Netzteildimensionierungen für LED Kronleuchter

Da pro Stromkreis (SK) jeweils 4 LED`s in Reihe geschaltet sind, müssen logischerweise immer die Einzelspannungen der LED`s addiert werden. Dadurch ergibt sich ein Bereich von etwa 7V (4x 1,75V z. B. Rot) bis 13,6V (4x 3,4V z. B. Weiss). Der Gesammtstrom eines voll bestückten Kronleuchters kann  so von 500mA (25 SK a 20 mA) bis 750 mA (25 SK a 30 mA) betragen. Um die Verlustleistungen immer gering zu halten, sollte man das Netzteil so konfigurieren das möglichst wenig Leistung verbraten werden muss. Daher macht es wenig Sinn, ein Netzteil mit 15V für einen rein roten Kronleuchter mit nur 7V  zu bauen. Dabei müssten Spannungsregler sowie Widerstände unnötig hohe Last vernichten, was sich in starker Erwärmung niederschlagen würde! Das Netzteil wird mit einem Spannungsregler aufgebaut. Er generiert eine stabile und konstante Ausgangsspannung. Im Elektronikfachhandel (z. B. Conrad) gibt es für viele Spannungen und Ströme in grosser Anzahl passende Modelle. Ebenfalls gibt es auch die dazugehörigen Trafos. Sie sollten immer etwa 3 Volt über der Ausgangsspannung liegen, damit der Spannungsregler ordnungsgemäss funktioniert. Ein Beispiel: Netzteil soll eine Ausgangsspannung von 9 Volt haben. Dazu wird ein Trafo von 12 Volt benötigt. Auch muss auf die Leistung in Watt (VA) des Trafos geachtet werden, damit er nicht unter- bzw. unnötig überdimensioniert wird. Trafos gibt es im Handel in 3 Volt Abstufungen ab 6 Volt in Einzel- oder Doppelausführung. Das bedeutet in einem Gehäuse sind eine bzw. 2 voneinander völlig unabhängige gleiche Spannungen verfügbar. Obwohl die Netzteilplatine prinzipiell als Doppelnetzteilplatine ausgelegt ist, werden wir in erster Linie aber nur Trafos mit einem Ausgang verwenden. Für ein aufzubauendes Netzteil mit 12 Volt Ausgangsspannung für einen Kronleuchter mit 500 mA Gesammtstromaufnahme würde man dann folgende Komponenten verwenden:

1) Trafo mit einer Leistung von 10 VA, 15 Volt, das entspricht einem maximal zu entnehmenden Strom von 666 mA. Somit hätten wir hier noch genügend Reserven. Der Trafo wäre nur zu etwa 75% ausgelastet.

2) Einen Spannungsregler mit 12 Volt Ausgangsspannung. Hier würde die 1 Ampere Version (µA7812) völlig genügen.  Bei Höheren Strömen (750 mA) ist jedoch dann die 2 Ampere Version (µA78S12) vorzuziehen. Der Spannungsregler ist in jedem Fall auf einen ausreichend grossen Kühlkörper zu montieren!

Achtung: Bei Trafos mit nur einem Spannungsausgang (z. B. Era EL54/18,8 sec. Pin 9-13) muss unbedingt eine Brücke auf der Platine (siehe Foto) eingelötet werden! Damit wird erreicht, das nur eine Netzteilschaltung (die Rechte Seite der Platine) mit Spannung versorgt wird.

Nun zur gesamtem Stückliste die für alle Netzteile gleich ist (bis auf den Trafo bzw. Spannungsregler s. o.):

Kondensatoren:

100 nF Rastermaß (RM) 7,5 mm Siemens MKH (MKT) 100 Volt...........C4

220 nF Rastermaß (RM) 7,5 mm Siemens MKH (MKT) 100 Volt...........C2

10 µF/ 65V Elektrolytkondensator................................................C3

2200 µF/35V Elektrolytkondensator..............................................C1

Halbleiter:

Spannungsregler je nach Bedarf (siehe unten).................... .........IC1

Gleichrichterdioden mit mind. 1A Leistung..z. B. 1N4001..............D1-D4

Alternativ:

Rund- Gleichrichter z. B. B40C1500..................................... ......GL1

Dual-In-Line-Gleichrichter z. B. B40C800.....................................GL2

Sonstiges:

Netzteilplatine, doppelt   102x57mm

Vorwiderstand für LED (entsprechend anzupassen)........................R1

Anzeige LED, grün zur Funktionskontrolle................... ........ ......LED

Silberdraht 0,8mm ca. 30mm lang

2 Platinensicherungshalter

Feinsicherung 5x 20 mm 50mA, träge

2 Leiterplattenklemmen 2 polig

Stiftleiste 3 polig für den Spannungsregler RM 2,54

Dazugehöriges Kabel mit Stecker

Trafo je nach Bedarf (siehe unten)

Kühlkörper z. B. Fingerkühlkörper 46x46x25,4 mm

Schraube M3x 8 mm, Mutter M3, Scheibe M3.

Auf der Platine befindet sich ein Bestückungsaufdruck. Somit lassen sich alle Bauteile leicht bestücken. Ausser den Dioden lassen sich wahlweise auch ein Rund- Gleichrichter bzw. ein Dual-In-Line- Gleichrichter einlöten. Der Spannungsregler wird vor der Montage auf dem Kühlkörper an ein etwa 200mm langes Kabel angelötet und mit dem Stecker auf der Platine verbunden. Auf die Netzteilplatine lassen sich Trafos bis 16VA einlöten. Somit dürfte es nun kein Problem sein, sich sein passendes Netzteil zusammenzustellen.

Mögliche Kombinationen:

Trafobezeichnung	Leistung (VA)	Spannung (V)	max. Strom (mA)	Spannungsregler	Bemerkung
Era EL48/16,8 115	10VA	15V	666 mA	µ7812	12V Netzteil
Era EL54/18,8 118	16VA	18V	888 mA	µ7815	15V Netzteil
Gerth 4812-1	8VA	12V	700 mA	µ7809	9V Netzteil
Era EL48/16,8 112	10VA	12V	834 mA	µ78S09	9V Netzteil *
Era EL54/18,8 212	16VA	2x 12V	2x 666 mA	2x µ7809	2x 9V Netzteil

* Für 750 mA ausgelegt, z. B. rote LED`s mit 30 mA.

Noch eine Anmerkung: Beim Umgang mit Lebensgefährlicher Netzspannung ist natürlich grösste Vorsicht von Nöten. Nach einem ausführlichen Funktionstest sollte das Netzteil in ein passendes Gehäuse eingebaut werden. Dabei ist für ausreichende Belüftung zu sorgen, da der Trafo sowie auch die Gleichrichterdioden heiss werden können. Der Kühlkörper mit dem Spannungsregler sollte dagegen aber nur handwarm werden.