elv RGB 300 Bau- Und Bedienungsanleitung Seite 7

Stückliste: RGB-Farbwechs-
ler für LEDs RGB 300
Widerstände:
22 Ω/SMD/1206 ........................... R11
100 Ω/SMD/1206 R1, R2, R7, R12–R14
470 Ω/SMD/1206 .................... R4–R6
10 kΩ/SMD/1206 ........................... R3
47 kΩ/SMD/1206 .................. R8–R10
1 MΩ/SMD/1206 ................ R18–R20
PT15, liegend, 10 kΩ .......... R15–R17
Kondensatoren:
47 nF/SMD/1206 ..................... C1–C3
100 nF/SMD/1206 .. C4–C11, C13, C14
10 μF/16 V ................................... C15
47 μF/63 V ................................... C12
Halbleiter:
ELV05501/SMD ........................... IC1
MC7805CDT/SMD ....................... IC2
IRLR3915/SMD ....................... T1–T3
LED, 3 mm, Rot ...................... D1–D3
Sonstiges:
Schraubklemmleiste, 3-polig,
print ................................. KL1, KL2
Mini-Schraubklemmleiste, 2-polig,
print .......................................... KL3
Mini-Schraubklemmleiste, 3-polig,
print ................................. KL4, KL5
Schiebeschalter, 2 x um, hoch,
print ..............................................S1
Mini-Drucktaster, B3F-4050,
1 x ein .............................. TA1, TA2
Tastknopf, 18 mm .............. TA1, TA2
3 Aufsteckdrehknöpfe,
ø 12 mm, Schwarz
3 Kunststoff-Steckachsen ø 6 x 16,8 mm
3 Kunststoffschrauben, 2,2 x 5 mm
1 Modulgehäuse Typ 522, Schwarz,
komplett, bearbeitet und bedruckt
Der Vorwiderstand wird nun nach fol-
gender Formel berechnet:
Da uns der Strom I bekannt ist – wir
F
entscheiden uns für 20 mA (0,02 A) –, gilt
es lediglich, die Spannung U
nung, die am Vorwiderstand abfällt) zu
ermitteln. Hierzu brauchen wir nur die
Summe aller Flussspannungen (U
einzelnen LEDs von der Betriebsspan-
nung abzuziehen. Die Flussspannung U
der LED ist vorwiegend von der Farbe
abhängig.
Eine rote LED hat eine U von ca. 1,8 V,
F
eine weiße LED bringt es auf eine
Flussspannung von bis zu 4,5 V. Die ge-
nauen Daten können den technischen An-
gaben der verwendeten LED entnommen
werden.
Schauen wir uns die Berechnung an den
ELVjournal 6/05
folgenden Beispielen, illustriert in Abbil-
dung 8, genauer an.
Die in den Beispielen verwendete RGB-
LED kann natürlich durch „normale" ein-
zelne LEDs ersetzt werden. Um die Be-
rechnungen zu vereinfachen, gehen wir
hier von einer U
der RGB-LED aus.
Beispiel A: Betrieb einer einzelnen LED
pro Ausgang mit einer Betriebsspannung
von 12 V. Die Spannung über dem Wider-
stand R ergibt sich also wie folgt:
V
Eingesetzt in die Formel für R
sich:
Da es diesen Widerstandswert in der
E12-Reihe nicht gibt, wählen wir den
nächstliegenden Widerstand mit 470 Ω.
Beispiel B: Will man mehrere LEDs
betreiben, ist es im Sinne der Leistungs-
bilanz zweckmäßig, möglichst viele davon
in Reihe zu schalten.
Wie viele LEDs in Reihe geschaltet wer-
den können, hängt von U
einer U von 12 V und einer Flussspan-
B
nung von 3 V könnte man theo-
retisch 4 LEDs in Reihe schal-
ten und käme genau auf 12 V.
Dies ist aber nicht möglich, da
hier keine Spannung mehr am
Vorwiderstand abfallen kann.
Also müssen wir die Anzahl der
LEDs verringern. Maximal
könnten bei 12 V Betriebsspan-
nung also 3 LEDs in Reihe be-
trieben werden. In unserem ab-
gebildeten Beispiel (B) haben
wir 2 LEDs gewählt. Als Vor-
widerstand ergibt sich:
(Span-
RV
) der
F
F
Die LED-Beschaltung
für 12 V und 24 V mit den
drei berechneten Beispielen
= 3 V für alle drei Farben
F
ergibt
V
und U ab. Bei
B F
+
R
V
B
R
G
UB = 12V
Bild 8:
Rv = 470
IF = 20mA
Für diesen errechneten Wert könnte man
einen 270-Ω- oder 330-Ω-Widerstand aus
der E12-Reihe einsetzen.
Beispiel C: Dieses Beispiel entspricht
im Prinzip dem Beispiel B mit dem Unter-
schied, dass die Betriebsspannung jetzt
24 V beträgt.
Grundsätzlich gilt, je höher die Betriebs-
spannung, desto mehr LEDs lassen sich in
Reihe schalten. Schalten wir 7 LEDs in Rei-
he, ergibt sich eine Gesamtspannung an den
LEDs von 7 x 3 V = 21 V. Es bleiben also
noch 3 V ( 24 - 21 V), die über den Vorwi-
derstand abfallen können. R
V
Wie man in diesen Beispielen erkennt,
fließt in jedem Strang ein Strom von ca.
20 mA. Der maximale Ausgangsstrom des
Farbwechslers beträgt 1,5 A pro Kanal. Es
können somit 75 (!) solcher Stränge paral-
lel geschaltet werden, was bei 7 LEDs pro
Strang eine maximale Anzahl von immer-
hin 525 LEDs pro Kanal ergibt. Damit sind
auch größere LED-Anordnungen mit meh-
reren hundert LEDs ansteuerbar.
A B
R R
V V
UB = 12V UB = 24V
Ω Ω
Rv = 270 Rv = 150
IF = 20mA IF = 20mA
ist demnach :
C
1
2
7
Ω
7