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Das BUCHELI-Projekt - SR 500 FAQ

    Ergänzung zu 6. Das elektrische Bordnetz
LED-Umbauten


Worum geht´s ?

 


Aus mehreren Gründen kann es überlegenswert sein, manche Glühbirnen durch LEDs zu ersetzen - die heutigen Helligkeitswerte und Preise machen das schon leicht möglich:

  • Lebensdauer 100.000 Stunden
  • niedriger Energieverbrauch
  • Bei selteneren Lampen (6V) keine Ersatzteilsorgen mehr
  • keine Wärmeprobleme
  • Schnelles Ansprechen
  • keine Wackelkontakte mehr: wegen der hohen Lebensdauer müssen die LED-Einsätze nicht austauschbar sein und können fix verlötet werden ...
  • Reflektor bereits in der LED vorhanden

Achtung: falls man Blinkerbirnen ersetzen will ->evt. funktioniert das Relais dann mangels ausreichender Belastung nicht mehr. Zusätzlich parallel Widerstand einbauen hilft.

Achtung: keine offizielle Zulassung z.B. in Deutschland!


Grundsätzliches

 

 


Das wird keine Doktorarbeit hier, zum Thema LEDs gibts im Netz genug Informationen. Wenn jemand gar nix findet, mailt mich an. Ich beschreibe hier nur einen eigenen kleinen Umbau, als Beispiel. Die Ziele waren:

  • keine Wacklereien mehr (Suffitte in Blechzungenhalterung)
  • keine Glühbirnensuchereien mehr
  • mehr Licht
  • Entlastung der Lichtmaschine (nominal nur 60 Watt ...)


Bezugsquellen

 

 


LEDs gibts im Elektronikbedarf. Achtet auch auf den Öffnungswinkel, nicht nur auf die Helligkeit. Im KfZ sind eher große Öffnungswinkel gefragt (15 Grad und mehr), siehe unten mehr dazu.

Die Durchlaßspannung (ULED) der LED:

sie ist abhängig von der Lichtfarbe der LED und beträt typisch:
Lichtfarbe ULED
Rot 1,85V
Grün 3,3 -3,5V
Blau 3,5 - 3,6V
Weiß 3,5 - 4,0V

Die Polung:

LEDs sind gepolt, d.h. sie haben einen Minus- und einen Pluspol. Hält man eine LED gegen das Licht, kann man im Inneren 2 verschieden ausgeformte Elektroden erkennen. Die größere mit dem becherförmigen Ende ist der Minuspol. Schließt man sie falsch an, gehen sie nicht und könnten im Extremfall sogar Schaden nehmen. Ein kurzes Verpolen ( ~10sec) hat bei mir noch keine LED zerstört, man kann also bei Bedarf die Polung auch durch Probieren herausfinden.

Leuchtstärke und Abstrahlwinkel:

Leuchtdioden gibt's in Leuchtstärken bis weit über 10000mcd. Zur Vorstellung: die im Computer verbauten Leuchtdioden haben ca. 20-30mcd. 5000mcd ist etwa so hell wie eine kleine Taschenlampe. Achtung: dieser Millicandela-Wert (mcd) bezieht sich immer auf die absolute Helligkeit der Diode. Wenn diese aber einen sehr kleinen Abstrahlwinkel von wenigen Grad hat, hilft das nichts in Einbaulagen wo es auf stark gestreutes Licht ankommt (z.B. bei manchen Tachometern). Man kann sich durch einen zusätzlichen Diffusor helfen: Seidenpapier oder ein Tropfen Epoxy auf den Kopf der LED, oder mit Schleifpapier aufrauhen.

Die genauen Werte sind der LED-Beschreibung bei der Bestellung oder den zugehörigen Datenblättern zu entnehmen.

Man kann übrigens komplette Lampen bzw. Lichter auch immer öfter im Zubehörhandel kaufen, z.B. bei Louis, oder auf dieser amerikanischen Seite:

http://www.superbrightleds.com/1157.htm


Armaturenbeleuchtung

 


Möglich sind Durchmesser von 3 mm oder 5 mm, mit einem passenden Abstrahlwinkel. Eine Leuchtstärke von 90mcd ist etwas zu dezent bei Tageslicht, man sollte etwas Stärkere verwenden und die Helligkeit über den Vorwiderstand einstellen. Empfehlenswert wären 5mm mit 3500mcd.

Besonderheit bei 5mm LEDs: LEDs haben typischerweise am unteren Ende des Glaskörpers einen Rand. Bei Verwendung von 5mm LEDs muß dieser eventuell aus Platzgründen entfern werden, z.B. abfeilen, oder mit einem feinen Seitenschneider vorsichtig abzwicken.


Umbau eines Rücklichts

 


Der Umbau findet am Beiwagen-Rücklicht meines MZ-Gespanns statt. Die Kiste hat noch eine 6V-Anlage, also rechnen wir mal:
R=(Uges - Uled) / Iled

  • R ist der notwendige Vorwiderstand, den jede LED bekommen sollte.
  • Uges ist die Bordspannung bei laufendem Motor - etwa 7,2V kommen am Rücklicht an
  • Uled ist die Betriebsspannung der LED, wobei man hier die typische einsetzen sollte. Bei meinen roten LEDs waren das 1,9V.
  • Iled ist die Stromstärke, mit der man die LED belasten sollte.
    In diesem Fall 0,02 A

Also: R = 5.1 / 0,02 = 265 Ohm, etwa. Ich hatte gerade 180 Ohm Widerstände mit 1/4 Watt herumliegen, und nachdem die LEDs maximal 2,3 V vertragen (= 145 Ohm), nahm ich diese.

[Hier gibts übrigens einen Rechner für sowas, und ein paar elektronische Treiber]


Zur LED-Farbe

 

 


Das rote Glas im Rücklicht filtert vereinfacht gesagt die anderen Farbanteile raus. Wenn man eine weiße Lampe reinbaut werden die Gelb- und Blauanteile rausgefiltert und nur der Rot-Anteil kommt durch.

Wenn man gleich eine rote reinbaut ist es also auch nicht dunkler (wird halt weniger gefiltert).

Theoretisch, wenn man zwei LEDs (rot und weiß) mit demselben mcd-Wert einbaut, dann scheint die rote von außen dem Betrachter heller ...

Kurz gesagt: idealerweise ist LED-Farbe = Abdeckglas-Farbe.

Achtung: bei Rücklicht nicht auf Kennzeichenbeleuchtung (weiß) vergessen ...


Aufbau

 


Die Dioden sind parallel geschalten, jede mit einem eigenen Vorwiderstand.
Ich habe 5 Stück superhelle rote 5mm-LEDs von Conrad genommen, Artikelnummer 185016-33 mit 1700 mcd, 15 Grad Abstrahlwinkel, und 1,15 Euro/Stk.

Alternativ ist es OK, die LEDs in Serie zu schalten mit einem passenden gemeinsamen Vorwiderstand.

Bei ordentlichem Reflektor kann man die LEDs auch in den Reflektor richten anstatt nach hinten. Gibt eine homogenere Ausleuchtung, ist aber weniger hell. Versuch macht kluch.

LEDs parallel an einen gemeinsamen Vorwiderstand zu hängen wird nicht empfohlen!

Da die LEDs einen meist recht geingen Abstrahlwinkel haben, kann sollte man einen Diffusor vorsehen: LED-Kopf mit Schleifpapier aufrauhen, oder mit etwas Epoxidharz überziehen. Das gibt dann ein weniger scharf gebündeltes Licht. Speziell wichtig bei der Kennzeichenbeleuchtung.


Ergebnis

 

 


Die LEDs ersetzen das bisherige 5W-Rücklicht vollends, sind sogar etwas heller. Und etwas roter.

Stromverbrauch: 100 mA statt 850 mA. Das sind dann etwa 0,6 Watt :-)

Vergleich:

Oberes Bild zeigt alte Konfiguration >>
links 10W Birne, rechts 5W Birne

Unteres Bild zeigt neue Konfiguration >>
links 10W Birne, rechts 8,5 cd LED

Glühbirne (Soffitte 5W)
LEDs (5 x 1700 mcd)
LEDs ohne Streuscheibe


Stromverbrauch bei 6,5 Volt: 100 mA

 

Das Modul in Großaufnahme >
vor dem Vergießen mit Heißkleber >


Fürs Motorrad-Rücklicht bin ich ähnlich vorgegangen, aber zusätzlich wurde eine superhelle weiße LED mit etwa 6000 mcd für die Kennzeichenbeleuchtung verbaut. Die benötigt einen etwas anderen Vorwiderstand aufgrund höherer Betriebsspannung, siehe CONRAD-Katalog.

Weitere Beispiele: "SchrauBär" Ingolf Huppert hat ein geniales LED-Rücklicht für seine XT gebaut (12V-Anlage). Für Bremslicht und Rücklicht werden dieselben LEDs verwendet - Respekt!
Leider sind die Daten auf seiner Seite nicht mehr online - aber er hat mir die Bilder zur Verfügung gestellt (danke!). Hier ist das Schema, und ein paar Bilder:
[Rücklicht] [Bremslicht] [Nummernschildbeleuchtung] [Nummernschildbeleuchtung innen] [Innenaufbau]

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