Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Schutzbeschaltung für Anzeige LEDs gesucht

Thomas R. schrieb:
> In unserem Schiff sind 60 LED Kontrollleuchten verbaut, alle
> einzeln
> geschaltet mit 1,5k Vorwiderstand an 12Volt. Immer mal wieder sterben
> einzelne LEDs.
>
> Da ich die Elektrik noch nicht bis ins Letzte erforscht habe, gehe ich
> bisher davon aus dass die an Spikes sterben die von diversen Relais
> (auch Anlasser!) stammen können.
>
> Diese sind über das ganze Schiff verteilt so dass es einfacher wäre, an
> dieser zentralen Stelle „gehärtete“ LEDs zu verbauen statt jedes Relais
> zu suchen und mit Freilaufdiode zu versehen.
>
> Wie sähe die „optimale“ Beschaltung der einzelnen LED aus? Zenerdiode
> parallel? TVS?
>
> Oder gibt es so etwas fertig?

Z-Dioden oder TVS würden nicht viel bringen, denn die Spannung über den 
LEDs wird ja trotz Spikes rel. konstant bleiben, so daß das die 
Z-Diode/TVS gar nicht triggern würde. Eher ist es entweder Überstrom 
durch die Spikes, oder es sind negative Spikes, was die LEDs dann 
ebenfalls nicht mögen würden.
Man könnte:
- einen C von ein paar µF parallel zur LED schalten, der die 
Spike-Ströme (solange die nicht zu dicke sind) abfangen könnte
- der C würde auch gegen negative Spikes helfen
- man könnte eine antiparallele Diode (1N4841) zur LED schalten, um 
negative Spikes gänzlich zu blocken
- falls die Helligkeit der LEDs genug Reserven hat, könnte man auch den 
1,5k deutlich vergrößern, um die möglichen Spikeströme zu verringern

Vorwiderstand aufteilen, und dazwischen eine TVS nach GND. (Annahme, 
dass die Kathode der LED an GND ist.)

Warum den R aufteilen?

Thomas R. schrieb:
> Warum den R aufteilen?

Weil die TVS nicht direkt (sprich: ohne Vorwiderstand) an der 
Bordspannung hängen darf, aber andererseits eine Überspannungsspitzen zu 
sehen bekommen muß, die sie direkt an der LED nicht zu sehen bekommt.

Ich würde aber eine stark asymmetrische Aufteilung vorsehen. Statt jetzt 
1.5kΩ würde ich 220Ω -- TVS -- 1.3kΩ -- LED empfehlen. Wobei ich ehrlich 
gesagt nicht glaube, daß die LED wegen Überspannungsspitzen sterben. 
Aber probiere es ruhig für einige (besonders oft kaputt gehende?) LED 
aus. Und sei es nur, um die These von der Überspannungsspitze zu 
widerlegen. Oder eben zu bestätigen.

Axel S. schrieb:
> Ich würde aber eine stark asymmetrische Aufteilung vorsehen. Statt jetzt
> 1.5kΩ würde ich 220Ω -- TVS -- 1.3kΩ -- LED empfehlen. Wobei ich ehrlich
> gesagt nicht glaube, daß die LED wegen Überspannungsspitzen sterben.

Anstatt einer TVS würde ich zur Z-Diode greifen. Die sind enger 
toleriert und würden negative Störungen auf einen deutlich geringeren 
Wert klemmen als eine bipolare TVS.

Thomas R. schrieb:
> In unserem Schiff sind 60 LED Kontrollleuchten verbaut, alle einzeln
> geschaltet mit 1,5k Vorwiderstand an 12Volt. Immer mal wieder sterben
> einzelne LEDs.

Eine Diode antiparallel zu den Leds schalten verhindert Tod
durch Reversspannung...

Manfred P. schrieb:
> Anstatt einer TVS würde ich zur Z-Diode greifen. Die sind enger
> toleriert

Nicht nötig.


> und würden negative Störungen auf einen deutlich geringeren
> Wert klemmen als eine bipolare TVS.

Niemand hat die Absicht eine bipolare TVS zu nehmen.

Danke für die Hinweise. Da die LEDs sowieso zu hell sind, werde ich 
zusätzlich 470 Ohm in Reihe schalten und die TVS dazwischen.

Manfred P. schrieb:
> Anstatt einer TVS würde ich zur Z-Diode greifen. Die sind enger
> toleriert und würden negative Störungen auf einen deutlich geringeren
> Wert klemmen als eine bipolare TVS.

Es gibt auch unipolare TVS, die sind so gut wie Z-Dioden.

Letzlich muss man den Nennstrom und Spitzenstrom der LED kennen, R 
zwischen TVS und LED darf  bei TVS Begrenzungsspannung gerade den 
Spitzenstrom fliessen lassen, Rest-R vor der TVS sollte bei 
Normalspannung auf Nennstrom der LEF begrenzen, die abfangbare 
Spitzenspannung wird dann durch den Spitzenstrom der TVS bestimmt.

Schön ist die Bastelei nicht: 60 mal eine 3mm LED mit zwei 
Vorwiderständen und TVS versehen ist ein Geduldspiel. Ich hatte gehofft 
so etwas gäbe es fertig 🫣

Thomas R. schrieb:
> Ich hatte gehofft
> so etwas gäbe es fertig 🫣

https://de.wikipedia.org/wiki/Der_Mann_im_wei%C3%9Fen_Anzug

Thomas R. schrieb:
> Da die LEDs sowieso zu hell sind, werde ich
> zusätzlich 470 Ohm in Reihe schalten und die TVS dazwischen.

Dann eher nochmals 1,5kOhm, sonst merkst du nichts davon.