Frage zu Flacker-LED / Schaltung

[Kleinalrik]

Flacker-LED: ohne Vorwiderstand an 3,2V. Ggf. einen kleinen Vorwiderstand dran von grob 5 Ohm.

Weiße LED: 1 Ohm ist ein bisschen wenig. Eher 10 Ohm, wenn 3V wirklich die empfohlene Vorwärtsspannung für diese LED ist.

Alle drei parallel zueinander schalten. Die Weiße dürfte dabei nicht flackern. Tut sie es doch, würde ich gerne mal ein Foto von der Schaltung sehen.

[Karotte]

Junger Mann, Sie sind ein Zauberer! 

Hab leider nur nen 11 Ohm Widerstand da, aber damit haut das! Die Weiße leuchtet konstant und die Flacker flackert... so wie es sein soll! 
Wunderbar! Vielen Dank!!

[Kleinalrik]

Junger Mann... das war einmal. Aber sonst freut man sich gerne mit. 

[Kleinalrik]

Hast du vor die Flacker-LED jetzt auch 11 Ohm?

Wenn du zwei Widerstände à 11 Ohm parallel schaltest (dazu einfach die Beinchen zweier Widerstände verzwirbeln), hast du grob 5 Ohm.

[Karotte]

Never change a winning team...

Wenn ich vor die weiße LED 5 Ohm setze, flackert sie wieder. Also lass ich es bei dem 1 Ohm Widerstand.

[joeydee]

Welchen Vorwärtsstrom (IF) hat denn deine weiße LED laut Datenblatt?

[Karotte]

Sind 3,2 V.

[joeydee]

Das wäre die Vorwärtsspannung (UF). Wobei du die ganze Zeit von 3V geredet hast?
Der Strom müsste eine Angabe ähnlich z.B. IF=20mA sein. (Das F ist jeweils tiefgestellt, oder fehlt ganz).

[Karotte]

Ups...sry. Zu schnell gelesen... 

Strom IF 20mA.

[joeydee]

Die Stromangabe ist bei LEDs die eigentlich wichtige. Die sollte keinesfalls überschritten werden.
Auch wenn im ersten Moment alles funktioniert, kann kann das die Lebensdauer von Jahren auf Stunden verkürzen.

Also geh es am besten mal von der Stromfrage her an.
Nicht verwirren lassen, wenn ich jetzt plötlich von Reihen- statt Parallelschaltung spreche
Vorwiderstände werden in Reihe jeweils nur mit "ihrer" LED geschaltet (ob der Widerstand nun "vor" oder "hinter" der LED sitzt, spielt dabei keine Rolle):

(+)---------[Vorwiderstand]---------[LED]--------(-)

Der Strom ist bei Reihenschaltung in allen Komponenten gleich.
Damit hier ein Strom von IF=0.02A bei gegebener U=3,2V Versorgungsspannung fließt, muss folgender Gesamtwiderstand erreicht werden:
Rges=U/IF = 3,2V/0,02A=160 Ohm
Da lt. Datenblatt die LED eine Vorwärtsspannung von 3V hat (d.h. bei 3V wurden im Testlabor die 0.02A erreicht), können wir den LED-Widerstand unter genau diesen Arbeitsbedingungen berechnen:
Rled=UF/IF=150 Ohm
Es fehlen noch 10 Ohm - das ist dein (minimaler!) Vorwiderstand.


Auf anderes wie z.B. halbe Spannung=halber Strom=gleicher Widerstand lässt sich übrigens nicht schließen, aber Schätzwerte in der Nähe der Daten kann man zulasen:
Bei 1 Ohm Vorwiderstand wären es 3,2V/151Ohm=21mA. Exakte Werte müsste man unter diesen Bedingungen ausmessen, jedenfalls wird es leicht drüber sein. Besser wäre aber leicht drunter, also lieber 11 Ohm statt 10.

Deine weiße LED sollte (allein im Stromkreis und wie im Schaltbild oben angedeutet) mit 11 Ohm Vorwiderstand hell genug leuchten, und der Strom müsste knapp unter 20mA liegen.
Irgendwo in den Strang ein Multimeter rein, der Wert ist überall derselbe. Z.B. hier:

Versorgungsspannung zwischen (+) und (-) = 3,2V
(+)---[Multimeter zeigt <20mA]------[Vorwiderstand=11Ohm]---------[LED 20mA/3V]--------(-)

Erst dann gehts weiter mit weiteren LEDs - ich mach das wegen der Übersicht im nächsten Post.

[joeydee]

Nun die Flacker-LED. Da wissen wir nichts drüber, außer dass sie an 3,2V erfolgreich betrieben wurde, also wird sie wohl dafür ausgelegt sein. Da wir auch 3,2V haben, ist das ok, wenn diese nie überschritten werden.

Auch einzeln an der Spannungsquelle, sollte die also zufriedenstellend leuchten und flackern:
3,2V
(+)---------[Flacker-LED]--------(-)
Trotzdem kann man hier auch wieder einen kleinen Vorwiderstand wie oben einbauen, tut der Sache gut. Muss man austesten oder die fehlenden Werte ausmessen, da die Daten unbekannt sind. Höher kann der Strom dadurch ja nicht werden, Hauptsache sie brennt noch.

Entsprechend kann man weitere LEDs mit ganz anderen Daten mit ihrem "persönlichen" Vorwiderstand zuerst als einzelne Reihenschaltung entwickeln.


Hat man nun mehrere solcher Reihenstränge auf dieselbe Versorgungsspannung ausgelegt, kann man eine einzige Spannungsquelle parallel anzapfen, Reihenfolge egal:

(ich hoffe das haut hin mit der Codeansicht)

Code: [Auswählen]

(+)             3,2V                   (-)
|                                        |
|                                        |
*---------[Flacker-LED]------------------*
|                                        |
|                                        |
*---------[Flacker-LED]------------------*
|                                        |
|                                        |
*---------[Reihenstrang von oben]--------*
|                                        |
|                                        |

(usw., natürlich nur in den Grenzen die die Spannungsquelle leistungsmäßig noch wuppen kann)


Ob du nun an einem Strang was änderst oder ihn ganz herausnimmst, dürfte an den anderen Komponenten nichts ändern.
Ändern des Vorwiderstands der weißen LED dürfte sie nur heller/dunkler machen, nicht plötzlich flackern lassen.

Es sei denn es gibt von den Schaltkreisen der Flacker-LEDs eine Rückkopplung, die für Spannungsspitzen oder Einbrüche sorgt, kann ich mir aber in dem Maß nicht vorstellen.

[Karotte]

Wow. Vielen Dank für die ausführliche Anleitung/Erklärung!   

Aktueller Stand:

Vor die weiße LED habe ich 11 Ohm Vorwiderstand geschaltet. Wenn ich nun die Flacker-LED ohne Vorwiderstand parallel schalte, flackert die weiße LED wieder. Wie gehabt.

Nun hab ich ein 1k Poti in die Flackerschaltung eingefügt und auf Max gedreht. Als Folge ist Flacker-LED aus. Dreh ich nun das Poti zurück muss ich ne Kompromiss-Stellung finden zwischen weiße-LED-flackert-nicht und Flacker-LED-hat-möglichst-hohe-Leuchtkraft. Da bin ich so bei 160 Ohm.

Als nächstes hab ich beide Flacker-LEDs mit jew. 160 Ohm parallel zur weißen LED geschaltet und geschaut, ob sie flackert.

Leider flackert die weiße LED ganz leicht mit, und die Flacker-LEDs haben schon sehr wenig Leuchtkraft... 

Ich denke so langsam, das wird so nix...

[joeydee]

Dreh ich nun das Poti zurück muss ich ne Kompromiss-Stellung finden zwischen weiße-LED-flackert-nicht und Flacker-LED-hat-möglichst-hohe-Leuchtkraft.

Und genau hier kann eigentlich was nicht stimmen mit deiner Verdrahtung: Wenn du den Poti vor der weißen zum Ermitteln ihres Vorwiderstands änderst, darf das die Helligkeit der Flacker-LED nicht beeinflussen. Siehe Beispiele oben: was du in einem Reihenstrang änderst, ändert nur das Verhalten in diesem, nicht den Rest. Dann muss wohl u.a. dein Poti an der falschen Stelle sitzen.

(Die einzig andere Möglichkeit wäre wie gesagt irgendeine Rückkopplung/Spannungseinbruch/wasweißich, da kenn ich mich nicht aus ob das hier möglich wäre - dann würden ohne größeres Wissen nur zwei getrennte Stromkreise helfen.)

Code: [Auswählen]

(+)             3,2V                   (-)
|                                        |
|                                        |
*---------[LED1]-------------------------*
|                                        |
|                                        |
*---------[Poti]---[LED2]----------------*

Drehen am Poti dürfte nur LED2 beeinflussen, nicht LED1.

Zum Ermitteln eines Vorwiderstands lass den Rest (Flacker-LEDs) mal komplett weg. Also nur so:
(+)---------[Poti]---[weiße LED]----------------(-)
Da müsste der Poti laut angegebenen Werten eigentlich irgendwas um die 10 Ohm ergeben?

Poste am besten mal ein Bild, wo man gut erkennt, was an welchem Punkt hängt.

[Karotte]

Also das Poti war in der Flackerschaltung eingebaut, nicht vor oder hinter der weißen LED.

Hier mal ein Bild vom grundsätzlichen Aufbau:



Die LED ist die weiße mit 11 Ohm. Die beiden Stränge oben sind die Parallelschaltungen für die Flacker LEDs + bzw Poti bzw 160 Ohm Widerstände...

[joeydee]

Wenn ich dich nun richtig verstanden habe passiert irgendwie folgendes:
a) Wenn du das jetzt so anschließt (mit den beiden Enden oben offen), dann leuchtet die Weiße wie gewollt?
b) Sobald du eine Flacker-LED an eines der offenen Enden hältst, dann flackert die Weiße mit?
c) Wenn du an eins der offenen Enden ein Poti+Flacker-LED in Reihe einbaust, dann ändert beim Drehen auch die Weiße ihre Helligkeit und ihr Flackerverhalten?

[Karotte]

a, Ja
b, Ja
c, Nein. Beim Runterdrehen des Potis (=steigender Widerstand) wird die Flacker-LED immer dunkler und ab einem Punkt fängt die weiße LED zum Flackern an. 

[joeydee]

Ich hab mal getestet, es scheint da tatsächlich irgendeine Rückkopplung zu geben, die ständig die Spannung im gesamten Stromkreis ändert. Wusste ich so auch nicht.

Meine Ideen zur Abhilfe:

Das Einfachste wäre natürlich: zwei getrennte Spannungsversorgungen. "Glavanisch getrennt", wie man so schön sagt.

Andere Möglichkeit: Mit der Versorgungsspannung höher gehen und die Widerstände entsprechend neu berechnen.
Beispiel:
LED 3V 0,02A (=150 Ohm Arbeitswiderstand)
a) an 3,2V: Gesamtwiderstand von 3,2/0,02=160 Ohm wird benötigt. 160-150=10 Ohm Vorwiderstand.
b) an 9V: Gesamtwiderstand von 9/0,02=450 Ohm wird benötigt. 450-150=300 Ohm Vorwiderstand.

Sagen wir nun, die Spannung bricht um 0,5V ein.
Bei a) fließen 2,7V/260Ohm=0,017 A statt 0,02 A
Bei b) fließen 8,5V/450Ohm=0,019 A statt 0,02 A

Schaltung b) wäre also grundsätzlich unempfindlicher gegen Spannungseinbrüche. Klar eigentlich, da es einen geringeren Anteil an der Gesamtspannung ausmacht und der Widerstand, an welchem der größere Spannungsteil abfällt, auch die größere Schwankung abbekommt.

In welchen Bereichen sich das in diesem Fall bewegt und ab wann das optisch auffällt, dazu kann ich leider nichts sagen. Ein Versuch wäre es aber wert; das Flackern der weißen LED müsste zumindest weniger werden.

Ansonsten bleibt noch: gelernte Fachleute könnten sicher eine Art Gleichrichterschaltung entwickeln oder passenden Kondensator empfehlen oder sowas, was die Schwankungen kompensieren kann. Geht aber weit über meine Fähigkeiten, da steig ich geistig aus und schnitze lieber wieder Polystyrol

Oder zu guter Letzt: konstant leuchtende LEDs für die Triebwerke sind allgemein akzeptiert, wie du selbst ja schon im Hinterkopf hast

Also: Happy Löting!

[Karotte]

Danke für die ausführlichen Erklärungen! 

Hab mich dann mal an Plan b, gehalten.

Ausgangslage: Ein 9V-Block, weiße LED mit 300 Ohm Vorwiderstand und parallel dazu die Flacker-LED mit dem 1K-Poti geschaltet. Poti lt. Messung bei 890 Ohm.

Hier nun ein Bild:



Hat was von den Toren der Hölle... Gesund ist das nicht... 

Aber die weiße LED flackert nicht (oder ich sehs einfach nicht, weill ich schon halb blind bin, so hell, wie die leuchtet). Ich denke, ich setz mal 900 Ohm vor die Flacker-LED, schalte die 2. Flacker-LED auch mit 900 Ohm parallel und lass das mal über Nacht laufen...

[joeydee]

Ich würds nicht durch Ausprobieren lösen.
Lass mal die Flacker-LED so lange weg, bis du die Weiße richtig eingestellt hast (wo ist eigentlich der Widerstand für die Weiße? Kann ich auf dem Bild nicht erkennen)
Welcher Strom fließt durch die weiße LED? Welche Spannung fällt dort ab? Stimmt das überhaupt mit den errechneten Werten überein?

[Karotte]

Der Widerstand der weißen LED ist im Schrumpfschlauch (im Bild obere Leitung). Leider kann ich da auch keine Spannung o. ä.mehr messen, weil ich nicht mehr rankomme.

Hab aber was anderes probiert, weil mir keine Ruhe gelassen hat: Ich hab vor die Batterie mal ein Poti geklemmt und hochgedreht. Und siehe da: Bei 130 Ohm ist die weiße LED deutlich dunkler, aber flackert nicht! Und die Flacker-LEDs sind von der Helligkeit her auch im akzeptablen Bereich...

So wärs ok!

Nachtrag: Beim direkten Vergleich der Flacker-Schaltung mit 9V und der Schaltung mit blauen-LEDs (statt Flacker LEDs) mit 3V gefällt mir die blaue Schaltung besser. Die blauen sind einfach heller... Also werde die es.

[Kleinalrik]

My two Cents:

Mit 3,2V ist ja die Batteriespannung am unteren Limit der Vorwärtsspannung für die weiße LED. Ich fabuliere mal, dass die Flacker-LEDs bei vollem Durchschalten (wenn sie am hellsten sind), die Batteriespannung ein wenig zusammenbrechen lassen. Da die Batteriespannung bereits am Schwellenwert der weißen LED ist, reicht der kleine Spannungseinbruch aus, die weiße LED dunkler werden zu lassen.

Dazu würde passen, dass die weiße LED umgekehrt zu den Flacker-LEDs flackern würde. D.h., dass die weiße LED dunkler wird, wenn die Flacker-LEDs heller werden und umgekehrt.

Abhilfe: Mehr Spannung, z.B. 4,8V.