LEDs in (Röhren-) Radios

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LEDs in (Röhren-) Radios 
13.Sep.21 20:10
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Jacob Roschy (D)
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Jacob Roschy

Aus verschiedenen Gründen kann es sich anbieten, LED (Licht emmitierende Dioden) in Radios einzusetzen, z. B. weiße LED als Skalenlampen und bunte LED (RGB) zur Wellenbereichsanzeige.

Weiße LED zu Beleuchtungszwecken gibt es in verschiedenen Farbtönen vom tiefen Warmton bis zur grellen Kaltlichtfarbe.

Zum Einsatz in Radios eignen sich LED-Streifen oder LED-Leisten, die nach Bedarf in Stücke mit mehreren oder nur einer einzelnen LED geschnitten werden.

Zur Wärmeabfuhr sollte die Grundfläche pro LED möglichst groß belassen werden, auch sollten sie so eingebaut werden, dass kein Wärmestau entsteht.

Die meisten LED-Streifen oder Leisten sind für Betriebsspannungen 12 oder 24 V ausgelegt. Dabei werden stets eine Anzahl von LED in Reihe geschaltet, deren Gesamtspannung leicht unter den 12 oder 24 V liegt und über einen Vorwiderstand an die Betriebsspannung angepasst werden. Dieser Vorwiderstand bestimmt wesentlich den Strom, der durch die LEDs fließt. Die Betriebsspannung muss daher möglichst konstant sein.

Das Angebot solcher LED-Streifen oder -Leisten ist unüberschaubar und es können keine bestimmten Empfehlungen gegeben werden.

In den hier behandelten Beispielen kamen Reste von starren LED-Leisten aus dem professionellen Bereich zum Einsatz. Hierbei handelt es sich um schmale SMD bestückte Platinen, die in Stücke zersägt wurden, um „Chips“ mit jeweils nur einer einzelnen LED zu erhalten.

Diese LED-Streifen gibt es als Meterware, die man nach Bedarf kürzen oder in Stücke schneiden kann, wobei diese Stücke auch einzeln betreibbar sind.

Der Streifen im Bild oben ist abwechselnd mit warm- und kaltweißen LEDs bestückt, 2000k / 4000k, wodurch man stufenlos die Farbtemperatur verändern kann.

Hieraus wurde die Warmton- LED für die nachfolgend vorgestellte VE- Skalenbeleuchtung gewonnen.

Dieser LED-Streifen ist für 24 V Konstantspannung ausgelegt. Es befinden sich darauf 7 LEDs mit einer Gesamtspannung von ca. 20 V, Spannung pro LED 2,85V. Die restlichen 4 V werden von Vorwiderständen verheizt, der Betriebsstrom ist dabei 39 mA, was man als Nennstrom auffassen kann. Farbton ist 3000k, „Halogen-weiß“, sehr gut als Skalenbeleuchtung geeignet.

Als Ersatz für Skalenlampen können diese LEDs bei Nennstrom schon zu hell leuchten, so dass sie mit verringertem Strom betrieben werden müssen. Im Gegensatz zu Glühlampen ändern sie mit geringerem Strom nicht die Lichtfarbe, so dass über den Strom die gewünschte Helligkeit gewählt werden kann. Bei geringerem Strom fällt die Spannung auf ca. 2,7 V.

LEDs richtig betrieben:

LED arbeiten nur mit Gleichstrom in einer Richtung, Falschpolung muss vermieden werden. Oft ist pro LED eine normale Diode antiparallel integriert, da eine LED durch statische Aufladung in Sperrrichtung zerstört werden kann.

LEDs verhalten sich ähnlich wie Zener- Dioden, sie leuchten mit einer weitgehend konstanten Spannung unabhängig vom Strom. Daher dürfen sie nicht direkt an einer Spannungsquelle betrieben werden, sondern stets in einer Schaltung, die den Strom auf einen zulässigen Wert begrenzt, im einfachsten Fall über einen Vorwiderstand.

Auch die Vorgänger der LED, - alle Arten von Gasentladungslampen - arbeiten mit konstanten Spannungen, allerdings weitaus höhere, so dass auch diese nur mit Vorschaltgeräten zu betrieben sind.

LED Skalenbeleuchtung beim VE

Der Volksempfänger VE301 ist von Haus aus mit keiner Skalenbeleuchtung ausgestattet. Ob man es als Stilbruch ansieht, eine LED als Skalenbeleuchtung einzubauen, muss jeder für sich entscheiden. Der geringe Platzbedarf, der einfache Einbau und die ebenso einfache Stromversorgung machen es jedoch sehr attraktiv.

Eine Super- Warmton- LED, Farbtemperatur ca. 2000k, erwies sich als VE- Skalenlampe hervorragend geeignet, das rot-gelbliche Licht hinter der Zelluloid- Skalenscheibe sieht sehr authentisch aus ! Ihre Brennspannung ist 2,65 V, Nennstrom ist 20 mA.

Ihre Stromversorgung im VE ist denkbar einfach, - man braucht sie nur vom Anodenstrom durchfließen zu lassen, der im VE unterhalb von 20 mA liegt. Allerdings leuchtet sie damit schon viel zu hell !

Daher wurde eine Schaltung gewählt, wo sie nur ca. 6 mA erhält.

Der 700 Ω – Widerstand, der zur Erzeugung der Gittervorspannung dient, wird durch einen Widerstand R2 von 1,5 kΩ ersetzt. Parallel dazu liegt die Skalenbeleuchtungs- LED1 in Reihe mit R3 = 1,8 kΩ. Sie leuchtet völlig kostenlos, da der Spannungsabfall ohnehin erforderlich ist. Die Spannung über R2 muss nun genau so hoch sein wie zuvor über dem 700 Ω Widerstand !

Diese einfache Schaltung lässt sich sehr gut im VE und anderen Empfängern realisieren, deren die End- und Gleichrichterröhre direkt geheizt ist, also auch bei größeren Empfängern mit der RES964 oder AL1 als Endröhre. Hier arbeiten End- und Gleichrichterröhre sehr schnell nach dem Einschalten, so dass nach ca. 1 Sekunde die LED leuchtet.

Wie hier in der VE- Schaltung kann man eine oder mehrere LEDs in die Gittervorspannungserzeugung einschleifen. Wichtigstes Ziel ist dabei, dass die Gittervorspannung nachher genau so hoch ist wie zuvor. Dazu sind einige Berechnungen erforderlich.

Der Gesamtstrom, der durch den Gittervorspannungs- Widerstand fließt, muss bekannt sein, bzw. gemessen werden. Im VE ist das der 700 Ω – Widerstand. Er muss neu berechnet werden, mit der gleichen Spannung, aber im Strom verringert um den Strom, der durch die LED fließen soll, (der natürlich auch bekannt oder ermittelt werden muss), wie jetzt R2 im VE- Beispiel.

Der Vorwiderstand der LED (hier R3) errechnet sich aus der Differenz aus Gittervorspannung minus LED- Spannung und LED- Strom.

In Formeln:
R2 = Ugv / (Iges – Iled)
R3 = (Ugv – Uled) / Iled

Ugv = Gittervorspannung, Uled = Spannung der LED, Iges = Gesamtstrom, Iled = Strom der LED.

 

Andere Beispiele: LEDs im Katodenkreis der Endpentoden AL1 oder RES964.

Diese Röhren sind datengleich, der Unterschied besteht nur im Sockel.

Anodenstrom = 36 mA, Schirmgitterstrom = 6,8 mA, ergibt Katodenstrom = 42,8 mA.

Gittervorspannung = -15 V, die normalerweise durch einen Katodenwiderstand von 350 Ω erzeugt wird.

In den Beispielen werden die Endröhren über eine Heizwicklung mit einem Mittelabgriff gespeist, der zum Katodenwiderstand führt. Natürlich wäre auch die Verwendung eines „Entbrummers“ möglich.

Die ursprüngliche Idee war, im Interesse der Gittervorspannungserzeugung alle LEDs parallel zu schalten. Dadurch bleibt ihr Spannungsanteil an der Gesamt- Gittervorspannung gering, wodurch der Vorteil der automatischen Gittervorspannungserzeugung weitgehend erhalten bleibt.

Der Katodenstrom 42,8 mA hätte sehr gut für eine Skalenbeleuchtung mit parallel geschalteten LEDs ausgereicht.

Allerdings hat die Parallelschaltung mehrerer LEDs deutliche Nachteile:

auf den LED-Streifen, die man hier vorzugsweise einsetzen wird, sind die LEDs natürlich in Reihe geschaltet. Dieses abzuändern auf Parallelschaltung wäre ein Aufwand, den man besser vermeiden möchte und möglicherweise auch gar nicht ausführbar wäre.

Hinzu kommt, dass LEDs Toleranzen in den Durchfluss-Spannungen haben, was zu ungleicher Stromverteilung und somit auch zu ungleicher Helligkeit führen würde, wobei auch LEDs überlastet werden könnten. Wegen dem negativen Temperaturkoeffizienten könnte sogar eine LED den gesamten Strom übernehmen. Also musste die Parallelschaltung von LEDs verworfen werden.

Stattdessen werden 2 LEDs in Reihe geschaltet und über einen eigenen Vorwiderstand an der Katodenspannung betrieben. Reichen 2 LEDs nicht aus, kommen 2 weitere hinzu, ebenfalls mit Vorwiderstand.

Zur Ausführung einer LED- Skalenbeleuchtung platziert man die LEDs zunächst provisorisch hinter der Skala, um herauszufinden, wie hell sie leuchten sollen.

Mit einer Spannungsquelle werden sie in Betrieb gesetzt, Strombegrenzung oder Vorwiderstand nicht vergessen !

Strom und Spannung der LEDs werden erfasst, danach wird berechnet, wie man diese in den Katodenstromkreis integrieren kann.

Vorausgesetzt ist dabei immer, dass der LED- Nennstrom nicht überschritten wird.

Im Beispiel 1 fand man, dass 2 LEDs, in Reihe geschaltet, mit 8 mA die gewünschte Helligkeit ergeben, die LED- Spannung ist dabei 5,29 V.

Zum Betrieb an der Katodenspannung = 15 V wird ein Vorwiderstand R2 = 1,2 kΩ gewählt.

Von dem gesamten Katodenstrom = 42,8 mA verbleiben nun noch ca. 34,9 mA, für die ein Rest- Katodenwiderstand R1 von 430 Ω zuständig ist.

C1 ist der übliche Katoden- Elko 20...100 µF, 25V.

In einem anderen Beispiel soll eine große Skala mit 4 LEDs mit je ca. 5 mA beleuchtet werden. Jeweils 2 LEDs arbeiten mit R4 & R5 = 1,8 kΩ an der Katodenspannung = 15 V, der Rest- Katodenwiderstand R3 hat nun 470 Ω.

 

Radios mit indirekt geheizten Endröhren:

Weniger günstig ist diese Schaltung, wenn die Endröhren und somit alle Empfängerröhren indirekt geheizt sind. Dann bleiben die LEDs solange dunkel, bis die Röhren aufgeheizt sind. Während dieser Aufheizzeit hat man dann keine optische Anzeige, ob das Gerät eingeschaltet ist oder nicht.

M. f. G.
J. R.

Für diesen Post bedanken, weil hilfreich und/oder fachlich fundiert.

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LED- Betrieb an Heizspannung 6,3 V 50 Hz 
25.Sep.21 08:29
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Jacob Roschy (D)
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Jacob Roschy

LED- Betrieb an Heizspannung 6,3 V 50 Hz

Natürlich können LEDs auch an der 6,3 V Heizspannung betrieben werden.

Im einfachsten Fall genügt eine normale Diode und ein Vorwiderstand. Innerhalb einer 50 Hz- Periode wird sie zu weniger als 50 % der Zeit leuchten und daher stark flimmern.

Mit einer etwas intelligenteren, aber trotzdem sehr einfachen Schaltung lassen sich 1 bis 5 LEDs an 6,3 V im Zweiweg- Betrieb verlustarm betreiben, da die Strombegrenzung von Kondensatoren übernommen wird.

Eigentlich handelt es sich hierbei um eine symmetrische Spannungsverdopplerschaltung. Die zugehörigen Kondensatoren C1 und C2 werden jedoch absichtlich so klein dimensioniert, dass gerade nur der LED- Betriebsstrom für die gewünschte Helligkeit zustande kommt, selbst wenn hier nur eine einzelne LED mit 2,5 V Betriebsspannung arbeitet.

Bei der normal üblichen Gleichrichter- Schaltung wird die Gleichspannung mit großen Elkos hochgezogen und geglättet, anschließend wird die Spannung für die LEDs über einen Vorwiderstand wieder herabgesetzt und der gewünschte Strom eingestellt.

In dieser Schaltung hier übernehmen bereits die Kondensatoren die Funktion der Strombegrenzung, so dass praktisch verlustfrei nur der Strom zustande kommt, wie er für die LEDs benötigt wird.

Da hier pro Halbwelle immer nur eine Diode aktiv ist, statt zwei wie bei der Brückenschaltung, halbiert sich auch der Spannungsverlust durch die Dioden.

Bei Serienschaltung mehrerer LEDs kommt die Verdopplerschaltung voll zur Geltung, denn man kann bis zu 5 LEDs mit ca. 13 V Gesamtspannung in Serie schalten.

Die Schaltung arbeitet symmetrisch in beiden Halbwellen, es wird jeweils immer ein Kondensator geladen und der andere ent- bzw. umgeladen. Für die LEDs stellt es effektiv einen Zweiweg- Betrieb dar mit entsprechend wenig flimmern.

Eine unvermeidliche, geringe Verlustleistung, die in Wärme umgesetzt wird, entsteht nur im Spannungsabfall der Dioden D1 und D2 mit ca. 0,65 V und mit geringem Anteil dem ESR der Kondensatoren, sowie im Schutzwiderstand R1, der die Dioden vor zu hohen Einschaltstrom schützt.

Schaltungsbeispiele:

Einzel- LED als Kontrolllampe (Pilot Light)

Hier genügen 470 nF- Kondensatoren, um diese LED deutlich sichtbar als Kontrolllampe leuchten zu lassen. Es fließen dabei 0,7 mA, die Spannung ist nur 2,5 V.

Je nach Zweck der Anzeige kann eine warm- oder kaltweiße LED oder eine andere Farbe verwendet werden.

Für diesen geringen Strom genügen Signal- Dioden 1N4148 für D1 und D2, zu deren Schutz sollte R1 ≥ 33 Ω haben.

Da die Kondensatoren ständig umgeladen werden, können hier keine polarisierte Elkos verwendet werden.

Für mehr Helligkeit können die Kondensatoren vergrößert werden, bis der Maximalstrom der beteiligten Bauteile erreicht ist. Für größere Ströme wählt man vielleicht besser 1N4002...7 als Dioden, R1 kann dann 2,2...4,7 Ω sein.

Einzel- LEDs eignen sich gut für kleine Skalen wie im VE, aber auch zur Hinterleuchtung von Wellenbereichsanzeigen und ganz besonders für Schattenzeiger- Instumente.

 

2 LEDs in Serie:

Für größere Skalen wird man 2 oder mehrere LEDs in Serie schalten und auf die Fläche aufteilen.

Für diesen Test wurden für C1 & C2 je 10 µF gewählt, die gesamte LED- Spannung betrug 5,3 V, der LED- Strom 11,3 mA. Die Helligkeit bei 10 µF ist dabei für viele Skalen schon voll ausreichend.

Hier sieht man den Spannungsverlauf von C1 in obiger Schaltung, der spiegelbildlich auch für C2 gilt. In der positiven Halbwelle wird er auf ca. 7,5 V geladen, was sich aus dem Spitzenwert der 6,3 V Wechselspannung ergibt, abzüglich Verluste. In der negativen Halbwelle wird er auf ca. -2,7 V umgeladen. Damit ist klar, dass hier keine normale Elkos verwendet werden können.

 

4 LEDs in Serie:

Eine Serienschaltung von 4 LEDs ist in jeder Hinsicht optimal. Mit 4 LEDs lassen sich fast alle Skalen sehr gut beleuchten, entweder mit jeweils einer LED pro Seite, oder in 2 Gruppen mit je 2 LEDs.

Auch die Spannungs- und Stromverhältnisse sind optimal. Bei 10 µF für C1 & C2 liegt die Brennspannung bei 10,4 V und der Strom ca. 6 mA, ausreichend für gute Helligkeit einer mittelgroßen Skala. Mit größeren Werten für C1 & C2 könnte man den Strom erhöhen, bei den hier verwendeten LEDs bis 39 mA, wodurch die Helligkeit extrem zu stark wäre.

Auch im Spannungsverlauf von C1 / C2 ist eine deutliche Veränderung eingetreten:

in der negativen Halbwelle wird der Kondensator nicht mehr umgeladen, sondern nur auf ca. +1,9 V entladen. Die Spannung pendelt also nur zwischen den beiden positiven Werten 7,7 und 1,9 V. Das bedeutet, dass nun ganz normale Elkos verwendet werden können !

Vergleicht man den Betrieb mit 4 LEDs mit dem von 2 LEDs bei jeweils gleichen Kondensatoren, sieht man, dass in der Leistung und somit in der Helligkeit nur ein geringer Unterschied besteht:

5,3 V /11,3 mA versus 10 V / 6 mA. Die Wahl auf höhere Spannung und weniger Strom, also 10 V / 6 mA, ist jedoch günstiger als geringere Spannung und höherer Strom. Ein Bonus ist die Verwendung normaler Elkos.

Man sollte daher immer bestrebt sein, 4 LEDs in Serie zu betreiben, auch 5 LEDs in Serie sind noch möglich, für 6 LEDs ist die Spannung jedoch zu gering.

 

Zutaten

Im realen Einbau wurde der Widerstand R1 durch eine Glühlampe 6V 0,6 W ersetzt. Der Kaltwiderstand ist mit ca. 6 Ω genau richtig als Schutzwiderstand für D1 und D2. Im Havariefall wird, falls etwas durchschlägt, lediglich das Lämpchen leuchten.

Falls die Schaltung Brummmodulation verursacht, ist Abhilfe möglich durch Überbrückung der Dioden mit Kondensatoren C3 und C4, Richtwert ist 10 nF.

Falls das Licht besonders flimmerfrei leuchten soll, können die LEDs mit einem Elko C5 gepuffert werden, Richtwert = ca. 10 * C1/C2, hier also 100 µF.

Die Verbindung zwischen C1, C2 und den LEDs sollte immer als feste, untrennbare Lötverbindung ausgeführt sein, denn bei einer kurzzeitigen Unterbrechung würden sich die Kondensatoren auf die maximale Spannung aufladen, die einen enorm hohen Stromstoß zur Folge haben kann, wenn die Verbindung wieder besteht. Dieser Stromstoß kann extreme Werte annehmen, wenn noch ein Pufferkondensator C5 vorhanden ist, was den Tod der LEDs bedeuten kann.

Daraus ergibt sich, dass LEDs nicht in E10- Lampenfassungen eingebaut und anstelle von Skalenlampen eingeschraubt werden sollten.

 

Praxisbeispiel

Im praktischen Beispiel wurde ein Lorenz Standard-Super 48W mit LED- Skalenbeleuchtung nach obiger Schaltung ausgerüstet, jedoch ohne C3, C4 & C5, die nicht notwendig waren.
Statt ein Skalenlämpchen 6,3 V / 0,3 A = 1,89 W sorgen nun 4 LEDs mit 10,4 V / 6 mA = 0,0624 W für eine völlig ausreichende Beleuchtung.

Die LED- Skalenbeleuchtung sieht sehr natürlich aus, wer es nicht weiß, kommt niemals auf die Idee, dass hier LEDs arbeiten. Auch ist die Ausleuchtung gleichmäßiger, als es im Bild erscheint.

Leider sieht das Foto etwas überbelichtet aus, was frustrierend ist, denn im Suchermodus der Kamera sieht es im Display so gut aus wie in der Realität, nur die Fotos werden so grell. Allerdings ist die Skala von Natur aus in einem hellen Farbton, siehe Bilder auf der Modellseite.

Anstelle der einzigen Skalenlampe wurden 2 Subprints mit je 2 LEDs auf einem Träger angeordnet. Bei diesem handelt es sich um einen Teil einer „Stange“, in denen ICs geliefert werden. Unter den Schrauben befinden sich dünne Isolierscheiben, da sich unter dem weißen Schutzlack die Leiterbahnen befinden.

 

Andere Anwendungen

Natürlich kann man mit dieser einfachen Schaltung außer Skalenbeleuchtung beliebige andere Anwendungen ausführen, z. B. Orientierungslichter mit Einzel- LEDs, mit mehrfach- LEDs Arbeitstisch-, Schreibtisch- oder Nachttischlampen.

Man kann Teile von defekten LED-Lampen wiederbeleben und, falls nur deren Netz-Elektronik defekt ist, die eigentliche(n) LED- Kette(n) möglicherweise sogar vollständig. Man muss nur herausfinden, mit welchem maximalen Strom sie zu betreiben sind.

Auch für Netztrafos im Kleinspannungsbereich kann hier eine sinnvolle Wiederverwendung gefunden werden.

Wenn man die Schaltung so auslegt, dass die LED- Betriebsspannung mindestens das 1,6-fache der Trafo- Wechselspannung beträgt, kann man für C1 und C2 Elkos verwenden, da diese dann nicht mehr auf eine negative Spannung umgeladen werden, siehe obiges Beispiel mit 4 LEDs mit je 2,6 V.

Im Zweifelsfall sollte man sich den Spannungsverlauf auf dem Scope ansehen.

 

Verschiedene Test-Messungen, alle an 6,3 V 50 Hz, R1 = 7,5 Ω, mit Lumitronix- LEDs 3 * 1,6 mm, IN = 39 mA @ ULED = 2,84 V:

Tests mit C1 & C2 = 10 µF:

LEDs:

ΣULED [V]

ULED [V]

ILED [mA]

UC1-max [V]

UC1-min [V]

P [mW]

1

2,663

2,663

13,93

7,4

-5,2

 

2

5,279

2,640

11,32

7,5

-2,7

59,76

3

7,853

2,618

8,66

7,6

-0,5

 

4

10,368

2,592

6,05

7,7

1,9

62,73

5

12,818

2,564

3,35

7,8

4,3

 

Tests mit C1 & C2 = 47 µF:

LEDs:

ΣULED [V]

ULED [V]

ILED [mA]

UC1-max [V]

UC1-min [V]

3

8,310

2,770

32,50

7,2

0,3

4

10,814

2,704

19,90

7,5

2,8

5

13,212

2,642

9,07

7,7

5,1

Spannungsmessungen bei verschiedenen Strömen:

mA

ULED (V)

* 3

* 4

* 7

5

2,619

 

 

18,33

7,5

2,647

 

 

18,53

10

2,666

8,016

10,666

18,66

15

2,704

8,112

10,816

18,93

20

2,734

 

 

19,14

 

M. f. G.
J. R.

 

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LEDs in (Röhren-) Radios 
29.Nov.21 10:46
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Jacob Roschy (D)
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Jacob Roschy

Spielereien mit bunten LEDs (RGB)

Als RGB-LEDs bezeichnet man Leuchtdioden-Einheiten, die in den Farben Rot, Grün und Blau leuchten können, indem sie je Farbe einen LED-Chip enthalten.

Bei normaler, einzelner Ansteuerung leuchten sie nur in den entsprechenden Grundfarben, durch gleichzeitige Ansteuerung mehrerer Chips können auch beliebige Mischfarben erzeugt werden.

Bei den hier gezeigten Beispielen wurden RGB-LEDs mit völlig getrennten Anschlüssen verwendet, so dass die jeweiligen Farb- Chips in Serie geschaltet mit einem gemeinsamen Strom betrieben werden können.

Für die Anwendung in Radios eignen sich RGB- LEDs besonders gut zur Wellenbereichsanzeige, z. B. Rot für Langwelle, Grün für Mittelwelle und Blau für Kurzwelle.
Wenn möglich, könnte man damit einen Wellenbereichsanzeiger hinterleuchten oder als besonderen Clou sie als Projektionslampe in einem Schattenzeiger- Instument einsetzen.

Auch in diesen Beispielen werden die RGB- LEDs an der Heizspannung 6,3 V 50 Hz in der bewährten Schaltung betrieben, wobei die Kondensatoren C1 – C2 die Funktion der Strombegrenzung übernehmen.

Das Bild zeigt eine einfache Blau-, Rot- und Grün- Wellenbereichsanzeige für KW, MW und LW. Der Wellenschalter muss entsprechende Kontakte haben bzw. um diese erweitert werden. Die Schaltung ähnelt den vorherigen Beispielen, erweitert um die Umschaltung. In diesem Fall könnten auch RGB- LEDs mit gemeinsamer Katode verwendet werden.

Mit 2,2 µF für C1 und C2 wurde ausreichende Helligkeit zur direkten Betrachtung erreicht. Je nach Bedarf können diese Kondensatoren bis zum maximalen LED-Strom vergrößert werden. Da diese ständig umgeladen werden, sind polarisierte Elkos ungeeignet.

Da die LEDs je nach Farbe mit unterschiedlichen Spannungen arbeiten, wurde R1 = 47 Ω eingefügt, um hohe Umladestromsprünge zu begrenzen.

Die grüne und die blaue LED arbeiten mit Spannungen 2,7...2,9 V, die rote LED mit ca. 1,85 V.

Der Schalterkontakt für die grüne LED, welche hier die höchste Brennspannung von 2,9 V hatte, wurde mit einer weiteren LED (LED2) mit nur 1,5...1,6 V Brennspannung überbrückt, die nicht der Betrachtung / Beleuchtung dient.

Damit wird bei Kontaktunterbrechung die Spannung auf 4,5 V begrenzt und steigt nicht auf den Leerlaufwert 16,5 V an, die bei Wiedereinschaltung die LEDs zerstören könnte. Hier kann man gerne die alten roten LEDs mit dem noch miserablen Wirkungsgrad einsetzen. Statt LED2 wären aber auch 2 normale Dioden in Reihe möglich. Sind alle Kontakte offen, leuchtet die grüne LED (LED1-3) wie auch LED2.

RGB- LEDs als Skalenlampen

Mit ihrem normalen Nennstrom erreichen RGB- LEDs eine Helligkeit, die als Skalenbeleuchtung ausreicht, zumal man dafür mehrere RGB- LEDs pro Skala einsetzen kann.

Da die hier verwendete Einspeisung eher eine Stromquelle als eine Spannungsquelle darstellt, müssen die RGB-LEDs in Reihe geschaltet werden, jeweils Farbe für Farbe. Daher können hier nur RGB-LEDs mit völlig getrennten Anschlüssen verwendet werden.

Bei dem hier gezeigten Beispiel reichen 2 RGB-LEDs, um eine mittelgroße Skala zu beleuchten. Mit 10 µF für C1 und C2 wurde eine ausreichende Helligkeit erreicht, wobei der Strom unterhalb der maximalen 20 mA blieb.

LED3 und R1 haben die gleiche Funktion wie zuvor beschrieben.

Bild: RGB- Skalenbeleuchtung für Langwelle, Mittelwelle und Kurzwelle.

 

Mischfarben

Durch gleichzeitige Ansteuerung mehrerer LED-Chips können auch beliebige Mischfarben erzeugt werden.

Dadurch wird die Schaltung natürlich etwas komplizierter. Um eine bestimmte Mischfarbe zu erzeugen, müssen mindestens zwei verschiedenfarbige LED-Chips in Reihe geschaltet werden.

Das Beispiel zeigt eine Schaltung, in der eine RGB-LED in den Farben:

Grün für Langwelle,

Gelb für Mittelwelle,

Rot für Kurzwelle,

Lila für UKW und

Blau für Tonabnehmer (TA) leuchtet.

Zur Erzeugung der Mischfarben Gelb und Lila wurde die rote LED (LED1-1) jeweils in Reihe mit der grünen bzw. der blauen LED geschaltet.

Für die Farbe Grün wird über S1-1 und D4 die grüne LED (LED1-2) angesteuert, außerdem über D6 und R5 der Transistor Q2, womit der Stromkreis geschlossen und dabei die rote LED (LED1-1) überbrückt ist.

Für die Farbe Gelb wird über S1-2 und D5 die grüne LED (LED1-2) wie auch die rote LED (LED1-1) stromdurchflossen. Da die grüne LED deutlich heller als die rote LED leuchtet, wird über D3, R2, Q1 und R4 ein Strom- Bypass geschaltet, um den gelben Farbton zu erhalten.

Für die Farbe Rot wird über S1-3 nur die rote LED (LED1-1) stromdurchflossen.

Für die Farbe Lila wird über S1-4 die blaue (LED1-3) und rote LED (LED1-1) gleichermaßen stromdurchflossen.

Für die Farbe Blau wird über S1-5 und D8 die blaue LED (LED1-3) stromdurchflossen, über D7 und R5 wird der Transistor Q2 angesteuert, womit der Stromkreis geschlossen und dabei die rote LED (LED1-1) überbrückt ist.

LED2 hat auch hier die gleiche Schutzfunktion wie zuvor.

 

M. f. G.
J. R.

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