Hallo!
es gent um eine fahrrad LED vorderlampe.
Betrieben mit 2x1,5v, also bei neuen batterien faktisch 3,2xx
volt.
Zwischen LED (genau 1 LED) und batterien befindet sich ein
kleines pcb.
Wesentliche bauteile sind ungefähr per blossem auge: 1 ic mit
8 pins, 1 relativ grosse induktivität, 3-4 transistoren, 1
doppeldiode, und etwas vogelfutter (r, c).
die schaltung sorgt u.a. dafür, dass z.B. bei halbleeren
batterien die LED immer noch 3,2 volt statt z.b. 2,9 volt
sieht. bis hierher sehe ich klar.
Nee, nee … genau an dem Punkt beurteilst du die Funktion der Schaltung zwischen Batterie und LED unzutreffend. Eine LED wird nämlich nicht (wirklich nie!) mit konstanter Spannung betrieben, sondern stets mit konstantem Strom. Die an der LED zu messende Spannung stellt sich bei bestimmtem Strom von alleine ein und ist eine Funktion von Betriebsstrom und Chiptemperatur.
Eine an konstanter Spannung betriebene LED hat die Tendenz zur Selbstzerstörung. Hängt mit dem negativen Temperaturkoeffizienten der Spannung über der LED zusammen. Deshalb stellen alle Vorschaltgeräte für LED - egal ob für eine Fahrradleuchte oder für eine Straßenbeleuchtung - eine Stromquelle dar. Diese Stromquelle ist unverzichtbar, weil man zur Versorgung regelmäßig Konstantspannung zur Verfügung hat, aber für LED-Betrieb Konstantstrom erforderlich ist.
Diesbezüglich unterscheiden sich LED grundsätzlich von Glühlampen, deren Innenwiderstand einen positiven Temperaturkoeffizienten hat. Eine Glühlampe ist ein Kaltleiter und läßt nur im Einschaltmoment einen hohen Strom fließen. Dagegen ähneln LED in der Betriebsweise Gasentladungslampen (Leuchtstoffröhren). Die brauchen nämlich auch ein Vorschaltgerät, dessen wesentlicher Bestandteil ein strombegrenzendes Teil ist (ursprünglich eine Drossel, später eine elektronische Schaltung mit der gleichen Funktion), weil die Gasstrecke der Lampe nach der Zündung beinahe wie ein Kurzschluss wirkt.
Nun zur frage:
wenn ich das pcb überbrücke, dann messe ich bei vollen
batterien an der LED ziemlich genau die selbe spannung wie mit
pcb…
Mit Spannungsmessungen an LED kommt man nicht weit. Zwischen „geht noch“ und „bald hinüber“ liegen nur wenige Millivolt und wenige °C Chiptemperatur, wenn man die LED an Konstantspannung betreibt.
Vollends zur Verwirrung trägt der Umstand bei, dass am unglaublich bunten Markt viel Zeug als LED angeboten wird, das man tatsächlich an Konstantspannung betreiben kann, auch am 230 V-Netz oder an einer 12 V-Autobatterie. Bei solchen Sachen handelt es sich aber ausnahmslos um keine „nackten“ LED. Vielmehr sind immer strombegrenzende Teile enthalten, im einfachsten Fall ein ohmscher Widerstand, im Regelfall aber eine als integrierter Schaltkreis ausgeführte Stromquelle.
Ähnliche Verwirrung gab es auch zu Zeiten der Leuchtstoffröhren. Da gab es Glühlampen, die wie eine Leuchtstoffröhre aussahen. War an Spiegeln und Badezimmerschränken häufig anzutreffen. Leuchtstoffröhren gab es auch als Werkstattleuchten, bei denen manche Leute glaubten, sie würden ohne Vorschaltgerät betrieben. Das waren Leute, die als erste Tat die Betriebsanleitung entsorgten oder verbummelten. Da stand nämlich drin, dass man die Zuleitung auf keinen Fall kürzen dürfe. Hintergrund: Die Zuleitung bestand zur Strombegrenzung aus Widerstandsdraht.
Warum? was macht die schaltung da?
Die Schaltung funktioniert als Stromquelle. Begründung s. o.
Gruß
Wolfgang
