Hilfe beim berechnen von Widerständen für LED

  • Nicht für die Hauptscheinwerfer, aber für Zusatzscheinwerfer darf es richtig hell sein.


    Für Hauptscheinwerfer lieber warmweiß, aber wenn sich heute jemand für seinen alten 1:1-Landy neue Zusatzscheinwerfer kauft, sind die richtig hell und kaltweiß. Es sei denn er kauft alte wegen dem Look und nicht wegen der Leistung. vain


    Für Zusatzscheinwerfer nehme ich gerne diese: Klick mich

    Gruß


    Hans-Peter


    Öffnet euch. Spürt die Macht, die euch umgibt. Eure Sinne nutzen ihr müsst. pump

  • Hallo Zusammen,


    Ich habe jetzt mal ein wenig ausprobiert. Drei verschiedene radial verdrahtete runde 5mm LED's, betrieben an 6V.

    LED 1 6500K, 3,1V/30mA - 8° Abstrahlwinkel mit 40.000mcd Lichtstrom

    LED 2 3000K, 3,6V/20mA - 22° Abstrahlwinkel mit 18.000mcd Lichtstrom

    LED 3 4000K, 3,3V/20mA - 15° Abstrahlwinkel mit 30.000mcd Lichtstrom


    An 6V habe ich den LED's folgende Vorwiderstände vorgeschaltet, LED 1 - 100 Ohm, LED 2 - 120 Ohm und LED 3 - 150 Ohm.


    Lichtbild der Abstrahlung, links LED 1 - 8°, Mitte LED 2 - 22° und rechts LED 3 - 15°


    Nach einem Meter Entfernung sah das Ergebnis so aus


    Des Weiteren habe ich zwei Reflektor Typen als Zutat in den Topf geworfen.


    Die Reflektoren bringen bei den Abstrahlwinkeln so gut wie keinen Vorteil. Einzig, auf dem Bild zu den Abstrahlwinkeln ist zu sehen das ein weiterer Strahlenkranz in relativ großem Winkel (ca. 150°-160°) abgeht, dieser Strahlenkranz wird mit dem großen Reflektor sichtbar als Kreis nach vorne abgelenkt, wird die LED nach hinten aus dem Reflektor bewegt, fokussiert sich der Strahlenkranz zur Mitte hin.


    Was der Test ebenfalls gezeigt hat ist, das die wahrzunehmende Helligkeit der LED's sich kaum unterscheidet. Es gibt einen Umrechner für Candela in Lumen klick hier - Ergebnis, die LED 1 hat eine Gesamt-Lichtstrom von 0,62 Lumen, LED 2 von 1,62 Lumen und LED 3 von 2,08 Lumen.

    Der Zusammenhang, die Angabe Candela, oder Milli-Candela (cmd) die bei den technischen Daten der LED's zu finden sind, geben die Lichtstärke in dem Raumwinkel an, der sich durch den Öffnungswinkel ergibt. LED 1 strahlt ergo in einem Kegel mit 8° Öffnungswinkel ab, als sie angegebenen 40.000 mcd beziehen sich nur auf diesen Kegel, oder Raumwinkel. Da dieser mit 8° sehr klein ist, erscheint die Lichtstärke heller, doch der Schein trügt, denn die LED 2 mit scheinbar weniger Lichtstärke , lediglich 18.000 mcd, doch die Lichtstärke verteilt sich in einem Kegel mit einem Öffnungswinkel von 22°, das bedeutet der Raumwinkel ist größer.


    Gelernt habe ich durch die Spielerei, das nicht nur auf die Angabe der mcd geachtet werden sollte, sondern auch auf den Abstrahlwinkel und eine scheinbar hellere LED in der Realität weniger Lumen hat als eine scheinbar schwächere LED.

    Letztendlich ist die Helligkeit im Bereich von wenigen Lumen für unser Auge kaum sichtbar, deswegen erscheinen die LED's im Vergleich auch kaum unterschiedlich hell.


    Wer es richtig hell vor seinem Auto haben will, der sollte dann auch auf High Power LED's umsteigen, die meistens als COB's (Chip on Board) mit 1 Watt, 3 Watt, 5 Watt oder gar mehr bis in den 2-stelligen Bereich gehen. Dann sollte aber auch klar sein, das diese LED's, LED-Scheinwerfer oder Light-Bar's am Fahrakku nuckeln. Bei einem 2S Lipo mit 7,4V und einer High Power LED von 1W bedeutet das einen Stromfluss von etwa 135mA, der sich entsprechend der Watt Zahl erhöht.


    Herzliche Grüße, Detlef


    P.S. Um den Zusammenhang der Lichteinheiten noch mal zu verdeutlichen:

    Der Lichtstrom ist das abgestrahlte Licht einer Lichtquelle im gesamten Raumwinkel, sprich im gesamten Raum, es wird dann von ungebündeltem Licht gesprochen. Die Einheit ist Lumen (lm)

    Die Lichtstärke ist der Lichtstrom der in einem Raumwinkel (Steradiant Einheit sr) abgegeben wird, hier wird von gebündeltem Licht gesprochen. Die Einheit ist Candela (cd). Ein Raumwinkel hat etwa einen Öffnungswinkel von 65,54°.

    Die Beleuchtungsstärke ist das Licht das für einen Raumwinkel auf einer Fläche in der Entfernung x noch auftrifft. Die Einheit ist Lux (lx)


    Eine Kerze hat etwa eine Lichtstärke von 1cd pro Raumwinkel, der im gesamten Raumwinkel (4xπ sr) abgegebene Lichtstrom beträgt etwa 12lm. Wird der Lichtstrom durch einen Reflektor auf einem Raumwinkel mit 5° Öffnung gebündelt, ist der Raumwinkel 0,006sr, das bedeutet das Licht das vorher in den gesamten Raum ( 4xπ etwa 12,56sr ) ausgestrahlt wurde, wird nun in einem kleinen Raumwinkel von 0,006sr abgestrahlt. Die Einheit Candela bezieht sich jedoch auf einen Raumwinkel ( 1sr ), daher müssen zur Angabe der Lichtstärke in Candela der im kleineren Raumwinkel abgestrahlte Lichtstrom auf einen vollen Raumwinkel hochgerechnet werden. Der Lichtstrom von 12 Lumen gebündelt auf einen Abstrahlwinkel von 5° ergibt hochgerechnet einen Wert von 2000cd.

    Ich hoffe so wird es deutlicher warum die Angabe mcd für eine LED nicht wirklich etwas über ihre Helligkeit aussagt, wenn der Abstrahlwinkel nicht mit hinzugezogen wird. Für die LED 1 bedeutet das, das die Angabe 40.000mcd sich auf einen vollen Raumwinkel bezieht, der Abstrahlwinkel jedoch nur 8° beträgt und daher die angegebenen 40.000mcd von einem vollen Raumwinkel auf einen Raumwinkel mit einem Öffnungswinkel von 8° herunter gerechnet werden müssten.

  • Danke Detlef für den Bericht. Zum Thema Reflektor, ich hatte mir LED mit einem sehr großen Abstrahlwinkel gekauft und diese das in die Scheinwerfer eines Tamiya Landcruiser verbaut. Einzeln leuchtet die LED etwas schwächer aber in dem Reflektor war es so, wie es sein sollte. Die Lampeschirm schön ausgeleuchtet und dann auch sehr hell.


    Was bitte nicht vergessen werden sollte, ist auf die Gefahr mit den sehr hellen und mit Spitzen Winkel arbeitenden LED´s hinzuweisen. Ich hatte mir durch solch eine helle LED mein linkes Auge verblitzt. Bitte nicht reingucken und auch den Warnhinweis wirklich ernst nehmen. Das macht kein Spaß und kann für die Netzhaut sehr gefährlich werden.

    Kurz mal nicht nachgedacht -zack- Glücklich!