Nubert Lautsprecher, HiFi- und Surround-Elektronik

Hallo hier gibt es doch sicher Elektronik Spezis die mir meine Frage beantworten können. Ich habe einen 12Volt Schienensystem mit 8 Spots a 20Watt, nun habe ich die Leuchtmittel gegen LED getauscht. Pro LED Leuchtmittel sind 5Watt angegeben, verbrauche ich jetzt wirklich weniger Strom? Oder stellt der Trafo weiter hin die 160Watt zur verfügung? Denn mir ist aufgefallen das der Trafo sehr heiß wird, und Hitze bedeutet Stromverlust oder?

Gruß Carsten

Hallo,

Ich bin zwar kein Elektriker oder sowas, aber ich weiß, dass diese Trafos schon sehr heiß werden können. Ich habe selber einen und der wird auch tierisch heiß. Sollte also nicht weiter schlimm sein.

Zum Verbrauch kann ich nur sagen, dass Energiesparlampen natürlich weniger Energie verbrauchen. Gerade LEDs verbrauchen sehr wenig Strom. Der Trafo stellt allerdings nicht die Watt Zahlö zu verfügung, diese kommt nämlich weiterhin aus der Steckdose in der der Trafo steckt. Der Trafo wandelt nur die 230V in 12V um. Das heißt du solltest tatsächlich weniger Stom verbrauchen.

Wie gesagt ich bin kein Fachmann, aber so würd ich es mir denken.

Gruß
Maddin

@SLK320:

Was Du da gemacht hast, könnte für den Geldbeutel nachteilige Folgen haben...

Oftmals sind diese Halogentrafos bei Komplettsystemen so ausgeführt, dass sie ihre Nennspannung auch erst bei Nennleistung abgeben. Anders ausgedrückt: Man spart sich eine (verlustbehaftete) Spannungsstabilisierung und die Betriebsspannung von 12 V stellt sich bei einer Belastung mit 160 W über den Innenwiderstand des Trafos ein.
Wenn man nun den Trafo geringer belastet, wie z.B. mit 8 Spots a 10 W, so ist bei einem solchen Trafo die Ausgangsspannung deutlich höher und die Lebensdauer der Spots verringert sich. Es mag auch Halogentrafos geben, die eine Spannungsstabilisierung besitzen (vielfach werden diese mittlerweile auch als Schaltnetzteil ausgeführt, weil diese günstiger sind), dort tritt das Problem nicht auf.

Wenn man nun nur noch 5W-LED-Spots einsetzt ist u.U. die gelieferte Spannung des Trafos noch höher und die Spots bekommen noch mehr Spannung ab, was insbesondere bei LED's sehr schnell zum Tod führt, weil der Betriebsstrom überproportional ansteigt (Diodenkennlinie), wenn die Spots keine eingebaute Konstantstromquelle zum Ansteuern der LED's besitzen. Von einem guten Produkt erwarte ich das (LED's betreibt man IMMER mit Konstantstrom), aber sicher sein kann man nicht eben nicht immer.

Wie kannst Du das überprüfen? Nun, mit einem einfachen Multimeter misst man die Spannung der 12 V-Schiene und guckt, was wirklich bei den Spots an Betriebsspannung ankommt.
Viel wichtiger finde ich den test, ob die Spots eine Konstantstromquelle besitzen. Das könntest Du überprüfen, falls Du eine regelbare Spannungsquelle wie ein Netzteil hast. Wenn sich ab einer bestimmten angelegten Spannung (ich vermute mal ab 6-8 V) die Helligkeit der Spots nicht mehr ändert, dann ist mit Sicherheit eine Konstantstromquelle verbaut und Du brauchst Dir über die Spannung des Halogentrafos keine Gedanken mehr machen.

Dass die Trafos heiß werden ist eigentlich normal. Je nach Qualität des Trafos (also Leerlaufverlustleistung, bedingt durch die Güte des Eisenkerns) werden manche im Leerlauf schon sehr warm, andere hingegen gar nicht. Unter Last kommt dann nochmal Verlustleistung hinzu.

Grüße,
Andreas

Super vielen Dank für diese ausführlichen Infos, ich habe ein regelbares Netzteil und werde damit mal die LED Spots prüfen. Aber es ist doch dann richtig das so ein Trafo Strom verbraucht wenn er warm wird oder? An meinem Bett habe ich auch Spots integriert, und der Trafo ist immer leicht warm auch wenn das Licht aus ist. Auch hier denke ich wird ein Strom fließen, sicher weniger als wenn das Licht an wäre aber immer hin.

Gruß Carsten

andi_z hat geschrieben:Wenn man nun nur noch 5W-LED-Spots einsetzt ist u.U. die gelieferte Spannung des Trafos noch höher und die Spots bekommen noch mehr Spannung ab, was insbesondere bei LED's sehr schnell zum Tod führt, weil der Betriebsstrom überproportional ansteigt (Diodenkennlinie), wenn die Spots keine eingebaute Konstantstromquelle zum Ansteuern der LED's besitzen. Von einem guten Produkt erwarte ich das (LED's betreibt man IMMER mit Konstantstrom), aber sicher sein kann man nicht eben nicht immer.

Die Spots mit LEDs haben zwar idR keine Konstantstromquelle, dennoch dimensionieren Hersteller hochwertiger LED-Leuchtmittel das ganze für den Betrieb an "Leerlaufspannung" konventioneller Trafos. Da würde ich mir keine Gedanken machen.
Für den Betrieb an Schaltnetzteilen ist die Grundlast der LED-Leuchtmittel auch ausreichend.
Nur keinen billigen Schrott kaufen. Es gibt mindestens mir 2 bekannte Hersteller, die sich darüber ernsthaft Gedanken gemacht und ihre Leuchtmittel dementsprechend (für den Betrieb an Trofo-Leerlaufspannung) ausgeführt haben.

Schöne Grüße,
Daniel

Wenn der Trafo warm wird, wird eine entsprechende elektrische Leistung in Verluste umgesetzt. Die Leistung, die er im Betrieb zieht addiert sich aus Leerlaufverlusten, Betriebslast und den Wirkungsgradverlusten. Man benötigt in jedem Falle weniger Energie, wenn man Leuchtmittel mit geringerer Leistungsaufnahme einsetzt.

@hawkeye:
Wenn die Hersteller keine Konstantstromquellen einsetzen, was ist denn dann daran hochwertig? Der technisch einzig korrekte Weg eine LED zu betreiben ist eine Konstantstomquelle und sonst gar nichts. Wenn man nach hypothetisch höchster Leerlaufspannung eines Trafos auslegt, ist der Strom der LED bei einem gut belasteten Trafo für eine optimale Lichtausbeute u.U. zu niedrig. Das ist alles nichts halbes und nichts ganzes. Der einzige Sinn der sich mir erschließt ist, dass man möglichst einfach und billig eine Dimmbarkeit der Leuchtmittel erreichen will. Aber auch in dem Falle muss man einen Überstromschutz einbauen, der bei zu hoher Betriebsspannung den Betriebsstrom auf das für den Dauerbetrieb notwendige Maximum reduziert. Oder meinstest Du das mit der Auslegung?


Grüße,
Andreas

andi_z hat geschrieben:Wenn der Trafo warm wird, wird eine entsprechende elektrische Leistung in Verluste umgesetzt. Die Leistung, die er im Betrieb zieht addiert sich aus Leerlaufverlusten, Betriebslast und den Wirkungsgradverlusten. Man benötigt in jedem Falle weniger Energie, wenn man Leuchtmittel mit geringerer Leistungsaufnahme einsetzt.

Echt jetzt?

andi_z hat geschrieben:Der technisch einzig korrekte Weg eine LED zu betreiben ist eine Konstantstomquelle und sonst gar nichts.

Ziemlicher Unfug.

Über einen relativ großen Betriebsspannungsbereich ändert sich die "Helligkeit" einer LED nur minimalst. -Deshalb dimmt man LEDs effektiv auch nur mit PWM.
Natürlich sind Vorwiderstand oder Diode nicht die elegantesten aber die einfachsten und günstigsten Lösungen.
In den kleinen LED-Modulen (zB Kingbright) sind auch keine Konstantstromquellen verbaut. Und Halogentrafos dürfen auch nicht "streuen", wie es ihnen paßt.

Grüße,
Daniel

So lange ein "DinG" wärmer als die Umwelt ist, dürfte da auf die eine oder andere Art "Energie" rein fließen - Trafo wird warm, also braucht er Strom, auch wenn die Lampen aus sind!
Daher sollte man einen Lichschalter VOR Netzteil oder Trafo setzen, und nicht dahinter! Dadurch werden diese Wärmeverluste im Leerlauf abgeschaltet!

hawkeye hat geschrieben: Echt jetzt?

Und, was willst Du dem Leser jetzt damit sagen?

Ziemlicher Unfug.

Über einen relativ großen Betriebsspannungsbereich ändert sich die "Helligkeit" einer LED nur minimalst.

Über einen Bereich von 3,0-3,5 V der Power-LED eines renommierten Herstellers ändert sich der Betriebsstrom zwischen ca. 200 und 600 mA. Wenn man näherungsweise betrachtet, dass sich die Helligkeit einer LED proportional mit dem Betriebsstrom ändert (ja ich weiß, es ist keine Gerade, aber näherungsweise kommt das hin), dann ist der Unterschied für Dich also marginal, ja? Bei einer Reihenschaltung von mehreren LED's mit Vorwiderstand gibt es je nach Auslegung entweder deutliche Helligkeitsunterschiede oder höhere Verlustleistung am Widerstand.

-Deshalb dimmt man LEDs effektiv auch nur mit PWM.

Richtig, aber bau' das mal in einen LED-Spot ein, den der Nutzer dann per Dimmer dimmen will. Der dazu notwendige Aufwand ist jetzt auch nicht gerade unerheblich gegenüber einem Vorwiderstand. Außerdem was ist eine PWM großartig anderes als eine getaktete Konstanstromquelle?

Natürlich sind Vorwiderstand oder Diode nicht die elegantesten aber die einfachsten und günstigsten Lösungen

Mit denen man den Vorteil der hohen Effizienz einer LED wieder zunichte macht, je nachdem wie groß der Unterschied zwischen Versorgungsspannung und U_f der LED ist. Und bei Versorgungungsspannungs-Schwankungen hat man eben wie bereits geschrieben nette Änderungen der Helligkeit zu erwarten (je nach Auslegung).
Vorwiderstände machen nur Sinn, wenn man mit einer konstanten Versorgungsspannung rechnen kann und dabei sind wir wieder beim Thema Halogentrafo. Wenn die alle stabilisiert wären, dann wäre alles kein Problem, aber bei der ganzen Bandbreite an installierten Geräten kann man eben nicht davon ausgehen.


Grüße,
Andreas

andi_z hat geschrieben: Mit denen man den Vorteil der hohen Effizienz einer LED wieder zunichte macht, je nachdem wie groß der Unterschied zwischen Versorgungsspannung und U_f der LED ist.

Ja, aber leider ist es in den meisten Fällen so. Sonst geb ich Dir weitgehend recht.

Grüße,
Daniel