LED Leuchten im KFZ

Hallo zusammen,

weiss jemand wie heutzutage die Heckleuchten und/oder Bremsleuchten(LED) gebaut bzw. angesteuert werden (im Leuchtenelement selbst).

Wird das über eine Matrix angesteuert oder alles direkt verdrahtet?

Kennt sich jemand mit Ansteuerbausteinen für solche Anwendungen aus?

Danke für Eure Hilfe.

MfG Tobi

Hallo Tobi,

weiss jemand wie heutzutage die Heckleuchten und/oder
Bremsleuchten(LED) gebaut bzw. angesteuert werden (im
Leuchtenelement selbst).

Viel einfacher als du denkst

Wird das über eine Matrix angesteuert oder alles direkt
verdrahtet?

Warum sollte man die LEDs einzeln ansteuern koennen? Also liegt eine direkte Verdrahtung (also immer ein paar in Reihe und mehrere dieser LED Reihen parallel) sehr nahe.

Kennt sich jemand mit Ansteuerbausteinen für solche
Anwendungen aus?

Wie gesagt, bei Brems- und Rueckleuchten macht eine aufwaendige Ansteuerung keinen Sinn. Daher sind die Ansteuerbausteine vermutlich in etwa so aufregend wie ein paar Transistoren und ein paar Widerstaende.

der Guenther

Hallo Guenther,

Viel einfacher als du denkst
Wie gesagt, bei Brems- und Rueckleuchten macht eine
aufwaendige Ansteuerung keinen Sinn. Daher sind die
Ansteuerbausteine vermutlich in etwa so aufregend wie ein paar
Transistoren und ein paar Widerstaende.

genaues kenne ich auch nicht (deshalb hab’ ich auch auf die Ursprungsfrage nicht geantwortet) aber etwas komplizierter ist es zumindest bei einigen Autos wohl schon. Offensichtlich weil die Bordspannung nicht so schrecklich konstant ist, werden die LEDs per Pulsweitenmodulation gedimmt. Und dafür ist dann schon ein wenig Aufwand notwendig.

Einige Leute können das dadurch auftretende Geflacker sogar sehen, da die Frequenz offenbar recht niedrig ist und die LED wenig träge…

Gruß
Axel

Hi,

Diese Antwort ist so OK.

LED-Beleuchtung für KFZ selbst bauen, auch ok.
Aber im KFZ betreiben kann sehr teuer werden.

LED-Ersatz für (z.B.)Standlicht oder Innenbeleuchtung gibt es schon länger, nur ist der Betrieb während der Fahrt ist im Bereich der StVZO nicht erlaubt!

mfg
W.

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Hi,

genaues kenne ich auch nicht (deshalb hab’ ich auch auf die

Ich auch nicht.

die Bordspannung nicht so schrecklich konstant ist, werden die
LEDs per Pulsweitenmodulation gedimmt. Und dafür ist dann

Das glaube ich allerdings nicht, denn…

schon ein wenig Aufwand notwendig.

Einige Leute können das dadurch auftretende Geflacker sogar
sehen, da die Frequenz offenbar recht niedrig ist und die LED
wenig träge…

… das würde bedeuten, dass keine Speicherdrossel im Spiel ist, und dann wird genau so viel(!) Energie in Wärme umgesetzt, wie bei einem Linearregler. Nur wäre der einfacher.

Grüße

Uwe

erstmal ne anmerkung: ich bin grad hakkedicht, und bereuhe in einigen stunden möglicherweise was ich jetzt schreibe.
aber braucht man für nen pulsweitenmodulierten abwärtswandler wirklich ne speicherdrossel (wenn ja, wofür?)?. desweiteren gabs mal nen bauvorschlag bei elektor der eine standart-led (20ma) gepulst angesteuert hat mit ca 1A für etwa 100stel T bei 100 hz. ergebnis war die gesamtschaltung hat relativ wenig strom benötigt und die led soll richtig hell gewesen sein (zu der zeit hat man von superhellen leds höchsten was gehöhrt). möglicherweise wird ein ähnliches prinzip in der kfz-industrie verwandt (ich weiss es aber nicht - ich weiss nur das es solch einen bauvorschlag bei elektor gab (müsste anfang der 80er gewesen sein. bitte ggf. um korrektur)
aber wenn ich mich nicht irre wird eine ir-led in einer fb doch auch gepulst, und währed der impulse ausserhalb ihrer standart spezifikation für den nennstrom betrieben (auch wenn der sinn hierbei ein anderer ist). bitte um verzeihung wenn ich völlig daneben liege, und bringt es mir schonend bei. danke im voraus.

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Frage nicht gelesen? (o.w.T.)

LED-Beleuchtung für KFZ selbst bauen, auch ok.
Aber im KFZ betreiben kann sehr teuer werden.

LED-Ersatz für (z.B.)Standlicht oder Innenbeleuchtung gibt es
schon länger, nur ist der Betrieb während der Fahrt ist im
Bereich der StVZO nicht erlaubt!

mfg
W.

Hallo Uwe,

… das würde bedeuten, dass keine Speicherdrossel im Spiel
ist, und dann wird genau so viel(!) Energie in Wärme
umgesetzt, wie bei einem Linearregler. Nur wäre der einfacher.

das ist natürlich Unsinn. Es geht doch um einen Abwärtswandler. Energie wird da nur durch den Verbraucher und den Schalter ‚verbraten‘, wobei es bei letzterem vor allem Verluste während des Schaltens geht (wenn der Schalter noch nicht ganz offen und auch nicht ganz zu ist). Wenn der Schalter (meist ein Mosfet) geschlossen ist, hat er einen Widerstand von etwa 0,3Ohm, wenn er geöffnet ist etwa einen Widerstand von einigen MegaOhm. Im ersten Fall ist der Strom groß, aber der Spannungsabfall am Schalter klein -> kleine Verluste. Im zweiten Fall gerade umgekehrt -> kleine Verluste. Doch während des Schaltens (die Schaltgeschwindigkeit ist nicht unendlich groß) hat man sowohl (relativ) großen Strom als auch (relativ) große Spannung und damit große Verluste. Und das ist wahrscheinlich der Grund für die relativ niedrige Schaltfrequenz - man spart sich Verlustleistung und damit Größe der Schaltmodule und damit Kosten.
Gruß
Axel

Hi Wolfgang,

LED-Ersatz für (z.B.)Standlicht oder Innenbeleuchtung gibt es
schon länger, nur ist der Betrieb während der Fahrt ist im
Bereich der StVZO nicht erlaubt!

Noch nicht!
http://www.avd.de/news/2005/mai/2005_n_kw20_3_14.htm

Das ändert sich aber bald.

mfg Ulrich

HalloNix,

möglicherweise wird ein ähnliches prinzip in der kfz-industrie
verwandt (ich weiss es aber nicht - ich weiss nur das es solch
einen bauvorschlag bei elektor gab (müsste anfang der 80er
gewesen sein. bitte ggf. um korrektur)
aber wenn ich mich nicht irre wird eine ir-led in einer fb
doch auch gepulst, und währed der impulse ausserhalb ihrer
standart spezifikation für den nennstrom betrieben

Du liegst da schon richtig.

Das Hauptproblem bei Halbleitern ist die Erwärmung. Allerdings erwärmz sich so ein Gegenstand nicht sofort, es braucht immer etwas Zeit.
Hier setzt man nun beim Pulsen ein.
Eine der spezifikatioen ist bei Dauerbetrieb, einer der bergrenzenden Parameter ist das thermische gleichgewicht. Normalerweise liegt das bei LEDs im Bereich einiger 10mA.

Phsikalisch spielt es keine Rolle ob ich einenVerbraucher mit 1mA währen einer Sekunde betreibe oder für 1/1’000 Sekunde mit 1A, die Leistung ist die Selbe.
Solange ich die Zeiten so wähle, dass sie kleiner als die Thermische Zeitkonstante des Bauteils sind, geht das recht gut.
In der Praxis sind meist die Bonddrähte dasjenige Element welches den Stron nach oben hin begrenzt. Allerdings sinkt bei LEDs mit dem Pulsen die Lebensdauer etwas, da bedingt durch die hohen Ströme Ionen-Wanderungen auftreten, welchge die Sperrschichten verändern, bzw. zum Versagen des Bauteils führen.

MfG Peter(TOO)

Hallo Axel,

das ist natürlich Unsinn. Es geht doch um einen
Abwärtswandler. Energie wird da nur durch den Verbraucher und
den Schalter ‚verbraten‘, wobei es bei letzterem vor allem
Verluste während des Schaltens geht (wenn der Schalter noch
nicht ganz offen und auch nicht ganz zu ist).

Nicht ganz.

  1. Die Drossel selbst hat auch noch ein paar Verluste. Einerseits durch den Widerstand der Spule und nicht vergessen sollte man auch die Verluste des Kerns, durch die Ummagnetisierung.

  2. Du solltest beim „Schalter“ nicht nur an den aktiven FET denken, sondern auch an die Diode.

MfG Peter(TOO)

hallöchen, nu bin ich wieder klar im kopf, sogar die kopfschmerzen sind weg (was arbeiten doch alles bewirken kann!). danke für die erweiternde erläuterung, aber jetzt hab ich ne frage dazu (evtl. sollte ich sie als einzelfrage ins brett stellen - aber ich veruchs erstmal so): bei dieser elektoranleitung haben wir ja einen durchschnittlichen strom von 10ma der durch die led fließt, aber wesshalb ist die so angesteuerte led heller als sie es mit 20ma konstantstrom wäre? wenn der elektor bericht korrekt ist sogar viel heller. dafür fehlt mir eine erklärung (wurde zwar erwähnt, aber ich kann mich nicht mehr erinnern - ist über 20jahre her). weiss hier jemand auf welchem effekt dieses phänomen zurückzuführen ist? vielen dank im voraus.

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HalloNix,

danke für die erweiternde erläuterung, aber jetzt hab
ich ne frage dazu (evtl. sollte ich sie als einzelfrage ins
brett stellen - aber ich veruchs erstmal so): bei dieser
elektoranleitung haben wir ja einen durchschnittlichen strom
von 10ma der durch die led fließt, aber wesshalb ist die so
angesteuerte led heller als sie es mit 20ma konstantstrom
wäre? wenn der elektor bericht korrekt ist sogar viel heller.

Da kann ich jetzt auch gerade nicht mit Wissen aushelfen.
Es kommen aber 2 Möglichkeiten in Betracht:

Objektiv:
Die Stom/Leuchtdichte-Kennlinie der LED ist nicht linear.

Subjektiv:
Das Auge ist auch nicht liner, zudem ist es ja gar nicht für gepulstes Licht ausgelegt.

MfG Peter(TOO)

gepulste LED heller als konstant bestromte
Hallo Peter, hallo weisgarnix

ich habe gerade erst in einem Buch zur Ansteuerung von LED´s gelesen, dass mit höherem Strom gepulste LED´s für das menschliche Auge heller erscheinen, als konstant bestromte, auch wenn die mittlere Leistung jeweils dieselbe ist. Grund: das menschliche Auge kann nur Mittelwerte und Maximalwerte wahrnehmen.
Beispiel: eine LED wird konstant mit 10mA bestromt, eine andere wird für jeweils 1/4 Sekunde mit 40mA bestromt. Im Mittel wird in jeder LED die gleiche Leistung umgesetzt, doch die gepulste erscheint heller.
Durch diesen Effekt kann Energie eingespart werden, da die Pulszeit um einiges verringert werden kann, bis die LED genau so hell erscheint wie die konstant bestromte. Dieses Verfahren ist besonders bei batteriebetriebenen Geräten vorteilhaft. Im Übrigen ist es richtig, dass es beim Pulsen von LED´s nur darauf ankommt, dass der Kristall nicht zu warm wird.

MfG Alexander Mikas

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Hi,
Mein Post bezieht sich auf Selbstbau-Leuchten.

mfg
W.

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Hi Axel,

… das würde bedeuten, dass keine Speicherdrossel im Spiel
ist, und dann wird genau so viel(!) Energie in Wärme
umgesetzt, wie bei einem Linearregler. Nur wäre der einfacher.

das ist natürlich Unsinn. Es geht doch um einen
Abwärtswandler. Energie wird da nur durch den Verbraucher und

damit große Verluste. Und das ist wahrscheinlich der Grund für
die relativ niedrige Schaltfrequenz - man spart sich
Verlustleistung und damit Größe der Schaltmodule und damit
Kosten.

Nein, kein Unsinn, ich hatte ja schon so eine Antwort befürchtet. Hoffentlich habe ich Dich jetzt nicht falsch verstanden: Also ein schaltender Transistor, ohne Speicher. Es gibt (in erster Näherung) keine Verluste im Schalttransistor, klar. Aber: Annahme: LED-Strom soll: 20mA, LED-Spannung, sagen wir ca. 6 LEDs, ca. 10V.

Stromstabilisiert: Eine Konstantstromquelle für 20mA -> 40mW Verlust bei 12V.

Geschaltet: Volle 12V an den LEDs: Sagen wir 100mA, also 1:4 takten. 10ms 100mA, 40ms 0mA. Macht im Mittel 20mA - aber an 12V! Gleiche Gesamtleistung! Nicht der Schalttransistor wird warm, aber die LEDs, die jetzt mit 12V statt 10V und 20mA im Mittel laufen werden wärmer. Sie sind die Verbraucher der Leistung, die vorher in der Konstantstromquelle verbraucht wurde!

Grüße

Uwe

Hi Wolfgang,

Mein Post bezieht sich auf Selbstbau-Leuchten.

Wo du das jetzt so sagst…

Ich sollte mich mit der Kulturfertigkeit des Lesens noch eingehender beschäftigen :wink:

mfg Ulrich

deshalb ja auch nem geregelten pulweitenmodulator, der die leuchtleistung unabhängig von der versorgungsspannung konstant hält (mehr versorgungsspannung - kurze einschltzeit, weniger versorgungsspannung - lange einschltzeit). dadurch erreicht man konstante lichtleistung mit geringeren verlusten gegenüber einer linearen konstantstrom regelung. bei deinem beispiel (hast du auch selbst erkannt) liegt bei gleichem gesamtverbrauch mehr leistung an den dioden an - sie wären heller. also folglich einfach die pulszeit verringern und schon sparste strom bei gleicher helligkeit der leds

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hallöchen, sag einmal hat dich hier irgendeine antwort schon weitergebracht? - falls nicht, frag doch einfach nen kfz-muckler, weil ich dir speziell auf deine frage auch keine antwort geben kann. (ich weiss es einfach nicht wie es im auto gemacht wird - dehalb hab ich mich auch erst später eingeklinkt, als es um technische detailfragen ging, die dich möglicherweise schon gar nicht mehr interssieren)viel erfolg

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Hi Uwe,

Aber: Annahme: LED-Strom soll: 20mA, LED-Spannung, sagen
wir ca. 6 LEDs, ca. 10V.

In der Praxis mußte ich 5 nehmen, als ich mal für einen Kunden eine Zusatzblinkleuchte für den Golf gebaut habe. Die wurde dann in den Rückspiegel eingebaut.
Die Schaltung wurde auf 12V ausgelegt, 5 LEDs und 1 Widerstand. Sie wurde vom TÜV abgenommen. Nein, keine PWM.

Stromstabilisiert: Eine Konstantstromquelle für 20mA ->
40mW Verlust bei 12V.

Für die LEDs gilt: 20 mA x 10 V Durchlaßspannung (deine Annahme): 20 mW Verlust. Die Konstantstromquelle muß die restliche Spannung verbraten.

Wie kommst du auf 40 mW?

Geschaltet: Volle 12V an den LEDs: Sagen wir 100mA, also 1:4
takten. 10ms 100mA, 40ms 0mA. Macht im Mittel 20mA - aber an
12V! Gleiche Gesamtleistung!

Die Durchlaßspannung einer LED bleibt halbwegs konstant. In deinem Beispiel mit dem Transistor mußt du jetzt noch einen Vorwiderstand berücksichtigen. sonst knirscht es in den LEDs. Die fehlenden 2 Volt (12 V - Durchlaßspannung) müssen am Widerstand abfallen.
Auch hier komme ich nur auf 20 mW. Der Strom beträgt im Mittel 20 mA x 10 V.
(Paßt nicht ganz, da die Durchlaßspannung mit dem Strom steigt. Genaueres steht dann im Datenblatt.)

mfg Ulrich