Leistungsabfall bei in Reihe geschalteten LED normal?
Sollten verschiedene Leisten die in Reihe geschaltet sind nicht die gleiche Ampere abbekommen ?
Im Vorraus ich bin eher so medium elektronikbegabt.
Und zwar habe ich 8 LED Leisten mit jeweils 98 Samsung LM301B in reihe geschalten.
Mein Netzteil (MeanWell LCM-60) habe ich auf 1400mA eingestellt.
Die erste Leiste ist SO extrem viel heller und die 2-3 noch was heller als die danach kommen.
Also ich weiß wie schlecht das menschliche Auge ist aber das ist echt ein extremer unterschied.
Hätte ich die Parallel schalten sollen damit alle die gleiche Leistung haben ?
Danke im Vorraus.
4 Antworten
Hab mir mal die techn Daten angeschaut. Das Netzteil ist zu schwach, um 8 Leisten zu versorgen...
Die Leisten brauchen je ca 20V benötigen, wenn 1400mA fließen sollen. Bei 8 Leisten in Reihe müsste also die Versorgungsspannung ca 160V sein. Dein Netzteil schafft nur 42V bei 1400mA... Auch parallel schalten wäre sinnlos... Für 8 Leisten muss dein Netzteil mind 224W haben. Entweder 160V und 1400mA Konstantstrom, wenn Du die Leisten wirklich in Reihe schaltest (also nicht die erste Leiste einspeisen, und dann am Ausgang der ersten Leiste die nächste anschließen ect) oder, wenn Du die Leisten verlängerst, dann 20V konstant und entsprechend 8fachen Strom von einer Leiste... Die Leisten sind in 14 Segmente parallel, mit je 7 LEDs in Reihe geschaltet...
Ahh okay ja vielen dank für die Arbeit!
Anfängerfehler von mir bei der bestellung, die Netzteile die ich finde die 250Watt haben , haben alle nichtmal Ansatzweise die Spannung die gefragt ist.
Wie finde ich denn das richtige Netzteil für mein Setup oder muss ich auf jeden Fall wie unten angeregt mit 4 Netzteilen arbeiten ?
Vielen vielen Dank.
Eine LED ist ganz genau wie eine gewöhnliche Diode. Tatsächlich leuchten sogar Gleichrichter-Dioden im inneren!
Eine Diode besteht aus zwei verschieden dotierten Halbleiterkristallen. Durch das dotieren, also reinmischen "falscher" Atome kann man extra Elektronen oder einen Mangel an Elektronen im Kristallgitterverbund erzeugen.
Verbindet man zwei gegenteilig dotierte Kristalle, so fließen die Elektronen auf der Überschussseite auf die Seite mit dem Mangel. Dadurch hat man im Übergang keine beweglichen Ladungsträger mehr und der Übergang verliert vollständig seine Leitfähigkeit. Die Diode wird so zum Isolator.
Legt man Spannung an, dann kann man den Austausch der Zonen entweder verstärken, die isolierende Sperrzone wird größer oder zurücknehmen, die Sperrschicht wird dünner und verschwindet ab einer gewissen Spannung und die Diode leitet.
Um die Sperrzone bei einer leitenden Diode "frei" zu halten wird eine Spannung benötigt. Damit die Diode kontinuierlich Strom fließen lassen kann, muss diese Spannung im Kristallübergang aufrecht erhalten bleiben.
Bei Germanium Halbleitern liegt diese Spannung bei 0,3V, bei Silizium was heute sozusagen Standard ist liegt die Spannung bei zwischen 0,6V und 0,7V.
Fließen Elektronen durch diesen Spannungfall, spring ihr Energiezustand da die von hoher Spannung plötzlich auf niedrige Spannung gezwungen werden.
Um den Sprung zu schaffen müssen die Elektronen also eine gewisse Menge an Energie los werden und das machen Elektronen durch erzeugen von Photonen. Kollidieren Atome, werden die Valenzelektronen in eine höhere Umlaufbahn um den Atomkern gezwungen. Die Kollision führt der Umlaufbahn Energie zu. Um wieder auf die korrekte Bahn zu springen erzeugen die Elektronen ebenfalls Photonen. Deswegen leuchten sehr heiße Objekte, glühen also mit Licht. In einer Diode findet keine kollision statt und die Elektronen haben keine Umlaufbahnen, aber der Effekt im Übergang ist gleich. (Fast) jedes Elektron das sich durch den Kristallübergang bewegt erzeugt ein Photon.
Die Wellenlänge des Lichtes hängt davon ab wie viel Energie das Photon hat. Und damit hängt die Farbe einer Diode davon ab wie hoch die Spannung ist, die das Elektron übersprungen hat.
Gleichrichter-Dioden aus Silizium haben etwa 0,7V und leuchten im Infrarotbereich. Die Sende-LED einer TV Fernbedienung ist technisch gesehen nichts anderes als eine Gleichrichter Diode, nur in einem schicken, durchsichtigen Gehäuse.
Mischt man Gallium und Arsen, kann man wenn man gründlich genug mischt ebenfalls einen Halbleiterkristall erzeugen. Der hat dann aber abhängig von der Mischung andere Spannungen.
So kann man dann von 1,3V ("Dunkelrot") bis 3V ("Himmelblau") alle Farben erzeugen.
Weiße LEDs gibt es nicht, denn die LED kann immer nur genau eine Farbfrequenz erzeugen, abhängig von der Spannung im Kristall. Daher nimmt man blau oder Ultra-Violett (um 4V) und bestrahlt mit dem Licht einen Leuchtstoff der dann weiß Fluoresziert.
Die Farbe einer LED hängt also rein von der beschaffenheit des Kristalls ab, die Helligkeit vom Strom, also der Anzahl an Elektronen pro Zeit dir durch die Übergangszone im Kristall springen.
Legt man eine "hohe" Spannung an, also deutlich mehr als die Schwellspannung des Kristalls wird die Diode sozusagen so viel Strom ziehen wie sie kann. Eine LED an einer Autobatterie wird dann für ein paar Mikrosekunden fast 1000A ziehen bevor sie durch die unheimliche Leistung die sie da umsetzt innerlich verdampft.
Daher muss man den Strom durch eine LED regeln oder zumindest begrenzen.
Bei LED Streifen wird das gemacht in dem da Widerstände drin sind.
Da eine weiße LED gewöhnlich etwa 3,5V braucht (UV-nahe LED mit Leuchtstoff), kann man hier zwei in Reihe schalten die sich einen Widerstand teilen. Schaut man sich so einen LED Streifen an, hat der je nach Betriebsspannung jede zweite, dritte, vierte, ... LED ein kleines weiteres Bauteil das nicht leuchtet, das ist der Vorwiderstand.
Deswegen kann man die Streifen nicht nach jeder LED schneiden, die Schnittmarken sind immer zwischen den in Reihe geschalteten Dioden. Schneidest Du eine LED kürzer ab, geht der ganze Abschnitt aus da die Reihenschaltung durch die fehlende LED ja unterbrochen ist.
Wenn du die Streifen in Reihe schaltest und die sind unterschiedlich lang, fließt zwar der Selbe Strom durch jeden Streifen, aber wenn da eine unterschiedliche Anzahl an LEDs drauf ist, teilen die sich den Strom anders und werden dementsprechend heller oder dunkler.
Du musst die parallel schalten und am Netzteil die Spannung für die die Streifen ausgelegt sind einstellen (oder weniger zum dimmen).
Das ist ganz normal, denn es entsteht ein "Spannungsabfall". Je länger die Leitung ist desto größer ist der Spannungsabfall.
https://www.led-studien.de/spannungsabfall-bei-led-streifen/
Das kann man verhindern, indem man mehrfach eine Einspeisung verteilt auf der gesamten Länge macht. Also quasi, jeder LED-Streifen bekommt seine eigene Einspeisung.
--- Nachtrag 1 ----
1 Leiste hat 28 Watt
und dein Netzteil hat nur 60 Watt !!
Also benötigst du für 8 Leisten insgesamt 4 Netzteile je 60 Watt.
Dann wird deine Helligkeits-Abnahme auch nicht mehr so auffallen.
Du hast also einen Planungsfehler in deinem Projekt.
Hier die technischen Daten deiner vermeintlichen Ausrüstung:
60W Treiber:
https://lumstatic.com/wG/1W/zj_jXo2yetet-csIsA.pdf?
28W LED-Leiste (8 STÜCK = Summe 224 W !!!)
https://oled-tech.de/files/223/3761.pdf
----- Nachtrag 2 -----
Hier ist ein Bild einer "echten Reihenschaltung" von 2 LED-Leisten.
(In Antwort #28: ist es 2 mal 12V = 24V , du hast 2 mal 20V = 40V , aber das Prinzip Reihenschaltung ist deutlich erkennbar)
https://www.stummiforum.de/t169252f21-V-V-1.html
Viel Erfolg!
Bitte deutlich unterscheiden
- zwischen "hintereinander geschaltet"
- und "echte technische Reihenschaltung"
"Hintereinander schalten" bedeutet immer, dass man ein Spannungsabfall auf der Leitung (=ist der LED-Träger mit Leiterbahnen) hat.
Die LEDs sind NICHT alle in Reihe geschaltet, sondern es sind immer Gruppen aus mehreren LEDs zusammengefasst. Diese Gruppen sind PARALLEL geschaltet. Und je mehr Leistung "hintereinander geschaltet" werden, desto deutlicher ist der Spannungsabfall zu erkennen.
Jeder Strom durchflossene Leiter hat einen Spannungsabfall, sodass am Ende dieser Kette die Spannung garantiert geringere sein wird.
Die Konstantstromquelle regelt nur die Höhe der Spannung so, dass der vorgesehene Gesamtstrom fließt.
Viel Erfolg!
Bitte deutlich unterscheiden
Nun, geschrieben steht in der Frage "in Reihe" und nicht "hintereinander"... Und da Du keinen Bezug auf ggf "hintereinander" in deiner Antwort gezogen hattest, passte die Aussage so erst einmal eben nicht... Im Fall von "hintereinander" hast Du natürlich recht. Aber auch sein Netzteil ist viel zu schwach... Und bei "hintereinander" darf er nicht mit Konstantstrom 1,4A arbeiten, da er dann mit Konstantspannung 20V und entsprechend hohem Strom arbeiten müsste...
Richtig,
er sollte 4 unabhängige Baugruppen bilden:
- für 2 Leisten "hintereinander" eine echte Reihenschaltung bauen
- mit dem Netzteil (60W , 1400mA, es wird sich bei ca. 40 V einpendeln)
Diese Baugrube werden dann unabhängig 4 mal gebaut und betrieben. Also 4 Netzteile je 60W.
Viel Erfolg
Hey vielen dank für eure Kommentare , ich komm leider jetzt erst zum beantworten.
Also die klare Empfehlung ist 4x mit 60W Netzteilen zu arbeiten ?
Nicht einfach ein Netzteil mit über 224 Watt benutzen ?
Aber da finde ich keins was mir die Volt Anzahl gibt?
Du hast doch schon 1 Netzteil (60W 1400mA, DC Range 2 - 42V). Dieses Netzteil ist für 2 Leisten (=2 mal 28W) geeignet, wenn du die 2 LED-Leisten in "echter Reihenschaltung" verschaltest (siehe Link in meiner Antwort).
Ich empfehle also 3 weitere 60W Netzteile.
Baue insgesamt 4 unabhängige System mit je 60W.
PS:
Du findest kein Netzteile mit 1400mA und einen DC-Range von 8x20V = 160V !!!
Das ist normal, denn 160V ist lebensgefährlich, somit sollte sowas niemals im Eigenbau möglich sein. Die LED-Leisten würde lebensgefährliche Spannung führen, wenn es irgendwo eine Unterbrechung/Defekt gäbe.
Diese Unterbrechung führt dann die vollen 160V. Und der Kühlkörper ist vermutlich der Minus-Pol. Also sehr gefährlich für Experimente / Eigenbauten!
Viel Erfolg!
Willst du ein Fußballstadion oder Flughafen beleuchten? Du schreibst:
... Die erste Leiste ist SO extrem viel heller...
Du hast 5200 Lumen je Leiste, bei 8 Leisten sind das insgesamt 41600 Lumen.
Das ist vergleichbar mit 30 mal 100Watt herkömmliche Glühlampen.
Ich empfehle einen Sonnenbrille zu tragen, sonst wird's für die Augen schädlich.
Viel Erfolg!
Achso okay , ja dann werd ich das wohl über mehrere Netzteile verteilen , vielen dank für eure Hilfe.
bei einer Reihenschaltung spielt es keine Rolle, was hinten oder vorn ist. Der Strom muss de Gleiche sein.
Irgend etwas musst du falsch verdrahtet haben.
Er versorgt die Leisten in Reihe mit Konstantstrom 1400mA... Folglich muss bei baugleichheit auch über jede Leiste die gleiche Spannung abfallen, da alle Leisten gleich bestückt sind. Egal wie lang die Leitung dazwischen ist...