschließen?
Wenn ich dann vielleicht irgendwann mal mehr beleuchten möchte, kann ich dann bei meiner ersten "Kreuzung" ( also wo Gruppe 1 und 2 aufgeteilt werden) noch mehr "Abzweigung" also sozusagen "Gruppe 3" hinzufügen?
Müsste bei Parallelschaltung doch eigentlich gehen, oder? Spannung bleibt ja konstant.

Also entschuldingung für die vielen Fragen, bin aber wie gesagt absolut unerfahren und schäme mich schon fast für die dummen Fragen Hoffentlich ist alles verständlich wenn nicht, bitte Nachfragen. Aber ich wollte halt über mein Projekt einfach mal Profis drüberschauen lassen. Auf eure Meinung, Tipps, Antworten und bestenfalls einen Schaltplan würde ich mich sehr freuen.

Freundliche Grüße
Manuel Knölle

[Nero]

Hallo Manuel,
bei konstanten 12V Betriebsspannung kannst du 2x4 LEDs in Reihe schalten und ohne Vorwiderstand betreiben. Voraussetzung ist das jede LED 3V Betriebsspannung hat.

https://www.elektronik-kompendium.de/si ... 109111.htm

Ich empfehle dir aber pro Gruppe (also zu den 2x4 LEDs) ein kleines Poti mit einem Wert von 0,5 - 1,0kOhm in Reihe zu setzen.

Gerade im Modellbau ist die volle Leuchtkraft der LEDs zu viel und so kannst du die richtige Helligkeit nach Empfinden einstellen. Hast du die richtige Helligkeit gefunden kannst du dann auch das Poti auslöten und den entsprechend dem eingestellten Wert einen Festwiderstand in die Schaltung einlöten.

Uwe

[günni]

Moin,

bei konstanten 12V Betriebsspannung kannst du 2x4 LEDs in Reihe schalten und ohne Vorwiderstand betreiben. Voraussetzung ist das jede LED 3V Betriebsspannung hat.

LEDs sind mit Vorwiderstand und Gleichspannung zu betreiben. Der Vorwiderstand dient der Strombegrenzung und erhöht die Lebensdauer der LED. Ich habe hier LEDs mit einem Strom von 8mA seit über 30 Jahren im Dauerbetrieb!

Statt vom Gleis kann da auch vom Trafo stehen. Wird ein Netzteil (12V Gleichspannung) verwendet, entfällt B1 und C1. LED D4 entfällt.
Mit der Beispielschaltung kann die LED-Helligkeit eingestellt werden.

Beispiel!

lm317-1-Wagenbeleuchtung1.jpg (25.05 KiB) 1276 mal betrachtet

[Nero]

Hallo Günni,
betätige den Widerstandsrechner und du wirst das Ergebnis sehen.

Grundsätzlich hast du Recht, aber wenn in der Serienschaltung bei typischer Betriebsspannung der errechnete Widerstandswert 0 Ohm ergibt kann man den weglassen. Da mir klar ist das, gerade im Modellbau, meist nicht die 100% Leistung der LEDs benötigt werden habe ich ja auch das Spielfeld mit dem Poti hingewiesen um die optimale Leuchtstärke (und damit den Strom) zu bestimmen und ggf. mit einem Festwiderstand festzusetzen.

Uwe

[Harry]

....Grundsätzlich hast du Recht, aber wenn in der Serienschaltung bei typischer Betriebsspannung der errechnete Widerstandswert 0 Ohm ergibt kann man den weglassen...

Und welcher Strom fließt dann durch die LED?
LED nie ohne Vorwiderstand, ist gut für ihre Lebensdauer und man braucht ihn zur Einstellung der Helligkeit. Glaube einfach Günni, der hat echt Ahnung
Viele Grüße
Harry

[Harry]

... Voraussetzung ist das jede LED 3V Betriebsspannung hat.....

Genau das ist das Problem, LED haben keine "Betriebsspannung", wie z.B. eine Glühbirne.

[günni]

Moin Manuel,
bevor ich mich jetzt hinsetze und einen Schaltplan erstelle, teile mir bitte mit, welche Reihenschaltungen Du einsetzen möchtest.
Wieviel Regelkreise für die Helligkeit möchtest Du haben.

Beispiel für das Auflisten:

3 * 5 LEDs
5 * 4 LEDs
3 * 3 LEDs
6 * 2 LEDs

2 Regelkreise...

[Nero]

... Voraussetzung ist das jede LED 3V Betriebsspannung hat.....

Genau das ist das Problem, LED haben keine "Betriebsspannung", wie z.B. eine Glühbirne.

Das ist nicht ganz richtig. Über den Vorwiderstand der Grundschaltung stelle ich einen Spannungsteiler her der von der typischen Betriebsspannung (ist je nach Farbe und Type der LED unterschiedlich) abhängig ist. Siehe Widerstandsrechner. Betreibe ich 4 LEDs mit einem typischen Spannungsabfall von je 3V in Reihe ergibt sich ein Vorwiderstandswert für die 4 LEDs von 0 Ohm und es stellt sich ein Stromfluß von 20mA ein der ebenfalls entsprechend des genauen Datenblattes der LED leicht unterschiedlich sein kann.
Dazu habe ich ebenfalls geraten mit einem Poti nach Auge die gewünschte Helligkeit einzustellen und ggf. anschließend das Poti gegen einen Festwiderstand mit dem eingestellten Wert des Potis zu ersetzen.

Uwe

[günni]

Moin,
kopiert aus Wikipedia.

Leuchtdioden besitzen eine exponentiell ansteigende Strom-Spannungs-Kennlinie, die unter anderem auch von der Temperatur abhängt. Der Lichtstrom ist nahezu proportional zum Betriebsstrom.

Die Flussspannung bzw. die Spannung über der Diode stellt sich durch den Betriebsstrom ein, besitzt Exemplarstreuung und ist temperaturabhängig – sie sinkt mit steigender Temperatur wie bei allen Halbleiterdioden ab. Die Versorgung über eine Konstantstromquelle (häufig angenähert in Form eines Vorwiderstandes) ist daher wichtig für eine definierte Leuchtstärke. Ein direkter Betrieb an einer Spannungsquelle ist sehr riskant, da der Arbeitspunkt über die Spannung für den gewünschten Strom wegen der Exemplarstreuung und der Temperaturabhängigkeit nicht ausreichend genau eingestellt werden kann.

[Nero]

Wenn du das so genau nimmst darfst du wegen der Exemplarstreuung auch keine Serienschaltung machen da hier die die einzelnen LEDs durch die Streuung in der Gesamtteilung exponentiell unterschiedlich belastet werden.

Ich möchte Manuel als TE jetzt aber nicht zu sehr verwirren und möchte es dabei belassen mit dem Hinweis das bei den Vorwiderstandsberechnungen meistens nicht mit dem vollen LED Strom nach Datenblättern gerechnet wird. Braucht eine LED für volle Leuchtkraft z.B. 20mA habe ich selbst das Stirnlicht einer Lok aus 3 LEDs teilweise auf 5mA pro LED über das disktierte Poti und den schließlich den ohne Berechnung ausgewählten Festwiderstand begrenzt.

Uwe