Aller Anfang ist schwer

Hier werden Fragen zu LED-Grundlagen beantwortet...

Moderator: T.Hoffmann

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Mi, 29.12.10, 06:27

Hallo Forum,

ich bin einer von diesen Newbies, die keinen blassen Schimmer haben, aber alles ganz schnell hinbekommen wollen. Das geht aber nicht, ich weiß. Deswegen bin ich hier.

Mein Status: Ich habe ein neues Multimeter, einen Feinlötkolben und eine sehr grobe Idee. Ich bin 30 und habe vor ca. 16 Jahren aufgehört in den gymnasialen Physikstunden aufzupassen, daher habe ich nicht mal ne Ahnung, was der Unterschied zwischen Parallel- und Reihenschaltung geschweige denn Gleich- und Wechselstrom ist. Gelötet habe ich in meinem Leben auch noch nicht, und das Multimeter habe ich im Unterricht damals immer nur gesehen und benutzt, aber nie verstanden. ABER: Ich bin nicht blöd und will nun endlich und ernsthaft beginnen, mit LEDs zu experimentieren, weil die Dinger einfach zu geil sind.

Grobe Idee:
Als ich letztens im IKEA war, habe ich mir für ca 60€ eine LED Vorrichtung aus 4 RGB Stripes mit Tipp-Schalter geholt., welche nun die Unterseite meines Schreibtisches illuminieren.
Es ist eher ne "Standard" Schaltung:
Einmal drücken - AN/Farbe ändert sich und bleibt.
Zweimal drücken - Abrupter Farbwechsel nach vorgegebenem Interval (ca. 1 sek)
Dreimal drücken - "Weicher" Farbwechsel über das komplette (darstellbare) Spektrum.
Viermal drücken - AUS.

Nun bin ich ein Freund von Flexibilität und Freiheit und möchte selbst etwas solches oder zumindest ähnliches basteln. Kürzlich habe ich von http://arduino.cc/en/ gehört und sah, dass man dort mit recht einfachen Programmierbefehlen (welche ich beherrsche) ganze Programmabläufe selbst aufbauen kann. Mir geht es darum, dass ich uneingeschränkt bin und selber meine "Ambilights" bauen kann.

Nun zu den Fragen:
- Hat jemand Erfahrungen mit Arduino gemacht? (Für den späteren Fortschritt meiner Grundlagen, nicht sofort)
- Gibt es ein Einsteiger Kits, welche Eurer Meinung nach gut sind, aber nicht mit Stecken sondern mit Löten wie auch Messung und Widerstandsberechnung zu tun haben? (Letzteres wird wohl nicht anders gehen :) ) Ich will hier nicht direkt die teuren LEDs in die Luft jagen...
- Habt Ihr eine gute Adresse für Multimeter Erklärungen für Vollidioten? Ich bin so einer und raffe nix.
Mein Multimeter ist das VC130 von Voltcraft und ich will damit ausschließlich für und mit LEDs arbeiten, daher würden überflüssige Infos evtl. nur verwirren:
Bild

So, ich denke das reicht erstmal. Ich hoffe, dass Ihr alten Füchse mir den Einstieg leichter machen könnt und ich Euch dabei nicht zu sehr auf den Wecker gehen werde.

So long,
Sebastian
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strenter
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Mi, 29.12.10, 07:23

Hallo Sebastian, Willkommen im Forum.

Zum Arduino kann ich Dir leider recht wenig sagen, dafür aber vielleicht ein bisschen was wenn es ums Messen geht. Aber ich wäre nicht böse, wenn ich von Deinen Erfahrungen mit solchen Mikrocontrollern auch mal profitieren könnte. ;)

Du hast da ein recht nettes Messgerät; dadurch dass die Meßbereiche per Hand umgeschaltet werden ist es für manche Messungen vielleicht nicht so komfortabel wie solce mit Auto Range, aber es läßt sich damit arbeiten.

Grundlagen über das Verschalten von LEDs findest Du hier. Ich weiss, da warst Du schon... Hast Du doch da rein gepostet. Aber genau auch der zweite Artikel zeigt recht anschaulich wie LED verschaltet werden. (Titel: LEDs an 12V (Gemischte Schaltung)). Achim hat darin auch recht gut erklärt wie das mit der Berechnung des Vorwiderstandes geht viewtopic.php?f=34&t=5363#p96846 und was man sonst noch machen kann. Gerade auch die letztere Möglichkeit (Konstantstromquelle, KSQ) vereinfacht den Betrieb von vor allem Hochleistungs-LEDs. Dieser Artikel arbeitet vor allem auch das mit den Widerständen heraus.

Messen wirst Du vorwiegend (Gleich-)Spannung (V) und Widerstand (Ohm, Ω), seltener den Strom (mA, A). Hier wird das mit dem Spannung messen recht gut und anschaulich erklärt, aber auch die Strommessung kommt mit vor. Bei der Strommessung muss man sich nur im Klaren sein, dass dabei das Messgerät den Stromfluss in der Schaltung unter Umständen stark beeinflussen kann.

Widerstände misst man am Besten bei ausgebauten Bauteilen, da so der Rest der Schaltung keinen Einfluss nehmen kann; ausserdem kann man Widerstände auch nicht messen, wenn sie unter Spannung stehen.

Spannung und Widerstand wird gemessen indem man das schwarze Kabel in die schwarze Buchse, das rote Kabel in die rote Buchse mit der richtigen Bezeichnung gesteckt wird. Hier unterscheidet sich Dein Messgerät elementar von heute gebräuchlichen, da bei Dir die Widerstandsmessung die gleiche Buchse verwendet wie die Strommessung; normal wäre dass die Buchse für Strommessung nur zur Strommessung verwendet wird. Aber wenn Du immer nur das gleiche Messgerät verwendest ist das schon okay. :)

So, genug verwirrt für Erste, denke ich. :D

[edit] http://sanguino.cc/ (Arduino Nachbau / Verbesserung)
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Sailor
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Mi, 29.12.10, 08:32

Noch eine Anmerkung zur Benutzung des Messgerätes:

Zum Messen in LED-Stromkreisen wirst Du überwiegend den Bereich 20 V - (mit den Stichelchen darunter) verwenden. Das ist der Gleichspannungsmessbereich, der für die meisten Messungen in diesen Schaltungen geeignet ist. Die Messleitungen werden in die rote V - Buchse und die schwarze COM - Buchse des Messgerätes gesteckt.

Ansonsten findest Du auch hier noch einige Anregungen zum Messen im Stromkreis.

Zum Üben solltest Du Dir einige LED´s und Widerstände zulegen sowie eine Lochrasterplatine. Dazu noch eine Rolle 1 mm (bevorzugt) bis 2 mm Lötzinn.

Herzlich Willkommen im Forum!
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Mi, 29.12.10, 09:49

Ja super! Ich danke Euch für die schnellen Links und Erklärungen.

Ich habe mich nun stundenlang durch die Grundlagen der genannten und verpassten Gymnasialzeit gelesen und war nämlich genau bei Wechsel-/Gleichstrom kleben geblieben, weil ich schon das leider nicht verstanden hab.

Kann man es so zusammenfassen?
Wechselstrom kommt aus der Dose bis zum (im Falle der LED Quelle) Netzteil und wird ab dort in Gleichstrom (wie auch in Batterien) umgewandelt? Und Wechselstrom wird einfach deshalb verwendet, weil man ihn besser über lange Strecken "transportieren" und transformieren kann?

Wenn ich das richtig sehe: Sollte ich mal eine LED Dimmfunktion einbauen wollen, so würde dies mit einer Art flexiblem Widerstand funktionieren, der die (DC) Phase nach Belieben "drosselt" und somit die LEDs einfach weniger Saft bekommen und dadurch dunkler leuchten?

Lochplatine und LEDs inkl. Widerständen werden besorgt, Lötzinn (STANNOL 1,5mm - HS10 Fg 2,5%) ist vorhanden,. Was sagen die Infos in den Klammern Euch?

Den Link habe ich entfernt - wir sind Gast bei Lumitronix. Gruß Sailor Habe verstanden. ;)

Tut mir Leid, wenn Ihr mit mir durch Materie wandert, die für Euch wie atmen ist. Ich hätte wohl Probleme jemandem zu erklären, wie er atmet :)

Lg,
Sebastian
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Sailor
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Mi, 29.12.10, 10:51

Die Legierungen der Lote, die wir verwenden, fängt meist mit SN an, gefolgt von einer zweistelligen Zahl.

Weitere Teile der Kennzeichnung sind dann Pb, Ag, Cu und seltener Bi.

Die Buchstaben geben die Metalle an, die Zahlen den Anteil in hundertstel der Gesamtlegierung.

Wechselspannung kommt aus der Steckdose und aus Trafos (wenn eine andere Spannung als die Netzspannung gebraucht wird).

Gleichspannung kommt aus Netzteilen oder Ladegeräten und elektrischen Energiespeichern (Batterien, Akkus).
Lasercode hat geschrieben:Wenn ich das richtig sehe: Sollte ich mal eine LED Dimmfunktion einbauen wollen, so würde dies mit einer Art flexiblem Widerstand funktionieren, der die (DC) Phase nach Belieben "drosselt" und somit die LEDs einfach weniger Saft bekommen und dadurch dunkler leuchten?
Das geht, ist aber nicht so geschickt. Mit dieser Methode erfolgt zunächst nur eine geringe Dimmung, dann ein relativ kleiner Bereich einer augenscheinlich normalen Dimmung und schlussendlich geht die LED aus, bevor der Widerstand den gesamten Regelbereich erreicht hat.

Das liegt an der Kennlinie der LED, die ganz anders aussieht als die eines Widerstandes oder die einer Glühbirne.

Deshalb werden LED´s über PWM gedimmt. Dazu wird die Spannung zerhackt und der LED werden (zeitlich) nur größere oder kleinere "Häppchen" gegönnt.


Edit:

Hier noch Wikipedia zu Lot.
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Mi, 29.12.10, 11:23

Kurz nochmal zum Lot:
Du schriebst oben "Feinlötkolben" und später fielen Werte wie "1,5mm Lot". Da habe ich gerade so meine Bedenken, denn je nach dem wie fein der Lötkolben ist, wird es eventuell schon schwer das sauber aufzuschmelzen.

Gerade wenn man mit dem Löten auch noch in den Kinderschuhen steckt, ist es wohl besser hier eher ein 0,5mm Lot zu nehmen. Das schmilzt schneller und man bekommt nicht so schnell Probleme mit zu viel Hitze an den Bauteilen. Widerständen ist die Hitze relativ egal, aber LEDs sind da schon empfindlicher.

Damit auch von mir ein Willkommen und schön, dass du mit auf den Zug der Zukunft (LEDs) aufspringen willst :)
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Mi, 29.12.10, 11:35

Noch eine kleine Anmerkung zum Lot:
Es gibt (immer noch) bleihaltiges und bleifreies Lot. Bleihaltiges ist Bäh für neue Anwendungen in der Elektronik, weil schwermetallhaltig. Allerdings ist es auch genau das, was sich (von Spezialloten mal abgesehen) mit der niedrigsten Temperatur verlöten läßt und dabei auch eine gute Rückmeldung ("glänzende Lötstelle") gibt bei gelungener Lötung.
Wenn Du anfängst mit Löten empfehle ich einen Lötkolben mit max. 30W oder vieleicht eine günstige Lötstation mit feiner und für bleifreies Lot geeigneter Spitze, 0,5mm Lot (möglichst bleifrei, damit Du lernst damit umzugehen), eine Menge billiger Bauteile zum Ausprobieren und eine Lochrasterplatine. Damit kannst Du dann ganz gut üben. ^^
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Achim H
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Mi, 29.12.10, 13:13

Die RoHS-Richtlinie betrifft nur Hersteller und Verkäufer von elektronischen Komponenten. Hobbybastler dürfen auch weiterhin bleihaltiges Lötzinn verwenden. Aber aufgepasst: Werden hobbymäßig erstellte Module verkauft, müssen auch diese RoHS-konform sein.

Nur weil etwas schwermetallhaltig ist, muss es noch lange nicht Bäh sein. Gold und Platin sind auch Schwermetalle, aber keinesfalls Bäh. Ok, Blei ist nebenbei auch giftig und deshalb Bäh.
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Do, 30.12.10, 01:07

Aloha,

ich bin echt oft in Foren unterwegs und möchte kurz sagen, dass der erste Einblick, den Ihr mir gebt, wirklich nett ist. Ich habe das Gefühl, dass man sich hier nicht nur für die Materie sondern auch wirklich für die HILFE interessiert, die ein solcher wie ich benötigt. Das finde ich toll. Danke Leute. Ich hoffe ich werde nicht eines anderen belehrt ;)

Gut. Zum Lot, ich werde mich bald mal in den Elektro-Fachhandel begeben um dort die Widerstände, LEDs, die Lochplatine und dann auch ebenfalls bleifreies und dünneres Lot zu besorgen. Vielleicht. Testen werde ich erstmal das grundsätzliche Löten, wenn ich merke, dass mir das zu dick wird, kann ich es ja noch immer ändern. Der Lötkolben hat 25W und sollte daher ja passen. Ich bin sehr begeistert von den Möglichkeiten und habe mich nun schon ne Weile reingelesen. Da kommt man dann auf Fragen:

KSQ scheint mir eine tolle Sache zu sein, denn wie ich es verstehe, brauche ich bis auf weiteres keine Wiederstände mehr. Korrekt? Nun weiß ich aber nicht, welche KSQ für meine zukünftigen Projekte in Frage kommen und werde Euch dazu später sicher noch löchern. Es war schon heftig, als ich gestern gemerkt habe, dass ich an sich eigentlich echt NICHTS über Elektrik weiß. Aber dank einiger Geduld mit mir wird das schon was, denn ich bin kein Mensch, der sich hier nach 2-3 Posts nicht mehr blicken lässt. Besonders nach einem so netten Empfang.

So long,
Sebastian
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Achim H
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Do, 30.12.10, 09:41

Der Lötkolben hat 25W und sollte daher ja passen.
25 Watt würden prinzipiell für das Löten von bedrahteten Bauteilen reichen, wenn aber mal eine etwas größere Fläche gelötet werden soll, dann wird die Leistung schon schlapp. Etwas teurer, dafür mehr Leistung und eine einstellbare Temperatur würdest Du mit einer Lötstation erreichen.

Zum Beispiel sowas (kostet 39.95 EUR):
Bild
KSQ scheint mir eine tolle Sache zu sein, denn wie ich es verstehe, brauche ich bis auf weiteres keine Wiederstände mehr. Korrekt?
Korrekt.
Nun weiß ich aber nicht, welche KSQ für meine zukünftigen Projekte in Frage kommen ...
Das richtet sich nach dem, was die Leds vertragen können bzw. mit welchem Strom (muss kleiner als maximal zulässig sein) Du diese betreiben möchtest.

Konstantstromquellen gibt es zum Anschluss an ein Schaltnetzteil bzw. Trafo/Netzteil (gleichgerichtet und stabilisiert) für kleinere Leuchtdioden (ab 1mA bis 50mA) und für Power-Leds (ab 100mA bis 1,4A) sowie fix und fertig für das 230V-Netz aufgebaut (350mA bis 1,75A).

Guggstu hier.

Und wenn das nicht ausreicht (zum Beispiel: ein Zwischenwert), dann kann man sich auch was selber bauen (für eine lineare KSQ bis 1,5A sind das nur 2 Bauteile).
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Do, 30.12.10, 11:03

Stichwort "Arduino"

Ich habe grad wenig Zeit, hab jetzt nicht alle Beiträge durchgelesen, nur überflogen.

Kurze zusammenfassung:

Wir haben Arduino auf der Arbeit, man kann super damit arbeiten, es ist wirklich sehr gut beschrieben. Zusammen mit einem Buch ( http://www.makershed.com/ProductDetails ... 0596510519) kann man sehr gut damit lernen und verstehen. Lässt sich auch an jeden PC anschließen per USB-Anschluss. Software ist natürlich auch dabei.

Allerdings gibt es auch nachteile...
-Man kann nur den Chip Programmieren der schon auf dem Borad ist, also kann man eigenltich nur zu lernzwecken damit "spielen"
-Die Verdrahtung ist etwas umständlich(ich kann mich nicht damit anfreunden), sie erfolgt mit Hilfe von Laborkarten(Steckboards)
-relativ hoher Preis, 70€ sind nur zum lernen schon viel, da würde ich mir lieber ein gutes Evalutionsboard kaufen und damit Experimentieren

Gruß nitro_45
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