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led-lichter

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led-lichter [2009/03/22 10:58] (aktuell)
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 +====== LED-Lichter fürs Elektromobil zum sparen? ======
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 +{{ led:​9fach_led.jpg?​200}}
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 +Moderne LEDs brauchen ca. ein fünftel der Energie von normalen Glühlampen (Halogen ein drittel). Bei der Wahl der Leds muss man sehr auf das Detail achten, die hohen Wirkungsgrade erreichen nur wenige Hersteller, sie gelten nicht für die herkömmlichen,​ bedrahteten 5mm LEDs.
 +Schon seit längerem wurde angekündigt die Grenze von 100 lm/Watt zu brechen, was für auf dem Markt erhältliche bis heute (März 2009)nicht geschafft wurde. Helligkeiten von 70-90 lm/W sind schon seit Jahren erhältlich. ​
 +Die Bekannte Hersteller (Produkte) sind Cree (RXE-Lamp), Luxeon/​Lumileds/​Philips (K2), Seoul (Z-Power).
 +Im Gegensatz zu  Glühlampen nimmt die Effizienz mit höherer Spannung nicht zu, sondern sogar durch die erhöhte Temperatur leicht ab. LEDs haben bei niedrigen Temperaturen einen höheren Wirkungsgrad. So führt bei der wahl eine hohe Leistung nicht unbedingt zur hohen Helligkeit, desweiteren reduziert damit man die Lebensdauer erheblich und der Aufwand (Preis) für die Kühlung ist grösser. ​
 +Allgemein muss man ein Schwund der Helligkeit über die Lebesndauer in Kauf nehmen, diese wird bei eine hochwertigen LED Beispilsweise Cree RXE-Lamp mit 70% bei 50 000 h angegeben. Hier ist Vorsicht geboten dieses ist stark von dem aufgebrachten Strom und der Kühlung abhängig, so kann die Cree RXE-Lamp bis maximal 1 A verkraften, sowohl Lebensdauer als auch Helligkeit sind jedoch nur für 0,35 A angegeben. ​   ​
 +Die sogenannten Powerleds werden zur besseren Kühlung direkt auf Aluminiumplatten mit SMD (Surface Mounted Device) aufgelötet. Diese sind auch so erhältlich,​ das Selbstauflöten ist schwierig wegen der Nichtzugänglichkeit der Lötflächen die gleichzeitig zur Wärmeableitung dienen.
 +Bei diesen LEDs muss man je nach Ausfürung und Optik zwischen 4 und 10 € Bauteilkosten zahlen. Fertige 12 V Baugruppen sind natürlich teurer.
 +Weiße, Blaue,​Grüne Power-LEDs (fast unabhängig vom Hersteller) haben eine Spannung von ca. 3,5 V. Bei der Reihen schaltung von 3 Leds hat man 10,5 V. Eine elektronische Konstanstromquelle (z.b.) ist dann sinnvoll, um die Spannungsschwankungen zu kompensieren.
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 +Die LED macht heute schon Sinn wo man farbiges Licht braucht, da man an der weißen Glüh / Leuchtstofflampe einen Farbfilter vorschiebt und so einen Großteil der Lumen wegfiltert. Die LED hat schon das farbige Licht, also keine weiteren Verluste beim Wirkungsgrad,​ jedoch sind gerade die roten LEDs wenig effizient ca. 10-20 Lumen/W.
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 +Auch bei der Lebensdauer wird viel gelogen. Die 100.000 Stunden haben sich schon ziemlich eingebrannt bei den Leuten, als Lebensdauer für die LED... ​ Wenn es schlecht läuft sind die LED nach 10.000 Stunden schon bei der halben Helligkeit, ein Totalausfall ist allerdings selten. Eine LED die ein gutes Temperaturmanagement hat, kann bis 50.000 h eingesetzt werden, je nach Typ.
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 +LED Rückleuchten an Fahrzeugen haben wir übrigens schon 1990 am Rennsolarmobil "​Helix"​ eingebaut, da wir so die Leuchte optimal leicht und klein bauen konnten.
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 +Manch Blödsinn wird gerade verkauft, z.B. 12V Halogenlämpchen (MR16) mit einer 1 Watt Luxeon Hochleistungs-LED,​ die ca 4 V Vorwärtsspannung hat, davor einen Vorwiderstand,​ der die restlichen 8 V "​verbrät"​. So braucht dieses Wunderwerk der Technik ca. 3 Watt und raus kommt wenig...
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 +====== Vergleich ======
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 +  * Allgebrauchsglühlampe ca 12 lm/w
 +  * LED weiß 5mm bis ca. 25 lm/w bei 20mA bis ca. 2 lm
 +  * Hochleistungsled ​  ​70...95 lm/W Beispiele Cree RXE, Seoul
 +  * Energiesparlampe 20 W  70 lm/W
 +  * Metalldampflampe 80 lm/W
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 +====== Berechnung ======
 +Die Helligkeit einer 4-W-Glühlampe mit  5 lm/watt also 20 lm soll als Rückleuchte mit einem Abstrahlwinkel von 120° Strahlen. ( leicht umrechnung von candela in Lumen, bei 120° hat man gerade 1/4 des rundumwinkels,​ deshalb hat 1 cd = 3.14(pi) lumen. Das Birnchen strahlt also 5 lm in diese Richtung mit einem billigen reflektor könnten wir noch etwas retten, was aber der Rotfilter und die Abdeckung mehr als wett macht.
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 +Viele SMD LEDs haben diesen Abstrahlwinkel von 120°. Ein wirklich helle Led z.B. die "​advancedpower LED LA G67F" hat 5,6 cd und somit ca. 17 lm. ist also ca. 3 mal so hell. Sie benötigt gerade 0,14 A "​verbraucht"​ also mit 2,4 V 0,33 W. Schaltet man davon 4 in Reihe kommt man auf 9,6 Volt und hat zu einer Bordspannung von 12 V eine differenz von 2,4 V was ausreichend mit einem einfachen vorwiderstand zur strombegrenzung ausreicht. Zur Berechnung des Vorwiderstands nimmt man besser die maximal-ladespannung ca. 13,8 V der ja einen überproportional hohen strom verursacht, dann ist die differenz 4,2 V und der Widerstand 30 Ohm. Ok, die volle Helligkeit von 68 lm hat man nur mit 13,8 volt, bei 12 V hat man jedoch immernoch fast 40 lm, man spart sich die Konstanstromquelle,​ und erhöht im durchschnitt die Lebensdauer der LED. Alles zusammen verbraucht dann 0,96 W, die 4 Leds kosten bei reichelt insgesammt 2,60 €.
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 +====== LED und StVZO ======
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 +{{ led:​twike_led_kombirueckleuchte.jpg?​200}}
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 +LEDs sind i.A. ohne StVZO-Zulassung (wie der Eigenbau auf dem Bild). Komischerweise bietet z.Bsp. der Versandhandel mit dem C LED-Lampen (ohne StVZO-Zulassung) ganz offizell unter KFZ-Zubehör an...
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 +Der TÜV weigert sich momentan noch beständig die Dinger pauschal zuzulassen. Viele PKW sind bereits mit LED-Lampen (v.A. die Rücklichter) ausgestattet. Wahrscheinlich liegt es daran, dass so eine StVZO-Prüfung + Zulassung eine Menge Geld kostet (das kriegt natürlich der TÜV!) und daß sich das nur im KFZ-Bereich rentiert. ​
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 +====== Bilder ======
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 +Innenleben eines 12V 1W Strahlers für ca. 10-15 Euro: 15 HochleistungsLEDs mit 5 Widerständen,​ Brückengleichrichter,​ Elko und Linearregler. Damit können etwa 10V-30V AC oder DC angeschlossen werden.
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 +{{led:​led_12v1w_vorne.jpg?​200}}{{led:​led_12v1w_hinten1.jpg?​200}}{{led:​led_12v1w_hinten2.jpg?​200}}
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 +[[http://​www.ralfwagner.de/​pw/​technik/​445_Beleuchtung/​lampen/​led/​| Bilder MR16 LED Spots]]
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 +====== LED-Standlicht ======
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 +Nach dem Motto "​Kleinvieh macht auch Mist" kann man bei der Fahrzeugbeleuchtung einige Watt einsparen, wenn man die Glühlampen des Standlichts,​ sowie die beiden Sofitten der Kennzeichenbeleuchtung durch LED-Standlichter bzw. LED-Sofitten ersetzt. Jede einzelne der vier Glühlampen hat eine Leistungsaufnahme von 5 Watt und wird mit dem Abblendlicht eingeschaltet,​ was in der Summe eine Leistungsaufnahme von 20 Watt bedeutet. Die LED-Leuchtmittel benötigen jeweils weniger als 1 Watt, also insgesamt höchstens 4 Watt.
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 +Dieses Ersetzen der Glühlampen durch LED-Leuchtmittel wurde bei einem TWIKE durchgeführt,​ mit dem Ergebnis, dass (nach der TWIKE-Anzeige) 30 Watt Leistung eingespart werden. 30 Watt sind jedoch 10 Watt mehr, als die Glühlampen aufnehmen sollten. Eine mögliche Erklärungen für die unerwartet hohe Einsparung ist die Verlustleistung des DC/​DC-Wandlers und möglicherweise eine etwas höhere (als angegebene) Leistungsaufnahme der Glühlampen.
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 +== rechtliches Problem ==
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 +Die LED-Nachrüst-Leuchtmittel (z. B. bei ebay erhältlich) entsprechen in der Regel nicht den Vorschriften der StVZO. Das bedeutet, dass im Extremfall der Versicherungsschutz des Fahrzeugs beeinträchtigt werden könnte. Allerdings ist fraglich, ob diese vier Leuchten tatsächlich sicherheitsrelevant sind, wenn das Standlicht als solches (nämlich für das in dunkler Straße stehende Fahrzeug) nicht verwendet wird. Letzten endes muss jeder Fahrzeughalter selbst entscheiden,​ ob er sich in diese rechtliche Grauzone begibt.
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 +====== Siehe auch ======
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 +**[[CityEl Licht]], [[Twike Umbauten]], [[Twike Tagfahrlicht]]**
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 +====== Links ======
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 +**Diskussionen in "​unserem"​ Forum:**
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 +http://​forum.mysnip.de/​read.php?​569,​166777,​214190 ​
 +
 +http://​forum.mysnip.de/​read.php?​363,​217320,​217416#​msg-217416 ​
 + ​\\ ​
 + ​\\ ​
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 +http://​www.anhaenger-beleuchtung.de/​index.php?​list=KAT11 **LED-Rücklichter zugelassen**
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 +http://​www.day-lights.de/​shop/​catalog/​product_info.php?​cPath=895&​products_id=1003 **Ein zugelassenes Tagfahrlicht**
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 +http://​www.wissenschaft.de/​wissen/​news/​252112.html
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 +http://​www.thiesen.com/​index.php?​page=luftfahrt/​lichter/​beschreibung.html&​section=luftfahrt
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 +http://​www.dotlight.de **LED-Onlineshop mit sehr viel Auswahl**
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 +http://​de.wikipedia.org/​wiki/​LED **genaue technische Beschreibung**
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 +http://​www.leds.de/​ **LED-Produkte und Onlineshop mit sehr viel Auswahl**
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 +http://​www.lumitronixforum.de/​ **ein Forum zu LED-Basteleien**
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 +http://​www.filmscanner.info/​Fotometrie.html **Genaue Beschreibung der Kürzel und Messgrössen**
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