Modelspoormagazine forum

Modelspoor, praktijk => Algemene praktijkvragen => Topic gestart door: mahtoska1 op 01 april 2020, 15:36:22 PM

Titel: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: mahtoska1 op 01 april 2020, 15:36:22 PM
Voor de verlichting in één van mijn Z-huisjes heb ik een schakeling ontworpen. Ik heb deze intussen gesoldeerd en getest. Bij het testen valt me op dat de weerstanden behoorlijk warm worden.

Is dit normaal?

Ik heb al gedacht dat dit komt omdat de spanning wisselt tussen 0 en Vmax.


Dit is de schakeling.
(https://live.staticflickr.com/65535/49723239878_656cef98c9_c.jpg)
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: bellejt op 01 april 2020, 15:54:59 PM
met zulke kleine weerstandswaarden moeten dat wel schijnwerpers zijn :)  . Je mag gerust hogere waarden nemen en welke wattage zijn je weerstanden ?
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: Klaas Zondervan op 01 april 2020, 16:33:38 PM
Je verstookt in elke weerstand ongeveer 0,3 watt. Als dat gewone 0,25 watt weerstanden zijn ben je ze aan het overbelasten.
Het is ook handiger om de twee leds in serie te zetten met 1 weerstand. En dan zou ik die iets groter kiezen, 1k bijvoorbeeld.
Dat de spanning fluctueert tussen nul en max heeft er niks mee te maken.
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: B_Modelbouw op 01 april 2020, 16:39:12 PM
Kun je de beide leds niet in serie plaatsen met een weerstand...
Zo krijg je een nuttigere verdeling.

of grotere weerstand, kleinere stroom, minder warmte opwekking

De schommeling van je gelijkstroom mag geen invloed hebben op de warmteontwikkeling.
Maar je kan altijd een condensator in het gelijkstroom gedeelte plaatsen, waardoor je de rimpel verkleind
afhankelijk van de grote van de condensator. En nu we er toch een condensator bijvoegen kunnen we misschien ook een spanningregelaar ertussen zetten type 78xx
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: Klaas Zondervan op 01 april 2020, 16:52:54 PM
Door een condensator over de gelijkspanning te zetten verhoog je alleen maar de spanning. Dat werkt in dit geval averechts.
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: mahtoska1 op 01 april 2020, 18:16:28 PM
Dit zijn al nuttige tips.

Enig idee hoe ik kan zien wat de wattage van een weerstand is?
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: bellejt op 01 april 2020, 18:25:57 PM
http://domoticx.com/weerstand-kleurcode-tabel-en-wattage/
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: Alberke op 01 april 2020, 18:44:30 PM
Die weerstandswaarde is veel te klein!
De effectieve waarde van die gelijkspanning is meer dan 20volt.
Die diodes krijgen het dubbele van hun nominale stroom.
Als ik het zo effe vlug bereken moeten het in uw geval weerstanden van een halve Watt zijn, en dat zijn redelijk dikke!
Probeer eens met 1500 Ohm, veel zachtere verlichting  ;D
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: jakke op 01 april 2020, 18:45:05 PM
Citaat van: bellejt op 01 april 2020, 18:25:57 PM
http://domoticx.com/weerstand-kleurcode-tabel-en-wattage/

Interessante link .
Bedankt.
Jan
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: mahtoska1 op 01 april 2020, 19:14:28 PM
De weerstanden zijn inderdaad 0.25W. Dat zal waarschijnlijk het probleem zijn.

Ik moet zeggen dat de lichtsterkte niet ze veel is. Dit heeft waarschijnlijk te maken omdat ik geen condensator gebruik en er dus met een gemiddelde van een gelijkgerichte sinus wordt gewerkt als spanning. Bovendien is er ook nog eens spanningsval over de gelijkrichterbrug.
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: Dreha op 01 april 2020, 20:39:01 PM
Alles aangesloten is zoals op het schema dan gaan de LEDS toch niet werken denk ik, want die staan in sper.
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: Klaas Zondervan op 01 april 2020, 20:46:46 PM
Citaat van: Alberke op 01 april 2020, 18:44:30 PM
De effectieve waarde van die gelijkspanning is meer dan 20volt.
Niet juist. De effectieve waarde van de wisselspanning is 15V en dat blijft zo na gelijkrichting.
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: stoomlokje op 01 april 2020, 21:26:31 PM
sorry , 15 v - 1,4 v ( 2x diodespanning )= 13,6 v aan de klemmen dacht ik .
Maar het feit blijft dat de led's inderdaad in sper staan en dat er +/- 0,35 W door de weerstanden gaat, als de led's tenminste juist zouden staan.
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: Klaas Zondervan op 01 april 2020, 21:42:27 PM
De spanningsval over de gelijkrichter heb ik even verwaarloosd. Bij lage belasting is de spanning uit een transformator meestal meer dan er op staat aangegeven.

En de leds staan inderdaad verkeerdom getekend, dat had ik nog niet opgemerkt.
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: mahtoska1 op 02 april 2020, 09:05:28 AM
Citaat van: Dreha op 01 april 2020, 20:39:01 PM
Alles aangesloten is zoals op het schema dan gaan de LEDS toch niet werken denk ik, want die staan in sper.

Ik heb de LEDs inderdaad fout getekend. Sorry voor de verwarring.
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: Jan vH op 03 april 2020, 19:43:26 PM
Raar dat niemand het heeft over hoe de waarde van de weerstand eigenlijk moet worden berekend en hoeveel die eigenlijk zou moeten bedragen.
Je vertrekt van een wisselspanning van 15V. De effectieve waarde van de spanning na de gelijkrichting (hier zonder afvakcondensator) bedraagt 15V - 1,2V = 13,8V. Om een standaard LED correct te laten branden moet er door de LED ongeveer 5mA vloeien. Wanneer je meer dan 10mA door de LED laat vloeien, zal je de LED overbelasten en gaat de levensduur ervan dalen. Wanneer de LED brandt, mag je aannemen dat er ongeveer 2V over de LED staat. De waarde van de weerstand is dus: (13,8V - 2V) / 0,005A = 2360 Ohm. Je kan een weerstand uit de E12-reeks nemen van 2K2 Ohm. Het vermogen in de weerstand bedraagt: (13,8V - 2V)² / 2200Ohm = 0,063W.
Zoals reeds aangehaald is het natuurlijk beter en efficiënter om beide LED's in serie te plaatsen. De weerstand die je dan moet gebruiken is (13,8V - 4V) / 0,005A = 1960 Ohm, ofwel 1K8 Ohm.
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: Frank_N op 03 april 2020, 20:21:34 PM
Dat is helemaal niet raar aangezien er nergens iets over de/het (type, fabrikaat) led's stroomverbruik vermeld werd...
Waarschijnlijk weet  auteur Pieter, de vraagsteller daar niets van, vandaar zijn kwestie :-\
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: PietB op 03 april 2020, 21:08:33 PM
Een handig hulp middel is dit proggie.
https://www.ledtuning.nl/nl/weerstand-calculator
Iedere kleur led heeft andere eigenschappen tenslotte.
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: mahtoska1 op 05 april 2020, 14:56:21 PM
Intussen heb ik het schema aangepast. Ik heb de LED's in serie geplaatst met een weerstand van 560Ohm (0.5W). Zoals ik reeds schreef, is de licht opbrengst niet te hel met deze weerstandswaarde. De weerstand wordt ook niet warm. Dus het probleem is opgelost.

Alvast allemaal bedankt om mee te denken.
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: Havoc op 05 april 2020, 15:46:17 PM
Citaat van: Jan vH op 03 april 2020, 19:43:26 PM
Raar dat niemand het heeft over hoe de waarde van de weerstand eigenlijk moet worden berekend en hoeveel die eigenlijk zou moeten bedragen.
Je vertrekt van een wisselspanning van 15V. De effectieve waarde van de spanning na de gelijkrichting (hier zonder afvakcondensator) bedraagt 15V - 1,2V = 13,8V. Om een standaard LED correct te laten branden moet er door de LED ongeveer 5mA vloeien. Wanneer je meer dan 10mA door de LED laat vloeien, zal je de LED overbelasten en gaat de levensduur ervan dalen. Wanneer de LED brandt, mag je aannemen dat er ongeveer 2V over de LED staat. De waarde van de weerstand is dus: (13,8V - 2V) / 0,005A = 2360 Ohm. Je kan een weerstand uit de E12-reeks nemen van 2K2 Ohm. Het vermogen in de weerstand bedraagt: (13,8V - 2V)² / 2200Ohm = 0,063W.
Zoals reeds aangehaald is het natuurlijk beter en efficiënter om beide LED's in serie te plaatsen. De weerstand die je dan moet gebruiken is (13,8V - 4V) / 0,005A = 1960 Ohm, ofwel 1K8 Ohm.

De standaard stroom door een led is meestal voor 10mA of 20mA. Voor High efficiency leds is dat 5mA of 10mA. De spanning over een led die brandt hangt af van kleur en type:
- rood: 1.6V - 2.0V
- groen: 1.9V - 4.0V
- oranje: 2.0V - 2.1V
- blauw: 2.5V - 3.5V
- wit: ongeveer 4.0V
Bijna altijd bij 20mA bepaald. Zie de datasheet als je die hebt.
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: Frank_N op 16 juli 2020, 20:58:33 PM
Een alternatieve methode om een led aan te sluiten is met behulp van een stroombron.
De "schakeling"is erg eenvoudig: Verbind de source en de gate van een FET met elkaar, sluit de drain op de positieve voedingspanning
aan. Vervolgens de led met kathode naar de min (0) op de gecombineerde g/s en klaar is kees.
voedingspanning mag varieren van maximaal 30V tot liefst  iets hoger dan 5 V en mag gelijk of wisselspaanning zijn.
Werkt met BF256, maar ook met BF 245 C. De laatste door mij uitvoerig getest.

Cirquitsonline: https://www.circuitsonline.net/schakelingen/104/lichteffecten/alles-etende-led.html

Er is ook een stroombron met de LM317 te maken maar dat is iets ingewikkelder.
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: Klaas Zondervan op 16 juli 2020, 21:00:48 PM
Of je een weerstand gebruikt of een stroombron, de warmteontwikkeling zal gelijk zijn.
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: Havoc op 18 juli 2020, 10:26:34 AM
Citaat van: Klaas Zondervan op 16 juli 2020, 21:00:48 PM
Of je een weerstand gebruikt of een stroombron, de warmteontwikkeling zal gelijk zijn.

Klopt, alleen gaat dan de FET heet worden of de LM317. Er zijn 2 oplossingen die de warmteontwikkeling beperken:
1: een voeding gebruiken die zo dicht mogelijk bij de Vf van de led zit. Dus geen 12V maar bvb 5V. En die 5V dan met een schakelende voeding maken.
Variant op 1 is om zoveel mogelijk leds in serie te zetten dat je zo dicht mogelijk bij de voedingsspanning komt.
2: PWM gebruiken om de led te sturen. Dat is eigenlijk een schakelende voeding maken voor elke led (of groep van leds).
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: Frank_N op 18 juli 2020, 10:58:41 AM
Citaat van: Havoc op 18 juli 2020, 10:26:34 AM
PWM gebruiken om de led te sturen. Dat is eigenlijk een schakelende voeding maken voor elke led (of groep van leds).

En daarmee zijn de led's gelijk ook deftig te dimmen, precies waar auteur Pieter naar op zoek was ;)
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: Klaas Zondervan op 18 juli 2020, 13:11:06 PM
Ook bij PWM'en heb je nog een weerstand nodig. En bij gelijke lichtsterkte heb je dan dezelfde warmteontwikkeling als wanneer je alleen met een weerstand werkt.
Ik heb nu niet veel tijd, maar kan dat later met een rekenvoorbeeld verduidelijken.
Titel: Re: Weerstanden worden heel warm bij LED verlichting
Bericht door: bellejt op 18 juli 2020, 13:22:48 PM
#18 : door ze in serie te plaatsen en de weerstand te verhogen wordt je stroomwaarde verminderd.Dus ook het verlies en bedenk dat hedendaagse leds met 5 mA reeds fel schijnen.De meeste beginnen al netjes te branden bij 2 mA.Al mijn leds hier bereken ik op 5 mA .Alleen als het om schijnwerpers gaat neem ik 10 mA. Op de eventuele decoderuitgang moet ik dan amper nog dimmen.