Nieuws:

Zin in een spoors uitstapje? Kijk eens in onze kalender!

Optimaal gebruik van alle soorten LED´s

Gestart door leendert woensdag 20 mei 2009, 12:51:10

0 leden en 1 gast bekijken dit board.
Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Waarom een artikel over LED´s..
Op zich eenvoudig: een led geeft licht, werkt op gelijkspanning en gebruikt weinig stroom. Maar voor effectief gebruik van leds, komt eigenlijk eigenlijk wel wat kijken. Aangezien ik mijn huisjes en de perrons van ledverlichting voorzie en er graag lang mee wil doen, heb ik eens uitgezocht wat er allemaal mogelijk is om het goed te doen, met een zo hoog mogelijk rendement

Stroom
Een led werkt het beste bij de stroomopname zoals aangegeven door de fabrikant. Als gevolg van de opgenomen stroom, is ook de benodigde spanning te bepalen. De meeste LED´s ongeacht de kleuren, nemen 20mA op. Er zijn low current leds, die al genoegen nemen met 2mA en er zijn leds waar heeeel veel licht uitkomt (ik heb er op dit moment een waar 40.000 mcd uitkomt) die 100mA nemen. Stroom is essentieel voor een LED!!

Hoe een led aan te sluiten?
Principe is erg eenvoudig: een gelijkspanningsbron, bv een 9V batterij, een weerstand om de stroom in toom te houden en de led zelf. Behoeft nauwelijks een plaatje.

Hoeveel spanning neemt een led?
Dat is nog niet eens zo eenvoudig te beantwoorden, want de spanning is het gevolg van de stroom die er loopt, en nauwelijks andersom. In tegenstelling tot gloeilampen is bij de LED is niet de spanning maar de stroom belangrijk, het is namelijk heel belangrijk dat de stroom die door de LED vloeit begrensd wordt! De stroom bepaald de lichtopbrengst, terwijl de spanning bepaald wordt door de ?bandgap? van het halfgeleidermateriaal. Die bandgap is afhankelijk van de samenstelling (verontreiniging) van het halfgeleidermateriaal. Hoe groter deze bandgap, des te korter de golflengte. En des te hoger deze zogenoemde ?drempelspanning?. Die drempelspanning is belangrijk om te bereken hoeveel vermogen in de LED-chip ontwikkeld wordt, en hoeveel spanning er over de voorschakelweerstanden komt te staan. Dat laatste is weer belangrijk om de waarde van die weerstand te kunnen berekenen aan de hand van de LED stroom die je wilt laten lopen.
Die drempelspanning is verder ook nog eens afhankelijk van de temperatuur en van de LED stroom, maar beneden de drempelspanning neemt de stroom zo enorm af dat de LED nauwelijks of geen licht meer uitstraalt, afhankelijk van het lekstroompje dat er misschien nog loopt...

Maar om een indicatie te geven, hier een opsomming per kleur:

Diep rood: 1,8 Volt
Rood: 1,9 Volt
Oranje: 2,0 Volt
Amber: 2,0 Volt
Geel: 2,0 Volt
Geelgroen: 2,1 Volt
Groen:2,2 Volt
Turquoise: 3,0 Volt
Blauw: 3,3 tot 3,5 Volt
Violet : 3,2 Volt
Ultra Violet : 3,5 Volt
Wit : 3,3 tot 4,2 Volt

Let op: dit zomaar gemeten waardes, kijk voor details altijd naar de specificaties van de LED zelf.

Om nu te berekenen wat de benodigde weerstand zou zijn om de led goed en veilig te laten branden, neem je de formule: spanning batterij MINUS spanning van de LED GEDEELD door 20mA. Daar rolt een getal uit. Bij een 9 Volt batterij en een UV LED (3,5 Volt) levert dat een getal op van (9-3,5) / 0,02 = 275. Dat geeft de waarde van de benodigde weerstand.
Nou zijn er weerstanden in reeksen en de meest nabij gelegen waarde is dan 270 Ohm. Rekenen we even terug, dan zien we dat bij een weerstand van 270 Ohm en een stroom van 20mA (die ik eerder schreef als 0,02, want dat is de vertaling van milli Ampère naar Ampère) er 5,4 volt over de weerstand staat en er dus 9-5,4= 3,6 volt overblijft voor de LED. Iets meer dus dan de specs, maar dat kan nog goed.

Een paar dingen nog
Rendement
Er wordt gezegd dat LED´s erg efficiënt zijn. En dat is ook zo. Maar? In ons voorbeeld gaat een deel van de stroom in de led zitten, maar een veel groter deel in de weerstand. En die wordt warm. Zeker als we kostbare digitale stroom gebruiken, dan is het zonde om daar de omgeving mee op te warmen. Enne? groen als we zijn: we willen toch allemaal zuinig zijn op ons kleine H0 wereldje. Even berekenen hoeveel vermogen er nu ´verloren´ gaat. Het vermogen wordt uitgerekend door het stroomverbruik met de spanning te vermenigvuldigen. Dus de waarde spanning over de weerstand was 5,4 volt en de stoom 0,02 A. Dat levert een vermogen van 108mW (milliwatt op). Nee, daar kan je geen potje thee op koken, maar het is toch een beetje zonde, want alleen al op mijn baan heb ik nu al meer dan 100 leds in gebruik. Dat zou toch al weer goed zijn voor ruim 10 Watt.

Oplossing 1
Meer leds in serie zetten. Werkt al heel goed. Hebben we bijvoorbeeld 2 witte leds van 3,8 volt in serie op de eerder genoemde batterij, dan berekenen we de weerstand door 2 x 3,8 te doen (ze staan immers in serie), dat van de 9 Volt af te trekken (=1,4 Volt) en te delen door de 20mA. Dat levert 70 Ohm op, afgerond op de reeks: 68 Ohm. Met dezelfde formule kost dat nog maar 28 mW aan ´verlies´ op.

Oplossing 2
Gebruik een constante stroombron. Eenvoudig weg is dit een ´ding´ dat wat er ook gebeurt, altijd een constante stroom aflevert. Dat heeft een veel beter rendement en houdt de zaak ook constant. Later hierover meer..

Een LED is een diode, geen ohmse weerstand?
Als je een LED aansluit op een lage spanningsbron die net iets lager dan de drempelspanning ligt, dan loopt er nagenoeg geen stroom en geeft de LED nauwelijks licht. Bij een rode LED is dat bijvoorbeeld bij 1,6 Volt. Gaan we de spanning verhogen, dan loopt bij 1,75 volt bijvoorbeeld 5 mA, bij 1,8 volt 20 mA en bij 2,0 Volt is de stroom al over de 100 mA. En dat houdt een LED die op maximaal 30 mA gespecificeerd is maar kort vol...  Doordat hij flink warm wordt gaat ook nog de drempelspanning dalen, waardoor er een nog grotere stroom gaat lopen en hij nog heter wordt! Oppassen dus, want vooral hiermee bepaal je de levensduur van een LED. Gebruik ALTIJD een voorschakelweerstand, ook al kom je als je de ledspanningen optelt precies op je voedingspanning uit.
En verder?
Veel van mijn verlichting is opgebouwd met witte LED´. Ik gebruik hiervoor een constante stroombron een zgn. LED driver. Nou is dat misschien wel wat te hoog gegrepen om hier uit te leggen, maar laat maar even weten of daar behoefte aan is. Om alvast wat lekker te maken over ´rendement´: 4 witte leds in serie bij 16 Volt met een weerstand, gebruikt dan 235mW, terwijl die met de stroombron slechts 22 mW gebruikt, ruim 10 keer beter, terwijl er echt nooit meer dan 20 mA door loopt. Een IC´tje ter grote van een speldenknop met 4 pootjes. Constante verlichting en geen zorg dat als de voedingspanning even een keer te hoog wordt, omdat er iets zwaars in- of uitschakelt een of meer LEDs naar de eeuwige jachtvelden zijn. Laat maar weten dus..

Groet,
Leendert


Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Leendert,

Dit is waardevolle informatie! Nu snap ik eindelijk hoe (en vooral waarom) het zit met die voorschakelweerstanden.
Meer informatie over dit soort technieken is zeker welkom  8)

Groeten, Laurus
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
CiteerOplossing 2
[...] een constante stroombron [...] heeft een veel beter rendement [...]
Dit klopt niet: het verlies bij gebruik van een constante stroombron is gelijk aan dat van een voorschakelweerstand.
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Citaat van: Erik Baas op woensdag 20 mei 2009, 13:28:04
CiteerOplossing 2
[...] een constante stroombron [...] heeft een veel beter rendement [...]
Dit klopt niet: het verlies bij gebruik van een constante stroombron is gelijk aan dat van een voorschakelweerstand.
EDIT: NOTE: Bevat onjuiste informatie volgens de deskundig op dit forum, zoals dat in ondestaande berichten subtiel blijkt.
Wie echt wil weten hoe het wel zit, hier de verwijzing naar het brondocument van de fabrikant: http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/208/127145_DS.pdf.


Even de uitleg waarom een voorschakelweerstand (echt waar..) minder effectief is dan een stroombron. Dit naar aanleiding van de opmerking van Erik.

Onderstaande schakeling voor het vergelijk. Links de stroombron, rechts de weerstand.



Hierbij wordt een constante stroom gevraagd van 20mA, er worden 4 leds aangestuurd. De genoemde stroombron ´snoept´ zelf 0,75volt (hij moet tenslotte ook ergens van leven :-) ).

De voedingsspanning is 16 Volt, het stroomverbruik 20mA.

Voorbeeld 1: Witte LEDS
Voorbeeld Witte LEDs van 3,3 Volt. Voedingsspanning 16 Volt.
In de rechter schakeling moet een weerstand van 140 Ohm geplaatst worden om de gevraagde stroom in de perken te houden. (16 ? ( 4 * 3,3v) ) gedeeld door 20 mA.
Het vermogen is hier de spanning * stroom = 2,8 Volt * 20 mA = 56mW.

Bij de stroombron, hebben we alleen te maken met de spanningsval van de bron zelf (0,75) volt, * de stroom die er door gaat (20 mA) Dat kost dan 22 mW.

Het rendement is hier 1:2,5

Voorbeeld 2: Rode LEDS
Nemen we rode LED´s (van 1,9 volt) dan wordt de weerstand (16 ? ( 4 * 1,9volt)) GEDEELD door 20 mA: 420 Ohm. Het vermogen wordt dan: 8,4 Volt * 20 mA = 168 mW.
Voor de linker tak, die met de stroombron, zal ook hier gewoon 22 mW, conform eerdere berekening gebruikt worden.

Het rendement is hier 1:7,6

Al met al
- Het rendement van een stroombron is echt beter.
- Hoe dichter de (benodigde) spanning in de buurt komt van de voedingsspanning en daarmee de lagere waarde van de weerstand, hoe effectiever het wordt en in de buurt komt van de stroombron.

Groet,
Leendert
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
De afbeelding staat er nog niet, daarom moet ik maar even aannemen dat je in beide gevallen hetzelfde aantal LED's in serie aansluit op dezelfde voedingsspanning. In dat geval is de totale stroom in beide gevallen hetzelfde, en aangezien de voedingsspanning ook hetzelfde is kun je uitrekenen dat het totaal afgenomen vermogen uit de voeding ook identiek is: hieruit volgt dat het vermogensverlies over weerstand en constante stroombron ook hetzelfde is. Simpel. Wet van Ohm.
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Het schema staat er nu wel, en ik zie dat je een IC hebt toegepast als stroombron: tussen de pennen 2 en 3 staat dezelfde spanning als over de weerstanden R2 en R3, en er loopt dezelfde stroom doorheen: de dissipatie (= vermogensverlies) is dus ook hetzelfde. Sterker nog: omdat het IC zelf ook stroom uit de voeding afneemt, is het rendement zelfs lager.

Edit: De 402 is geen IC maar een transistor plus een paar passieve componenten, dat wist ik niet. De extra afgenomen stroom zal dus hooguit een paar microampere bedragen, en is dus te verwaarlozen.
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Leendert, ik moet Erik hier gelijk geven.
Je veronderstelling dat er over de stroombron maar 0,75V verloren gaat is te simpel. Want waar blijft de rest van de spanning dan?

Het belangrijkste voordeel van een stroombron is dat de stroom door de leds constant blijft, zodat je bij variërende voedingsspanning dezelfde lichtopbrengst houdt.
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Ook een prima en eenvoudige constante stroombron levert de volgende schakeling :

http://www.circuitsonline.net/circuits/view/104

BF256C doet ongeveer 15 mA (11-18 mA)
Je kunt ook een BF245B gebruiken en die doet ongeveer 11 mA (6-15 mA)
of een BF245C en die doet ongeveer 19 mA (12-25 mA)
kortom, het type FET bepaalt de stroom.

Je kunt natuurlijk meerdere LED's in serie zetten, maar denk dan wel om de totale spanning, ook hier is de diode (1N4148) niet echt nodig, mits je na de gelijkrichter zit (bijv. decoder spanning).

m.vr.gr.
Siebe
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Hi Allen,

Eerder schreef ik hier over de stroombron met het genoemde IC. Hierbij nog even het printontwerp. Werkt lekker makkelijk, want SMD componenten op een bestaande print is toch best een heel gepruts.

Op deze print is ruimte voor 5 stroombronnen. Deze kunnen met de bekende stekkerbusjes waar een standaard stekkertje ingestoken kan worden. Op de + wordt een postieve spanning aangesloten, op de - de bekende bruine draad.

Het SDM component wordt (uiteraard) aan de onderzijde van de print gemonteerd. Een tip voor de montage: vertin eerst de vier eilandjes en plaats daarna het SMD component. Zet het vervolgens met een krokodillenbek klemvast en kijk of het nergens sluiting maakt. Als dat goed is, verhit dan punt voor punt het smd component en het zit prima vast. Hoe korter hoe beter en neem even wat tijd tussen de solderingen.

Veel plezier met dit printje!



Groet,
leendert
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Wat is een led.
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Citaat van: Mana op zondag 13 september 2009, 22:35:48
Wat is een led.

Een LED is een lichtdiode. Dat is een speciaal soort die in de doorlaatrichting licht uitzendt..

Groet,
leendert
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Forum Moderator
Lid sinds: 2006

Gelukkig liggen de dwarsliggers onder de rail.

offline
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Leuk verhaal Leendert, maar hoe zit het nu met met V?=16 - 0,75 - Vled ? :wink:
Want je praat heel luchtig over het terechte kommentaar van Erik en Klaas. :roll:
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Citaat van: Kappa op zondag 13 september 2009, 23:16:31
Leuk verhaal Leendert, maar hoe zit het nu met met V?=16 - 0,75 - Vled ? :wink:
Want je praat heel luchtig over het terechte kommentaar van Erik en Klaas. :roll:

Ad, volgens mij praat ik niet luchtig, maar bied ik hier een idee met print voor een constante stroombron. Ik gebruik dit zelf tot volle tevredenheid en wil(de) dat graag delen op dit forum zodat anderen daar ook wat aan hebben.
De uitleg die ik er bij geeft, is overgenomen uit de datasheet van de fabrikant zelf. Voel je vrij om de stroombron (niet) te gebruiken.

Leendert
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Leendert, nou ontwijk je weer de vraag waar het om gaat.
Je suggereert dat over die stroombron maar 0,75V valt, en de vraag was waar de rest van de spanning dan blijft.
Ga daar nou eens op in.
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Wellicht dat hij dit niet weet, omdat hij, zoals hij zegt, dit rechtstreeks heeft overgenomen van de fabrikant.
Zelf heb ik geen donder verstand van electronica en moet ook afgaan op de mensen hier op het forum of van een instructieboekje.
Dus ik hoop maar dat, gezien de vaak vele tegenstrijdige berichten van mensen die het niet met elkaar eens zijn, ik de info wel juist tot mij krijg.

Groeten

Mark
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Citaat van: leendert op maandag 14 september 2009, 09:37:50
De uitleg die ik er bij geeft, is overgenomen uit de datasheet van de fabrikant zelf.
Intussen heb ik die datasheet ook gelezen, en het is me nu duidelijk.
De 0,75V die wordt genoemd valt over de uitwendige weerstand R1. En de rest van de spanning valt over de regeltransistor die in de stroomstabilisator zit.
De totale spanningsval is dus gelijk aan die over een simpele voorschakelweerstand, dus in vergelijkbare gevallen is het vermogensverlies ook gelijk.
Die stroombronschakeling heeft dus als enig voordeel dat hij de stroom stabiliseert. Wat vermogensverlies betreft maakt het niks uit.
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Citaat van: Mark147 op maandag 14 september 2009, 10:11:44
Wellicht dat hij dit niet weet, omdat hij, zoals hij zegt, dit rechtstreeks heeft overgenomen van de fabrikant.
Zelf heb ik geen donder verstand van electronica en moet ook afgaan op de mensen hier op het forum of van een instructieboekje.
Dus ik hoop maar dat, gezien de vaak vele tegenstrijdige berichten van mensen die het niet met elkaar eens zijn, ik de info wel juist tot mij krijg.

Groeten

Mark

Ik vind het eigenlijk niet zo leuk meer, gezien de laatste reacties.
Ik doe mijn best om een handreiking te doen hoe eea werkt met leds, stroombegrenzing en zo. Ik probeer het praktisch te houden. Maar ook hier blijken de beste stuurlui weer aan de kant te staan. Als je het beter weet, doe het dan ook beter!
En suggesties dat ik het niet weet: allemaal waar, ik moet nog heel veel leren. Dat doe ik mij hele leven al. Wie volgt?

Topic gesloten. Vandaag weer wat geleerd: Deze fout maak ik hier niet nogmaals.
Leendert
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Citaat van: leendert op maandag 14 september 2009, 11:30:01
Topic gesloten. Vandaag weer wat geleerd: Deze fout maak ik hier niet nogmaals.
Zo je wilt maar wel jammer.

De waarde van dit topic voor de meeste gebruikers op dit forum zit 'm in de theorie hoe je optimaal licht uit leds krijgt. Het gemakkelijkste is het gebruik van voorschakelweerstanden zoals je dit topic ook begon uit te leggen. Voor iedereen te  begrijpen.

Gr, Ben.
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Citaat van: leendert op maandag 14 september 2009, 11:30:01
Ik vind het eigenlijk niet zo leuk meer, gezien de laatste reacties.
Welke reacties bedoel je precies, en wat is daar mis mee?

CiteerMaar ook hier blijken de beste stuurlui weer aan de kant te staan.
Die beste stuurlui probeerden je weer op de goede koers te krijgen. Want je mag dan wel verongelijkt reageren, de hele toestand is ontstaan omdat jij met onvoldoende kennis van zaken dingen ging beweren die niet waar zijn. Dus wees blij dat er nog mensen zijn die corrigerend ingrijpen, en ga niet mokkend in een hoekje zitten.
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
CiteerIk vind het eigenlijk niet zo leuk meer, gezien de laatste reacties.
Ik doe mijn best om een handreiking te doen hoe eea werkt met leds, stroombegrenzing en zo. Ik probeer het praktisch te houden. Maar ook hier blijken de beste stuurlui weer aan de kant te staan. Als je het beter weet, doe het dan ook beter!
En suggesties dat ik het niet weet: allemaal waar, ik moet nog heel veel leren. Dat doe ik mij hele leven al. Wie volgt?

Zo bedoelde ik het dus ook!!
De één zegt, oplossing A is DE oplossing. Nee zegt nr 2, oplossing B is DE oplossing.
Ik weet het zelf ook allemaal niet zoals ik al schreef, maar word er ook moe van wat iedereen in reaktie op de ander roept.
Dit was niet persoonlijk tegen jou Leendert en ook niet tegen iemand anders persoonlijk. Alleen zo gaat dit regelmatig als je het forum een beetje volgt hahaha.

Groeten

Mark
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Speciale Gast
Lid sinds: 2006

offline
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Beste Forummers.
Het schema van Leendert met de bijzonder duidelijke uitleg over het gebruik van leds was mij bijzonder welkom! 8)
Het is daarom voor de eenvoudige gebruiker zonder electronica kennis daarom ook erg jammer dat dit nu een bron voor allerlei technische discussies is geworden.

Natuurlijk begrijp ik dat er voor de specialisten vragen of discussies zullen zijn, maar voor 99 % (grove schatting!) is dit voorbeeld en de uitleg al meer dan voldoende.

Leendert, nog bedankt voor deze bruikbare handleiding. (beter laat dan nooit hè? :wink:)

Vriendelijke groeten,
AlbertJan.
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Citaat van: AlbertJan op maandag 14 september 2009, 12:22:57
Het is daarom voor de eenvoudige gebruiker zonder electronica kennis daarom ook erg jammer dat dit nu een bron voor allerlei technische discussies is geworden.
Wat echt jammer is , is dat Leendert probeerde aan te tonen dat de stroombron efficiënter werkt dan een voorschakelweerstand, en dat hij dat bij hoog en bij laag vol bleef houden, compleet met rekenvoorbeelden.  Door zijn hele opstelling wekte hij de indruk terzake kundig te zijn, terwijl iemand die de beginselen van de elektrische netwerktheorie kent direct ziet dat het verhaal rammelt.
Ook voor de eenvoudige gebruiker is dat schadelijk, want die gaat misschien wel denken dat het verhaal van Leendert waar is. En dat is dan de reden waarom de echte elektrotechneuten tegengas gaan geven. Want beweringen die echt fout zijn moeten gecorrigeerd worden.
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Citaat van: Freak op maandag 14 september 2009, 13:39:01
Hopelijk ga je wel door in je andere topics en niet dat je daar ook mee stopt.
Het zou jammer zijn als jij je hier weggejagen voelt.

Mvg,
Peter

Mee eens. Ik weet nagenoeg niet wat hier wel klopt en wat niet, maar in mijn tak van sport (historisch onderzoek) is het zo dat stellingen continu weerlegt worden hetgeen een discussie alleen maar boeiend maakt. Niets vreemds dus aan een (stevige) kritiek, maar je moet er niet emotioneel van worden en soms gewoon je mening herzien of een standpunt weerleggen met gegrond bewijs. (Ik neem aan dat dat in de wetenschap der electronica niet anders is.)  Dat is dan ook de bedoeling van de paar posts die als 'minder prettig' worden ervaren hierboven, althans zo lees ik ze.

Gr Michel
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Citaat van: KlaasZ op maandag 14 september 2009, 14:16:46
Citaat van: Freak op maandag 14 september 2009, 13:39:01
En wie zijn dan die elektrotechneuten ?.
Dat is vragen naar de bekende weg.

Heren ... heren .... het gaat weer lekker .....

hier is duidelijk sprake van de man die zijn kennis heeft door ervaring ... en de man die zijn kennis heeft verkregen door een zeer nauwkeurige bestudering van de boeken ...

maar laten we nu eens de koe bij de horens pakken ....

jullie verspillen in mijn ogen , lees even goed voordat ik weer berispingen krijg .. MIJN OGEN ....
kostbare brandbreedte aan elkaar te willen overtroefen ...

Mij was het LED verhaal helemaal duidelijk en ik vond het GOED leesbaar ...  blijkbaar klopt het verhaal over de verliezen niet helemaal ...

Maar geef nu eens aan een praktijk voorbeeld , dus CIJFERTJES aan .. waar we over praten ...

wat kost het mij als ik de verliezen verwaarloos ... en wat kost het me als ik dat niet doe ...

kortom .... wat heb ik als LEEK nu eigenlijk te doen met die beweringen over en weer ...

anders zou ik zeggen , wordt lid van een Forum van de Universiteit en ga daar bakkelijen over milimeters en micrometers ...

laten we eens uitgaan van  100 Rode ledjes die ik op mijn baan gebruik ....
wat is nu de meerwaarde van de kritiek op de man zijn zeer leuke verhaal over LEDS ...

ik laat me verrassen of ik mijn baan maar snel moet verkopen omdat ik door onvoorziene posten in de vorm van verliezen mijn maandelijkse lasten niet meer kan opbrengen.

...................

eric   ( voordat er weer een zieltje valt over dat ik niet afsluit met mijn echte IDENTITEIT)

met vriendelijke groet ( voordat er weer een zieltje roept dat ik onbeschoft ben als ik niet aanhef en afhef )




Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Citaat van: h0ogovens op maandag 14 september 2009, 14:14:24
Citaat van: Freak op maandag 14 september 2009, 13:39:01
Hopelijk ga je wel door in je andere topics en niet dat je daar ook mee stopt.
Het zou jammer zijn als jij je hier weggejagen voelt.

Mvg,
Peter

Mee eens. Ik weet nagenoeg niet wat hier wel klopt en wat niet, maar in mijn tak van sport (historisch onderzoek) is het zo dat stellingen continu weerlegt worden hetgeen een discussie alleen maar boeiend maakt. Niets vreemds dus aan een (stevige) kritiek, maar je moet er niet emotioneel van worden en soms gewoon je mening herzien of een standpunt weerleggen met gegrond bewijs. (Ik neem aan dat dat in de wetenschap der electronica niet anders is.)  Dat is dan ook de bedoeling van de paar posts die als 'minder prettig' worden ervaren hierboven, althans zo lees ik ze.

Gr Michel


Mee eens .... alleen zitten we hier op een Forum met hobbyisten ....  de vraag is natuurlijk of je binnen zo een gemengd gezelschap deze stelling nog wel kunt handhaven ...

ik zelf ben een doener , en hele lange discussies over van alles ... is niet mijn ding ...
je kunt over elk klein dingetje natuurlijk oneindig een discussie voeren ( we zien dit in den haag)
alleen mij is met de paplepel ingegoten ... met praten komt het werk niet af ...

tevens is de vraag of je dan perse een dergelijke discussie moet voeren , dat dan niet in een nieuwe post moet doen en dan onderling met die personen die dat graag willen ..

in dit geval is het voor de betreffende man die zich tijd en moeite neemt , alles behalve aangenaam dat zijn verhaal nu zo weer moet eindigen ...

dus open een nieuwe post ... en ga daar lekker met elkaar liggen kokkerelen ...

in dit geval denk ik dat het hele verhaal zijn doel kompleet gemist heeft ....

en ook daar kunnen we natuurlijk weer verder over praten ... maar zonder mij dan !
ik moet mijn zolder afbouwen zodat ik eindelijk mijn rails kan gaan leggen.

Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Citaat van: rocofan op maandag 14 september 2009, 14:50:45
hier is duidelijk sprake van de man die zijn kennis heeft door ervaring ... en de man die zijn kennis heeft verkregen door een zeer nauwkeurige bestudering van de boeken ...
Ik weet niet waar Leendert zijn kennis heeft opgedaan, maar mijn kennis komt  door bestudering van de boeken en door ervaring. Bij elkaar zo'n dikke 40 jaar, zou dat genoeg zijn? :D

CiteerMaar geef nu eens aan een praktijk voorbeeld , dus CIJFERTJES aan .. waar we over praten ...
Dat heeft Leendert al gedaan, zie een heel stuk naar boven. Voor zover het gaat over de voorbeelden met de voorschakelweerstand kloppen die sommen, waar het gaat over de stroombronschakeling kloppen ze niet.
Bij de verliezen gaat het er niet zozeer om of je daar arm van wordt, maar die verliezen veroorzaken warmteontwikkleing waar componenten heet van worden. En het kost je extra trafovermogen, dus heb je dikkere trafo's nodig. Het is dus zaak de verliezen zoveel mogelijk te beperken.

Citaat van: rocofan op maandag 14 september 2009, 14:56:19
dus open een nieuwe post ... en ga daar lekker met elkaar liggen kokkerelen ...
Niet mee eens. De foute bewering werd hier gedaan, moet dus ook hier weerlegd worden.
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Forum Beheerder Secretaris St. 3rail
Lid sinds: 2006

Doe wat je zegt, dan lieg je niet.

offline
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Hallo allen,

Het goede alternatief gestart door Leendert lijkt door onderlinge onenigheid bijna te stranden, eigenlijk jammer, ik hoop dat we hier op een goede manier verder over kunnen discuseren, zonder elkaar hierover in de haren te vliegen,

Daarom draadje geschoond, en svp back to topic,

met vriendelijke groet,

Walter
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
We waren juist zo blij met de ervaring van Leenderd.
Waarom???
40 jaargeleden waren er nog geen leds,en waar men in de praktijk kennis van opsteekt,is vaak anders dan in de boeken geschreven staat.
Niet de kennis uit de boeken,wel de 40 jaar ervaring (en gelukkig enkele jaren met Leds in de reclame wereld).
Dus graag het doorgestreepte weer normaal zetten graag.
Daar zijn de meeste blij mee,een erg duidelijke omschrijving van de man met voldoende ervaring die probeerd andere belangstellende te helpen.

Mvg: Alex
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Schoning: vandaar ik dacht al dat ik de kluts kwijt was.  :shock:
Was begonnen met het verhaal te lezen wat voor mij als leek wel leuk leek. Was al verbaasd over de nodige doorhalingen en nog meer over sommige reacties. Indachtig het gezegde c'est le ton qui fait le musique geef ik rocofan groot gelijk. Leendert: ik heb geen enkele electrotechnische ervaring dus als je mij en misschien ook anderen op een simpele manier kan uitleggen hoe een en ander in elkaar steekt: graag!! Het gaat erom of iets goed (en veilig) werkt en niet of het volgens de geleerden exact juist geformuleerd is. Dus graag nog een keer opnieuw beginnen.
groet
Hennie
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Forum Beheerder Secretaris St. 3rail
Lid sinds: 2006

Doe wat je zegt, dan lieg je niet.

offline
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Hallo Hennie,

de doorhalingen zijn niet vanuit beheer geplaatst maar door Leendert zelf,

met vriendelijke groet,

Walter
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Citaat van: wissels op maandag 14 september 2009, 19:07:23
Hallo Hennie,

de doorhalingen zijn niet vanuit beheer geplaatst maar door Leendert zelf,

met vriendelijke groet,

Walter

Heb ze weer even teruggezet, zodat het leesbaar is. Tevens ook de datasheet in de link geplaatst, waar ´mijn´ bron dan ook vandaan komt.

Voor de rest is alles er nu wel over gezegd en geschreven. Dank aan hen die aangeven dat ze er wel wat aan hebben en idd: back on topic.
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Leendert,

door de link naar de datasheet snap ik nu ook waar je je verhaal vandaan hebt.
Ik heb dat verhaal met gekromde tenen zitten lezen. Ze claimen daar inderdaad dat het vermogensverlies met de stroombron veel kleiner is dan met serieweerstanden. Maar dat wordt niet met een rekenvoorbeeld onderbouwd, en het is ook gewoon niet waar. Het kan niet waar zijn, want de spanningswet van Kirchoff verzet zich daartegen.
Ik vind het echt ongelooflijk dat ze zo'n verhaal durven op te dissen.
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Forum Moderator
Lid sinds: 2006

Gelukkig liggen de dwarsliggers onder de rail.

offline
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Citaat van: leendert op maandag 14 september 2009, 09:37:50
Citaat van: Kappa op zondag 13 september 2009, 23:16:31
Leuk verhaal Leendert, maar hoe zit het nu met met V?=16 - 0,75 - Vled ? :wink:
Want je praat heel luchtig over het terechte kommentaar van Erik en Klaas. :roll:

Ad, volgens mij praat ik niet luchtig, maar bied ik hier een idee met print voor een constante stroombron. Ik gebruik dit zelf tot volle tevredenheid en wil(de) dat graag delen op dit forum zodat anderen daar ook wat aan hebben.
De uitleg die ik er bij geeft, is overgenomen uit de datasheet van de fabrikant zelf. Voel je vrij om de stroombron (niet) te gebruiken.

Leendert

Hoi Leendert,

Allereerst vind ik jouw bijdrage over de LED stroombron zeer nuttig en bruikbaar.
Ik denk dat deze heel goed bruikbaar is als stabiele stroombron in bijvoorbeeld rijtuig verlichting.

Maar als je een artikel schrijft, moet je ook openstaan voor commentaar(lees positief) en discussie.
Jouw conclusie over het lager verbruik, klopte niet helemaal en daar begon de discussie mee.
En omdat je daar, nadat Erik en Klaas dit aankaartte, in je daarop volgende reactie niet op in ging, vroeg ik je om commentaar daarop.
Ik dacht dat ik het vrij subtiel aanpakte en heb ook smiley's geplaatst om dit te verduidelijken.
Het is absoluut niet negatief bedoelt.
Ik sla ook wel eens de spijker mis, maar dat vind ik niet erg en leer er weer van, ik neem aan jij ook.
Ik heb de (verhitte?) discussie hierover gemist en ga er verder ook niet op in en hoop hiermee de lucht enigzins te hebben geklaard. :wink:
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Leedert
Nog een vraagje over led's en weerstanden: Het grote boek van Conrad heeft het over metaalfilm en koolfilm weerstanden. Verder zijn de toleranties en de belastbaarheden verschillend. Is er een soort standaard weerstand die met ledjes te gebruiken is of maakt metaal of kool niet uit. Verder heb ik (nog niet gebruikt) een experimenteersetje ledjes van Conrad. In de beschrijving gaan zij er van uit dat je de weerstand iets hoger neemt dan de gevonden waarde. Jij zegt neem iets lager.. 270 ipv 275 berekend. Natuurlijk geeft de een iets meer licht dan de andere maar voor de levensduur maakt dit niet uit?? Verder nog iets stoms: maakt het wat uit of je de weerstand(en) aan de plus of aan de min zet?? En dan nog één vraag: heb je een advies over een soort assortiment van weerstanden. zo van als je dat soort waarden neemt dan kan je vrijwel alles maken. (Ik begrijp ook wel dat je voor 270 Ohm geen 270 weerstanden van 1 Ohm moet gebruiken.)
groet uit voorburg
hennie al

PS was wel blij met jouw opsomming van de Voltwaarden van de verschillende kleuren. Had in een spreadsheet al een berekening van weerstandswaarde voor 1 t/m 4 ledjes gemaakt. Hoef nu alleen de verschillende Led waardes in te vullen: perfect! javascript:replaceText('%20:D',%20document.forms.postmodify.message);
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Hallo Populier,

Metaal of kool, maakt op zich niet uit, zolang ze maar de benodigde waarde hebben. Meetaalfilm is iets duurder. Metaalfilm kan (en mag) ook heel worden, zonder dat het ten koste gaat van de levensduur (degeneratie) van de weerstand. Meestal is het dus: wat ligt er in de bak...

In de regel is het zo dat de eerst volgende waarde uit de reeks als weerstand wordt gebruikt. De E12 reeks kent een aantal waardes. Stel dat je in de berkening uitkomt op 50 Ohm, dan pak je de eerst volgende E12 waarde en dat is 56 Ohm. Gevolg is dat er iets minder stroom door de weerstand gaat, maar in de praktijk zie je dat verschil toch niet. Niet een lagere waarde, want dan loopt er teveel stroom, waardoor de LED sneller het tijdige met het eeuwige verwisselt...

Nog even het vermogen van de weerstand. Ze zijn er in vele variaties. Welke heb je nodig? Het vermogen dat in de weerstand wordt opgewekt is het produkt van de spanning die er over valt en de stroom die er door gaat. P=U*I. Stel dat er 5 volt over de weerstand valt en er 20 mA door gaat, dan is het opgewekte vermogen 5*0,02 = 0,1 Watt. Met een standaard 0,25 weerstand kom je dus uitstekend uit.

Dan zie je ook dat als je via die weerstand een grote waarde te overbruggen hebt (bv. een led aansluiten op een 25 V voeding) er relatief veel vermogen verloren zal gaan in de weerstand (25-1,6 * 0,02 = 0,47 Watt). Dan kom je niet uit met een kwart Watt weerstand, dan moet je een half wattertje nemen.
Of je neemt alsnog twee kwart Watters, maar met dubbele Ohmse waarde die je vervolgens parallel zet.... Handig als je een weerstand nodig hebt, maar niet op voorraad en de winkel is dicht...

Overigens: een zwaardere weerstand mag ook, maar is ´overkill´, immers die is bijvoorbeeld gemaakt om max. 5 Watt te verstouwen, terwijl er maar 0,1 gebruikt wordt.

Weerstanden hebben trouwens altijd een bepaalde tolerantie. Dat is de afwijking die deze naar boven of naar beneden kan hebben. Meestal is dat 5%, dan wordt in de codering door de laatste ring aangegeven. Dus een werstand van 100 Ohm kan (en zal) liggen in de waardes van 95 tot 105 Ohm, bij een tolerantie van 5%

Het maakt trouwens niet uit of je dit in de - of de - opneemt, zolang het maar in serie met de diode(s) staat..

Groet,
Leendert
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
@Leendert
Goede morgen. Het wordt tijd dat ik het experimenteersetje eens open maak om in de praktijk uit te testen of en zo ja hoelang er licht uit de ledjes komt. Nu nog het ringenstelsel bestuderen om de juiste ohmwaarde te achterhalen en dan de stroom erop. Bedankt voor de verhelderende bijdrage(n). Ben benieuwd naar je volgende onderwerp.
PS. Ik begrijp dat je heel wat ledjes gebruikt; zou je eens aan kunnen geven waarvoor allemaal en waarom er met verschillende voltages wat stroombron betreft gewerkt wordt? Worden er bv. batterijen ergens voor gebruikt. Ik kan me daar niet zoveel bij voorstellen, maar ben ook nog niet bezig met baanontwerp cq. baanbouw. Voorlopig eerst decoders inbouwen in de locs.
Groetjes
Hennie Al
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Voor wie interesse heeft, ik heb nog diverse programmatjes in mijn privé-archief.
Deze zijn allen freeware.
Mijn persoonlijke mening is dat een programmatje makkelijker lijkt dan regelmatig naar een link te moeten gaan.
Maar goed, dat is mij gedachten, met alle respect.

Voor wie ze wil hebben, ze zijn te download van mijn Site onder de knop "Downloads".
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
@Peter
Iedereen heeft toch een andere uitleg nodig om bepaalde zaken te begrijpen. Bij allekabels valt het kwartje heel snel. Prima gedaan daar.
@Riny
Jouw site was een van de eerste sites waarvan ik bijna alles gedownload heb. Ook nu weer de kleurcodering berekening voor weerstanden. Alhoewel de link van Peter ook een prima weerstandcalculator aangaf. Weer even op de site gekeken en kwam daar een bestandje tegen over de Fleischmann slepers. Helaas alleen voor rijtuigen. Ik heb een Fleischmann loc DB 261 199-4 (M kloon van de  V60 nr. 3064) waar ik geen sleper voor heb. Navraag in de winkel levert geen resultaat op: "Komt niet als los onderdeel voor" Het was ooit een 3rail loc die ik in ere wil herstellen. Weet je welke sleper hier aan hoort en waar deze evt. te krijgen is? Kan ik tenminste weer een loc bedrijfsklaar maken.
Heren gegroet vanuit Voorburg
Hennie Al

update 18:45u @ Leendert
Proefondervindelijk vastgesteld dat je gelijk hebt met je waarschuwing om geen stroom rechtstreeks op de ledjes te zetten. Het geeft een mooie flits en daarna kan je hem weggooien. Kan gebeuren als je een beetje aan het experimenteren ben met voorweerstanden.
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Dag Leendert,

Een prima verhaal en van kritiek moet je je in dit geval niet te veel aantrekken. In de praktijk is het (weinige) verlies niet belangrijk. Het moet werken, daar gaat het om.
Er is altijd wel iets op een artikel aan te merken. Jij doet iets voor de forumleden en daar gaat het om.
Ik zal op de komende gastendag wat gaan vertellen over electronica/electrotechniek, dus daar zal ook wel wat op aan te merken zijn. Ik ben puur een praktijkman. Met vallen en opstaan alles uitgevogeld. Geen electronica gestudeerd maar in de praktijk geleerd en opgezocht als ik iets niet wist.
Ik ben nog van de buizengeneratie (hoogspanning 400 volt), maar met de huidige laagspanning werkt dat een stuk makkelijker.

Hulde voor je initiatief en ga zo door, daar hebben de leden wat aan.


Wil Tweeendrie
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Wil (en anderen)

De reacties als steunbetuiging aan Leendert wekken de indruk dat ik zijn hele verhaal zou afbranden. Maar als je goed leest zie je dat dat niet het geval is.
Mijn kritiek richt zich uitsluitend op de stelling dat bij gebruik van dat stroombron-IC  het verlies kleiner zou zijn dan bij gebruik van voorschakelweerstanden. Dat is pertinent niet waar, en kan ook niet waar zijn.
Over de rest van zijn verhaal heb ik niks negatiefs gezegd, want dat zit goed in elkaar.
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Citaat van: KlaasZ op donderdag 17 september 2009, 09:49:27
Wil (en anderen)

Mijn kritiek richt zich uitsluitend op de stelling dat bij gebruik van dat stroombron-IC  het verlies kleiner zou zijn dan bij gebruik van voorschakelweerstanden. Dat is pertinent niet waar, en kan ook niet waar zijn.

Allen,

Even recapitulerend: op grond van de uitleg die Peter mij stuurde (waarvoor dank!) en waar Klaazz ook op doelt: het datasheet klopt niet en heb ik dat dus ook verkeerd aangehaald. Het verhaal over het (vermeende) betere rendement bij het gebruik van deze BC402R is dus geen (ver)koop argument.
Even de uitleg: het principe is simpel: de spanning x de stroom die door of de weerstand of de BC402R is identiek, dus het rendement ook.

Wat overblijft is dat de stroombron tov de weerstand erg goed werkt voor bijvoorbeeld onze Analoge vrienden: Bij een geringe spanning op de baan, geeft de led al licht en blijft dat (constant) doen, ook als de spanning verder opgevoerd wordt.
Die strekking zou misschien uit het oog verloren kunnen worden, als we alleen maar focus hebben op het (ten onrechte) veronderstelde rendement.

Ik hoop dat hiermee alle (eventuele) kou uit de lucht is.

Groet,
Leendert

Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Citaat van: leendert op donderdag 17 september 2009, 22:19:57
Ik hoop dat hiermee alle (eventuele) kou uit de lucht is.
Wat mij betreft wel.
Re:Optimaal gebruik van alle soorten LED´s
Ik heb de info uit de application note ondertussen ook gelezen en leg het verhaal van Infineon zo uit:

Door de lage waarde van 0,75 Volt waarmee het IC nog kan functioneren (en dus de ingestelde stroom blijft sturen), is het mogelijk om MEER Leds in serie te zetten of een lagere voedingsspanning te gebruiken dan met de klassieke weerstand-methode.
Dus is er een hoog rendement met dit IC mogelijk.

Er is n.l. (veel) meer spanning over de klassieke serieweerstand nodig (en dus een relatief hoge weestandswaarde en bijbehorende verliezen) om te grote stroomvariaties te voorkomen.
Het lukt niet om een weerstand toe te passen waar 0,75 Volt over blijft staan:
bij de geringste afwijking in de voedingsspanning (of waarde van de weerstand) zal de stroom bij zo'n lage weerstand extreem van waarde veranderen en de Leds opblazen of laten doven.
En de berekende weerstandswaarde, die neemt vreemde waardes aan en daar mag je zo goed als niet van afwijken dus afronden naar bestaande waarde is verboden.

Er moeten in dat geval (bij evenveel Leds) 2 secties parallel gebruikt worden met elk een serieweerstand, waardoor het in warmte verstookte vermogen nogmaals flink stijgt.

In het voorbeeld uit de application note wordt de voedingsspanning aangepast naar 9 Volt bij gebruik van het IC en in het geval van de klassieke serieweerstand blijft die op 16 Volt.

Het klopt allemaal wel maar alleen in de voorgestelde situatie, die bij ons niet van toepassing is.
We willen per slot van rekening dat de leds blijven branden bij verliezen in draden, rails enz. en daardoor variërende voedingsspanning.
We zullen de variatie moeten opvangen met het verschil tussen max. voedingsspanning en de totale spanning over de leds.
Hiervoor introduceren we dan een marge van een aantal Volt die volledig over het IC komt te staan als de aangeleverde voedingsspanning maximaal is.

Ze kletsen ons hun product wel op een vreemde manier aan, maar toch heeft het ding duidelijke voordelen zoals constante lichtopbrengst bij variërende voedingsspanning.

Hoeveel variatie er in de voedingsspanning mag zitten hangt af van het aantal leds in serie.
Wil je een ruime tolerantie hier in, dan kunnen er weer minder leds in serie (en dat gaat dan ook weer ten koste van het rendement). Tisheteenofhetander  :D

En dan dit nog:
Het hangt er van af waar je de leds wil toepassen, maar soms is 20 mA gewoon te veel - veel moderne leds geven al behoorlijk licht bij 5 - 10 mA.
Er is een variant van het IC (BCR401R) waarmee je vanaf 10 mA kan werken.

grv Huub