Sähköistä tietävälle.

[sjm]

Paitsi että sarjaan kytkettäessä virta ei nouse. Toisin sanoen yksittäinen ledi tai viisi sarjaan kytkettyä lediä ottavat virtaa ihan yhtä paljon (tai vähän).

Käytin "kestettävä kaikkien virrat." maallikkokielellä.
Korjaan teho.

Viilataan pilkkua sitten.

Kytkennän virta vakio, jännite nousee --> tehonkestoa kasvatettava.

Sinulla ei nyt pysy nämä rinnan- ja sarjaankytkennät näpeissä.

Leikitään, että

1) yhden LEDin kynnysjännite on 2V
2) sisään tulee 14V
3) yhden LEDin sopiva virta on 20mA

Tapaus A: yksi ledi ja etuvastus. Tarvitsee hukata 12V jännite
0,020A kuormalla, tämä tekee 12/0.020 = 600 ohmia.
(Tarkistuslaskenta: 12V/600ohm = 0.02A)
Vastuksen tehohäviö on 12V*0.02A = 0.24W.

Tapaus B: kaksi lediä rinnan ja etuvastus. Tarvitsee hukata sama 12V
mutta virtaa kulkee läpi 40mA yhteensä. Sopiva vastus tästä laskien
on siis 12/0.04 = 300 ohmia. Vastuksen tehohäviö on nyt
12V*0.04A = 0.48W.

Tapaus C: kaksi lediä sarjassa ja etuvastus. Tarvitsee hukata vain
10V koska sarjaankytkettyjen ledien yli jää 2V+2V kynnysjännitteet,
eikö totta? Virta on sama 20mA kuin yhden LEDin kanssa, koska
sama virta kulkee kummankin ledin läpi "peräkkäin".
Nyt sopiva vastus onkin 10V/0.020A = 500 ohmia. Ja tehohäviö
vastaavasti 10V*0.02A = 0.20W eli VÄHEMMÄN kuin yhdellä ledillä.

Tapaus D: neljä lediä sarjassa ja etuvastus. Nyt LEDit "hukkaavat"
yhteensä 4 * 2V = 8V kynnysjännitteet yhdessä. Vastuksen yli jääkin
enää 6V jännite. Virta on edelleen tismalleen sama 20mA.
Sopiva etuvastus neljälle ledille olisi 6V/0.02A = 300 ohmia.
Ja vastuksen tehohäviö on 6V*0.02A = 0.12W!

Mistä tämä johtuu? Siitä, että sarjaan kytkettyjen ledien jälkeen
jää koko ajan vähemmän jännitettä hukattavaksi, ja virta pysyy
koko ajan samana kun ledien määrä kasvaa.

Jos leikitään ledeillä ja simppeleillä vastuksilla, laittaisin itse
reaalimaailman tapauksessa jotenkin tuohon tapaan, että
neljä-viisi lediä etuvastuksineen sarjaan ja sellaisia paketteja
riittävä määrä rinnakkain, että valon määrä piisaa...
ehkä noin puolet tai reilut puolet jännitteestä kannattaa hoitaa
ledeissä ja loput etuvastuksessa, niin ei ole niin nokonnuukaa
sen jännitteen kanssa.

 

[riisor]

Hyvä sjm, siinä oli maallikkokielellä tiivistettynä miten homma toimii!

Nyt luulisi kaikkien ymmärtävän mikä on sarjaan- ja rinnankytkennän ero

 

[sjm]

Lisää laskuharjoituksia.

Kuvitellaan sillä tavalla "jäykkä" LED, että se muuttuu "oikosuluksi"
saavutettuaan kynnysjännitteen, eli horaisee lävitseen miten paljon
tahansa virtaa, mutta sen yli jää aina vakio 2V jännite.

Tämä on itse asiassa yllättävän lähellä todellista tilannetta, ihan oikean
ledin läpi menevä virta kasvaa tosi jyrkästi, kun jännite nousee,
eikä ledin yli näkyvä jännite pääse kovin paljon "normaalin" 20mA
tapauksen kynnysjännitettä isommaksi, kun se jo tuhoutuu.

Kuvitellaan, että meillä tulee sisään samaan kytkentään joko
12V tai 14V jännite. Meillä on eri määrä ledejä sarjassa,
ja niille 14 voltille sopivaksi laskettu etuvastus niin, että läpi
kulkee silloin 20mA virta.

Lasketaan, paljonko läpi kulkeva virta (eli samalla ledien kirkkaus!)
vaihtelee 12-14V jännitteen vaihtelussa, jos meillä on eri määrä
ledejä sarjassa.

Tapaus A: kolme lediä sarjassa. Kynnysjännite yht. 6V,
etuvastukselle jää siis 8V. Silloin etuvastus on oltava
400 ohm (8V/400ohm = 0.020 A). Sisään tuleva
jännite putoaa 12 volttiin, jolloin vastuksen yli vaikuttaa
enää 6V. LEDien yli on koko ajan sama noin 2V.
Nyt vastuksen läpi menee vain 6V/400ohm = 0.015A
eli 15 mA. LEDien kirkkaus siis putosi neljänneksellä,
20mA --> 15mA.

Tapaus B: neljä lediä sarjassa. Kynnysjännite yhteensä 8V,
etuvastuksen pitää hoitaa 6V ja 20mA eli --> 300 ohmia.
14V jännitteellä läpi menee tasan 20mA. 12V jännitteellä
vastuksen yli jää ledien jälkeen 4V jännite, koska ledien
yli jää koko ajan vakio 8V. Nyt vastus päästää lävitseen
4V jännitteellä enää 13.33 mA eli kirkkaus putosi enemmän.

Tapaus C: viisi lediä sarjassa. Kynnysjännite on jo 5 * 2V = 10V.
14V jännitteellä vastukselle jää 4V, eli sopiva vastus
20mA virralle olisi 4/0.02 = 200 ohm. Sisään tuleva jännite
pudotetaan 12 volttiin, jolloin vastuksen yli jää enää 2V
ja läpi menevä virta 2V/200ohm = 0.01A = 10mA.

Päätelmä: mitä useamman ledin kytket sarjaan, sitä pienempi
tehohäviö etuvastuksessa syntyy, mutta sitä enemmän
kirkkaus vaihtelee jännitteen mukana.

Käytännössä järkevät ratkaisut ovat ehkä

a) 2-3 lediä sarjassa ja oma etuvastus per nuo ledit,
ja jokaiselle 2-3 ledille ikioma etuvastus, ne ovat halpoja.
Näitä ledit+etuvastus settejä laitetaan riittävä määrä.

b) 5 lediä sarjassa ja näitä viiden sarjoja sopiva määrä
rinnakkain, ja eteen sopiva virtaregulaattori. Siis ei jännite-
vaan virtaregulaattori, joka päästää lävitseen vakiovirran.

Jos meillä on vaikkapa yhteensä 50 lediä, eli viisi aina sarjassa
ja näitä viiden settejä kymmenen rinnakkain, niin virtaa nuo
hörppäävät yhteensä sen 10 * 20mA = 200mA = 0,2A.
Jännittävää on, että 14 voltilla regulaattorin tehohäviö on oltava
silloin 4V*0.2A * 0,8W joka on vielä ihan kohtuullinen.

Tuollaisia osia saa vielä kaupasta pikkurahalla. Pienen jäähdytysrivan
kanssa toimittaa asiansa varmasti, ja toimii vakiokirkkaudella
millä tahansa yli 11,5V jännitteellä.

Hehheh, tuli varsinainen luento. Jokohan kohta saisi unta...

 

[Kukkahattu]

VÄRI VÄRIIN JA LOPUT MAIHIN!!

 

[Muukka]

Ohmi x Käämi=Pimeenä koko lääni

 

[sjm]

Sopiva etuvastus neljälle ledille olisi 6V/0.02A = 300 ohmia.
Ja vastuksen tehohäviö on 6V*0.02A = 0.12W!

Mistä tämä johtuu? Siitä, että sarjaan kytkettyjen ledien jälkeen
jää koko ajan vähemmän jännitettä hukattavaksi, ja virta pysyy
koko ajan samana kun ledien määrä kasvaa.

Jatketaan hassuja LED-leikkejä nyt sitten oikein kunnolla.

Leikitään, että halutaan polttaa lediä pelkän etuvastuksen
varassa suoraan 230V vaihtojännitteellä, jota tulee töpselistä.
Kynnysjännite on jo tutuksi käynyt 2V ja virtaa halutaan 20mA.

Ongelma on, että LED on nimensä mukaisesti diodi, eli
päästää virtaa lävitseen vain toiseen suuntaan, Siis led
palaa vain verkkojännitteen toisen puoliaallon aikana.
Hieman vähemmän ilmeinen ongelma on, että ledin
estosuuntaisen puoliaallon aikana led ei muutu johtavaksi
millään kynnysjännitteellä, koska on jännitteeseen verrattuna
"väärin päin". Silloin ledin yli nousee olemattoman virran takia
niin korkea jännite, että se rikkoo ledin, eivät ne kestä 230 voltin
jännitteitä estosuunnassa.

Tämä saadaan ratkaistua siten, että laitetaan rinnakkain kaksi lediä
salamyhkäisesti keskenään eri päin! Nyt niin kauan kun kumpikin
pysyy ehjänä, ne suojaavat toisensa liian korkealta estosuuntaiselta
jännitteeltä.

Nyt päästään laskemaan. Etuvastukseen pitää hukkua nyt 228
volttia eli sopiva vastus on peräti 228/0.02 = 11400 ohmia.
Vastuksen tehohäviö on tällöin 228V * 0.02A = 4.56 W.

Oikeasti tämä laskelma on päin seiniä ja hyvin viitteellinen,
koska verkkojännite on siniaaltoa ja tuttu 230V on jännitteen
tehollisarvo eikä huippuarvo. Toisin sanoen ledin läpi menee
koko ajan vaihteleva määrä virtaa, jossa huippu on YLI 20mA,
koska edellä laskettiin vain tehollisarvoilla. LEDin kestoikä
varmaan heikkenee tällaisesta.

Jos kytkentää monimutkaistetaan, laitetaan etuvastuksen
perään kokoaaltotasasuuntaaja (diodisilta), sen rinnalle
sopiva kondensaattori tasaamaan jännitteen vaihtelut
ja sitten vasta ne ledit. Tai tehdään ledeistä koottu
diodisilta (neljä lediä) jotka syöttävät pelkkää konkkaa.

Älkää kuitenkaan kokeilko tätä kotona, koska

1) Toisen ledin vikaantuessa toinen saattaa lentää silmille,
edellä kerrotusta syystä
2) Vaikka säästettiin muuntaja niin ei ole paljoa järkeä
hukata koko ajan 5W teho polttaakseen yhtä typerää lediä
suoraan töpselisähköllä.
3) LED on tällaisessa kytkennässä jännitteellinen osa,
eikä sellainen voi mitenkään olla laitteen ulkokuoressa näkyvillä,
koska sähköturvallisuusvaatimusten mukaiset eristysvälit eivät
toteudu lähellekään. LEDin kuoren paksuus on liian pieni,
ja muovin haljetessa siinä on jännitteinen metalli näpelöitävissä.

Puuuuuuuuuuh. Jokohan alkaa riittää ledeistä.

 

[AimoPamaus]

On mulla vara antaa periksi.

Eipä oo kymmeneen vuoteen noita tarvinnut funtsia kun on laskurit keksitty.


Mistä väännetään seuraavaksi?

 

[sjm]

On mulla vara antaa periksi.
Eipä oo kymmeneen vuoteen noita tarvinnut funtsia kun on laskurit keksitty.

Mistä väännetään seuraavaksi?

On aina hyväksi tietää MIKSI jokin asia on niinkuin on,
että osaa käyttää niitä valmiita laskureita oikein.

Väännettäisiin kaasukahvasta mieluiten, jos nyt ensin vaikkapa
sataisi viikon verran kuumaa vettä... ¤#&¤%#%¤#¤%& talvi
alkoi heti kun vaihtui maaliskuu. Gngngngngngnkele.

 

[AimoPamaus]

On aina hyväksi tietää MIKSI jokin asia on niinkuin on,
että osaa käyttää niitä valmiita laskureita oikein.

Onhan noita laskettu aikoinaan paljonkin mutta ei se vanhuus tule näköjään itsekseen.

 

[C-A-D]

On mulla vara antaa periksi.  

Eipä oo kymmeneen vuoteen noita tarvinnut funtsia kun on laskurit keksitty.

Mistä väännetään seuraavaksi?  

On aina hyväksi tietää MIKSI jokin asia on niinkuin on,
että osaa käyttää niitä valmiita laskureita oikein.

Väännettäisiin kaasukahvasta mieluiten, jos nyt ensin vaikkapa
sataisi viikon verran kuumaa vettä... ¤#&¤%#%¤#¤%& talvi
alkoi heti kun vaihtui maaliskuu. Gngngngngngnkele.

Kunnioittaen erimieltä

Pitää tietää just sen verran, että saa sen rokkaamaan. Kaikki ylimääräinen tieto vaan pistää miettimään vaihtoehtoja ja murehtimaan.

 

[TPM]

VÄRI VÄRIIN JA LOPUT MAIHIN!!  

Väri väriin ja loput saman ruuvin alle.

 

[Birke]

Nyt kun on sähköistä tietäjät paikalla niin pari kysymystä: nykyiset pyörän orkkisvilkut ovat 21W. Tutkailin kuvastoista uusia minivilkkuja ja kohdalle sattui sopivannäköinen kirkaslasinen malli 10W oranssilla polttimoilla. Onko valoteho huomattavasti pienempi? Onko haittaa jos on pienempi wattimäärä kuin alkuperäisissä?

Toinen juttu: aion siistiä perän ja laittaa siromman kilpitelineen ja mahdollisesti ledivalon valaisemaan kilpeä. Voiko ledin kytkeä suoraan orkkis rekisterikilvenvalon piuhoihin?

Tulis jo kesä...

 

[C-A-D]

Nyt kun on sähköistä tietäjät paikalla niin pari kysymystä: nykyiset pyörän orkkisvilkut ovat 21W. Tutkailin kuvastoista uusia minivilkkuja ja kohdalle sattui sopivannäköinen kirkaslasinen malli 10W oranssilla polttimoilla. Onko valoteho huomattavasti pienempi? Onko haittaa jos on pienempi wattimäärä kuin alkuperäisissä?

Toinen juttu: aion siistiä perän ja laittaa siromman kilpitelineen ja mahdollisesti ledivalon valaisemaan kilpeä. Voiko ledin kytkeä suoraan orkkis rekisterikilvenvalon piuhoihin?

Tulis jo kesä...

LEDin voi toki kytkeä suoraan alkuperäisiin valojohtoihin. Joku tuossa aiemmin taisi todeta sen kestävän ehjänä noin 5 sekuntia

Lue tämä ketju ajatuksella. Tuollahan noi ohjeet esivastuksien laskemiseksi tuli useampaankin kertaan.

 

[AimoPamaus]

Tuo 10w on karkeasti puolet himmeämpi kuin se 21w

Hehkulampussa noin 90% tehosta muuttuu lämmöksi ja loppu valoksi. Näin niitä on helppo vertailla toisin kuin päinvastaisen hyötysuhteen omaava led valo.

Myös vilkku tulee nopeutumaan kun kuorma putoaa.
Sinun on lisättävä kuormaa n.11w sopivalla vastuksella tai vaihdettava elektroninen rele.

 

[sjm]

Tuo 10w on karkeasti puolet himmeämpi kuin se 21w

Hehkulampussa noin 90% tehosta muuttuu lämmöksi ja loppu valoksi. Näin niitä on helppo vertailla toisin kuin päinvastaisen hyötysuhteen omaava led valo.

Myös vilkku tulee nopeutumaan kun kuorma putoaa.
Sinun on lisättävä kuormaa n.11w sopivalla vastuksella tai vaihdettava elektroninen rele.

Heiiii taas päästään vääntämään, kun lumet eivät vieläkään sulaneet!



Joo, keskenään samanlaisissa valoissa wattimäärä kertoo aika hyvin
eron kirkkaudessa, eli tuo 10W/21W arvio pitää kutinsa.

Ledeissä hörpätty wattimäärä ei kerrokaan paljonko valoa tulee,
vaikka sinänsä yksittäisen ledin hyötysuhde lienee melko vakio.
Tämä johtuu siitä, että erilaisissa LED-ratkaisuissa voi olla ihan hirveän
erilaisia tapoja jännitteen pudottamiseen ja aivan eri määrä ledejä
sarjassa, joten sisään hörpätystä wattimäärästä aivan tuntematon
osuus kuluu lämmöksi ja loput ledeissä valoksi.

Lasketaan sopiva vastus.

Vanha polttimo vei 21W, uusi 10W. Meidän pitää siis saada vastus,
joka hävittää noin 11W tehoa 14V jännitteellä. Paljonko virtaa pitää
saada läpi? 11W / 14V = 0.785714 A. Tällaisen virran ottaa vastus,
jonka resistanssi on 14V/0.785714A = 17.8 ohmia. Käsittääkseni
18 ohmia on eräs vakiokoko.

Tuon VOI tehdä niin, että jonnekin piiloon laitetaan toiset samanlaiset
10W polttimot kantoineen ihan vaan hörppimään virtaa.
Haittapuoli: ne pitää joskus vaihtaa. Kannan liitos voi alkaa heiketä.
Sopivat tehovastukset ovat käytännössä ikuisia, varsinkin jos niihin
juottaa piuhat kiinni ja laittaa kutistesukkaa päälle.

Tuossa on kuitenkin sellainen turhanpäiväinen ährääminen,
että helpointa lienee sittenkin vaihtaa elektroninen vilkkurele.

 

[Guest]

Toinen juttu: aion siistiä perän ja laittaa siromman kilpitelineen ja mahdollisesti ledivalon valaisemaan kilpeä. Voiko ledin kytkeä suoraan orkkis rekisterikilvenvalon piuhoihin?

Ja mikäli jos nyt tarkotat valmiita 12 voltin led polttimoita niin ne voi laittaa suoraan polttimon tilalle.

Mutta täältä on kyllä tullut niin paljon hyvää tietoa että uskaltaa kohta itekkin alkaa pelleileen noiden ledien kans jotain kivaa. Kiitokset vain hyvistä neuvoista. Etenkin näistä vastusten laskemis jutuista. Meinaa olla nämä asiat vähän hakusessa.

 

[Birke]

Hyvää juttua tosiaan, kiitoksia. Taidan suosiolla laittaa vilkuiksi 21W polttimoilla varustetut mallit. Pääsee vähemmällä säätämisellä ja valoteho olisi toivon mukaan riittävä.
Rekisterikilven valokin on vielä suunnitteluasteella. Idea on peräisin netistä löytämästäni jutusta klik. Saisi aika kliinin näköisen perän.

 

[Waltsu407]

VÄRI VÄRIIN JA LOPUT MAIHIN!!

EEEH EHHEHEHEHEHEEHE!!!!!

 

[Waltsu407]

Sopiva etuvastus neljälle ledille olisi 6V/0.02A = 300 ohmia.
Ja vastuksen tehohäviö on 6V*0.02A = 0.12W!

Mistä tämä johtuu? Siitä, että sarjaan kytkettyjen ledien jälkeen
jää koko ajan vähemmän jännitettä hukattavaksi, ja virta pysyy
koko ajan samana kun ledien määrä kasvaa.

Jatketaan hassuja LED-leikkejä nyt sitten oikein kunnolla.

Leikitään, että halutaan polttaa lediä pelkän etuvastuksen
varassa suoraan 230V vaihtojännitteellä, jota tulee töpselistä.
Kynnysjännite on jo tutuksi käynyt 2V ja virtaa halutaan 20mA.

Ongelma on, että LED on nimensä mukaisesti diodi, eli
päästää virtaa lävitseen vain toiseen suuntaan, Siis led
palaa vain verkkojännitteen toisen puoliaallon aikana.
Hieman vähemmän ilmeinen ongelma on, että ledin
estosuuntaisen puoliaallon aikana led ei muutu johtavaksi
millään kynnysjännitteellä, koska on jännitteeseen verrattuna
"väärin päin". Silloin ledin yli nousee olemattoman virran takia
niin korkea jännite, että se rikkoo ledin, eivät ne kestä 230 voltin
jännitteitä estosuunnassa.

Tämä saadaan ratkaistua siten, että laitetaan rinnakkain kaksi lediä
salamyhkäisesti keskenään eri päin! Nyt niin kauan kun kumpikin
pysyy ehjänä, ne suojaavat toisensa liian korkealta estosuuntaiselta
jännitteeltä.

Nyt päästään laskemaan. Etuvastukseen pitää hukkua nyt 228
volttia eli sopiva vastus on peräti 228/0.02 = 11400 ohmia.
Vastuksen tehohäviö on tällöin 228V * 0.02A = 4.56 W.

Oikeasti tämä laskelma on päin seiniä ja hyvin viitteellinen,
koska verkkojännite on siniaaltoa ja tuttu 230V on jännitteen
tehollisarvo eikä huippuarvo. Toisin sanoen ledin läpi menee
koko ajan vaihteleva määrä virtaa, jossa huippu on YLI 20mA,
koska edellä laskettiin vain tehollisarvoilla. LEDin kestoikä
varmaan heikkenee tällaisesta.

Jos kytkentää monimutkaistetaan, laitetaan etuvastuksen
perään kokoaaltotasasuuntaaja (diodisilta), sen rinnalle
sopiva kondensaattori tasaamaan jännitteen vaihtelut
ja sitten vasta ne ledit. Tai tehdään ledeistä koottu
diodisilta (neljä lediä) jotka syöttävät pelkkää konkkaa.

Älkää kuitenkaan kokeilko tätä kotona, koska

1) Toisen ledin vikaantuessa toinen saattaa lentää silmille,
edellä kerrotusta syystä
2) Vaikka säästettiin muuntaja

niin ei ole paljoa järkeä
hukata koko ajan 5W teho polttaakseen yhtä typerää lediä
suoraan töpselisähköllä.
3) LED on tällaisessa kytkennässä jännitteellinen osa,
eikä sellainen voi mitenkään olla laitteen ulkokuoressa näkyvillä,
koska sähköturvallisuusvaatimusten mukaiset eristysvälit eivät
toteudu lähellekään. LEDin kuoren paksuus on liian pieni,
ja muovin haljetessa siinä on jännitteinen metalli näpelöitävissä.

Puuuuuuuuuuh. Jokohan alkaa riittää ledeistä.

Kaveri on varmaan sähköinsinööri...

 

[Jupezku]

Kaveri on varmaan sähköinsinööri...

Tai ollut hereillä ainankin ammattikoulun elektroniikkalinjan ensimmäisen vuoden tunneilla.