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Welche größe sollen die LED’s haben?
Es gäbe da SMD-LED’s, also LED’s im Mini-Format. Die einzulöten könnte aber schwer werden, ohne das richtige Werkzeug.
Dann hätten wir noch kleine LED’s mit Durchmesser von 3mm,
sowie LED’s mit 5mm Durchmesser (u.a.). Die letzteren gibt es auch als superhelle LED’s.
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Wie viele LED’s brauchst Du?
Ist leider eine Frage, um die Du nicht herumkommst.
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Parallelbetrieb oder Reihenbetrieb?
Reihe wäre günstiger für gewisse Spannungsquellen, ungünstig aber, wenn LED’s kaputt gehen.
Parallel wäre günstiger, falls LED’s kaputt gehen, ungünstiger aber für die Spannungsquelle.
Du kannst natürlich auch beides kombinieren. Der Anschluss ist bei allen Versionen unproblematisch, nichts besonderes.
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Schau im Datenblatt nach: Zu den LED’s ist jeweils der Strom angegeben, den sie benötigen.
3a. Wenn man von 20mA Stromaufnahme ausgeht, du 100LED’s parallel schaltest, dann haben wir 100*20mA = 2000mA = 2A Stromaufnahme. Deine Spannungsquelle (ich würde einen Printtrafo empfehlen) fände das gegebenfalls nicht so lustig. Wenn eine Spannungsquelle wie ein Trafo auf einen Strom beschränkt ist (Printtrafos 0,5A / 1A), dann sollte man diesen auch nicht überschreiten. Vorteil hat die Parallelschaltung aber in der Spannungshöhe: Eine LED braucht etwa 2V. In der Parallelschaltung sind die Spannungen in jedem Pfad gleich. Deine Strom/Spannungsquelle müsste also mindestens 2V und 2A liefern können. Sollten beide Werte höher sein, ist dies nicht schlimm. Wenn die Spannung die abgegeben wird höher ist als 2V, so wird die überschüssige Spannung durch einen Vorwiderstand absorbiert. Das wäre aber Leistung, die man sozusagen in den Müll werfen würde. Wenn ein Strom von 10A geliefert werden kann, dann ist das wunderbar. Die 10A fließen nämlich nicht, der Strom ist abhängig von der Last. Es bleibt also bei 2A, auch wenn 10A möglich wären.
3b. Wenn man weiter von 20mA Stromaufnahme ausgeht, du 100LED’s in Reihe schaltest, dann bleibt der Strom bei 20mA. Was sich nun addiert, ist jedoch die Spannung: 100*2V = 200V. Das freut wahrscheinlich deine Stromquelle. Sie brauch keinen großen Strom abgeben, nämlich nur die 20mA, muss aber 200V bereitstellen. Ist die Spannung höher, wird sie von EINEM gemeinsamen Vorwiderstand absorbiert. Nachteil ist wie gesagt: fällt eine LED aus, ist entweder der Stromkreis unterbrochen und es leuchtet nichts mehr, oder nur die eine LED leuchtet nicht mehr, dafür fällt ihr innerer Widerstand weg. Dadurch teilt sich die Spannung erneut auf. Das senkt - wenn auch nur geringfügig - die Lebensdauer der anderen LED’s. Fallen dann nach und nach mehr LED’s aus, so wird das dann nciht mehr so toll, das mit dem kaputtgehen geht dann immer schneller, wenn Du nichts austauschst. Weiteres Problem ist: Du solltest unter 50V bleiben, wenn Kleinkinder oder Tiere mit deinem Modell in Berührung kommen könnten, dann besser unter 25V. Also: 200V, 0,02A ist recht risikobehaftet.
3c: Daher würde ich Parallelbetrieb und Reihenbetrieb kombinieren. Du schaltest zehn Reihen mit jeweils zehn LED’s parallel. Du hast dann in jedem Strang den gleichen Strom, nämlich 20mA. Du hast zehn Stück parallel geschaltet und kämst so auf eine Gesamtstromaufnahme von 200mA = 0,2A. Pro LED fallen 2V ab, Du hast 10 Stück in einer Reihe, brauchst also insgesamt eine Spannung von 20V. 20V und 0,2A schaffen viele günstige Trafos. Sollte dein Trafo 24V liefern, dann musst Du so vorgehen:
Anzahl der Reihen * Strom einer LED = Gesamtstrom der benötigt wird
Anzahl der LED’s pro Reihe * Spannung für eine LED = benötigte Gesamtspannung
In diesem Beispiel hätten wir z.B. eine Spannungsquelle mit 1A, 24V:
wir brauchen 20V pro Strang, bei einem Strom von 0,02A. Wir haben 24V, also 4V zu viel. U (V) = R (Ohm) * I (A). Daraus ergibt sich: 4V = R * 0,02A => R = U/I => R = 4V/0,02A = 200Ohm
Diese 200Ohm müssen dann in jeden Strang eingesetzt werden, egal ob am Anfang, am Ende oder mittendrin, bei Reihenschaltungen ist das egal.
Fazit: Viele LED’s: Nimm nen Trafo und teil auf in Reihen- und Parallelschaltung. Wenige LED’s: Nimm ne Batterie und ne Parallel- oder Reihenschaltung.
Gruß,
Jan
