Widerstandswahl bei Eigenbau-Scheinwerfer

    Widerstandswahl bei Eigenbau-Scheinwerfer

    Hallo Zusammen,

    ich bin schon seit geraumer Zeit nach geeigneten Arbeitsscheinwerfern für meinen Wagen unterwegs, hab aber nach intensiever Suche leider keine passenden Leuchten gefunden (die sich halbwegs ins Fahrzeugbild hinenfügen). Der optimistische Selbermacher in mir, ist dann auf die grandiose Idee gekommen, "die paar LEDs" selber zusammenlöten.
    Gesagt getan.
    Flott 30 Stück von solchen "High-Power" LEDs (12V, 833mA) aus dem fernen Osten bestellt, und beim Warten auf die Ankunft schnell man die Gehäuße samt Reflektoren aus alten Scheinwerfern zusammengeschustert.
    Nun, nach dem ich mit voller Freude, der Benachrichtigung in meinem Briefkasten gehorchend, den nächsten Packetshop angesteuert habe, durfte ich wider-erwarten festellen, dass alle LEDs unbeschadet (und erstaunlich gut Verpackt) angekommen sind.
    Fortan stellte sich in mir, erstaunlich spät, die Frage nach der richtigen Verkabelung auf. Auch als Elektronik-Noob war mir klar, dass bei einer LED-Durchlasspannung von 12V nur eine Paralellschaltung in Frage kommt. Da aber in der Boardelektronik eines PKWs bekanntlich selten die 12V herrschen (eher 14,5-15V)(und man ja LEDs grundsätzlich nicht ohne einen Widerstand beteibt), muss folglich ein Vorwiderstand her.
    Folgenes ist geplant:
    Zwei Scheinwerfer, mit jeweils 9 LEDs. (Die restlichen 12 werden für ähnliche Projekte herhalten.) Die LEDs sollten mit Maximal 10,5 Volt laufen, um die thermischen Belastungen im Rahmen zu halten.
    (Im Bild zu sehen: Die Skizze für einen Scheinwerfer ohne Widerstände)

    Nach der kompenten(?) Beratung des Conrad-Mitarbeiters, hat er mir 30 Stück Hochlastwiderstände (4.7 Ω,axial bedrahtet, 5W, 5 %) für stolze 53Cent das Stück verkauft. Er meinte, ich soll vor jeder LED ein Widerstand in Reihe schalten.
    Jetzt hab ich jedoch bedenken, ob diese Konfiguration wirklich das Wahre ist.
    1.Kommen nach einem Probeanschluss trotzdem ca. 12,7 Volt an (laut Multimeter).
    2.Gehen doch bei so vielen Widerständen doch enorme Verlustleistungen einher, oder?
    3. Wäre ein einzelner, passender Vorwiderstand, der in Reihe mit den Paralellschaltungen der LEDs, geschalten wird, nicht in diesem Fall sinnvoller? (Über das Ausfallen einzelner LEDs muss ich mir keine Sorgen machen, da dies sofort bemerkt, und entsprechend schnell getauscht werden würde.)

    Ich freue mich, auf jede Antwort :)
    Hallo Jober !

    Die Widerstandsberechnung funktioniert folgendermassen: Ausgehend vom Nennstrom von 0,833A und Nennspannung 12V, und einer Batteriespannung von 15V, hat eine LED einen Widerstand von ( R = U / I ) 14,4 Ohm. Wenn du also 3V "vernichten" willst ( 15V minus 12V ) rechnest du: 3V / 0,833A = 3,60 Ohm. 1 Teil der Spannung (3V fallen am Widerstand ab, 4 Teile der Spannung an der LED (12V).
    Die Leistung, die am Vorwiderstand verbraten wird, rechnet sich: 3V mal 0,833A = 2,5 Watt. Damit war der Conrad-Mitarbeiter doch recht kompetent, wenn er etwas höher gegriffen hat in den Werten - du willst ja mehr als 3V am Widerstand abfallen lassen, 4,7 Ohm ist da ein guter Wert.
    Was man ohne Messung schwer abschätzen kann, ist der Strom und damit die Leistung einer LED bei 10,5 Volt. LEDs sind ja Dioden sowie auch Heissleiter, d.h. bei geringerem Strom steigt der Widerstand der LED ebenso wie durch kühlere Betriebstemperatur. Mein Bauchgefühl sagt mir, daß 4,7 Ohm ganz gut passen müssten.

    Ein einzelner Vorwiderstand vor der Parallelschaltung der LEDs, würde den Zweck auch erfüllen. Aber wie du schon erkannt hast, würde beim Ausfall einer LED der Strom durch die anderen LEDs ansteigen; wäre insofern akzeptabel da die Dinger ja eh unter Nennstrom betrieben werden sollen. Aber, Energie sparen würdest du nicht, weil dann dieses eine Fünftel an Leistung an dem einen Widerling verbrät, der müsste also mindestens 9 mal 2,5 = 22,5 Watt abkönnen und wäre dann entsprechend gross und teuer.
    Am elegantesten wäre es, Konstantstromquellen zu verwenden, diese verheizen die Leistung nicht, sondern transformieren sie mit recht geringen Verlusten. Allerdings mit mehreren Euro pro Stück vermutlich nicht wirtschaftlich sinnvoll.

    Viel Erfolg,
    Robert
    Herzlichen Dank für die ausführliche Antwort. Hat mir sehr geholfen :)

    Das mit dem Abschätzen des Leistungsbereiches der LED ist in der Tat ohne Datenblatt eher ein Glücksspiel, als eine fundierte Rechnung.
    Ich werde mir mal morgen noch ein, zwei geringfügig höherbemessene Widerstände, zwecks der gemessenen 12.7 Volt kaufen, um einen Vergleich zu haben. Werde bei der normalen Paralellschaltung bleiben (Auch wenn die Wahrscheinlichkeit, dass was Kaputt geht, gering ist, fährt man dann doch rughiger in den Wald, wenn man weiß, dass notfalls die andern 8 Leuchten noch brav ihren Dienst verrichten)
    Natürlich, eine KSQ wäre um einiges eleganter, aber wie du bereits erwähnt hast, wäre das in diesem Einsatzgebiet doch eher zuviel des Guten ;)
    Kann man so pauschal auch nicht sagen. Bei 3 LEDs in Reihe ist Uf ca 9 Volt, 3 Volt verheizt der Widerstand. Bei laufendem Motor wird die Batterie geladen und es liegen von der Lichtmaschine 14, und, fast 15V an. Uf immer noch 9V, über den gleichen Widerstand fallen jetzt 6V ab, was bedeutet, das sich der Strom verdoppelt. Passiert bei einer KSQ nicht.
    Für die Jüngeren: Led Zeppelin ist KEIN beleuchtetes Luftschiff! :D