DeeplinkTipps & Tricks: LEDs in Deckenleuchten

Nachdem als eine der ersten Veränderungen in meinem T4 LEDs in den Griffmulden Einzug gehalten hatten war es nur eine Frage der Zeit (und der Bezugsquelle), bis weitere LEDs sich im T4 breit machen konnten.

So geht's nicht (auf Dauer)!

Bei den LEDs in der Griffmulde war der folgende Hinweis nicht notwendig, da jeweils nur eine LED verbaut worden ist. Da sich in der Anleitung für die Deckenleuchten Heerscharen von LEDs tummeln werden gleich vorneweg eine wichtige Info:

LEDs schaltet man nicht in Reihe bis »die Spannung (Volt) stimmt«!

Dieser Tipp wird gerne in Foren gegeben, gehört aber eher in die große Schublade »Gefährliches Halbwissen« und es wird auch nicht besser je öfter man diesen Spruch irgendwo schreibt.

LEDs benötigen einen Vorwiderstand, welcher den Strom (Ampère) und nicht die Spannung (Volt) begrenzt. Natürlich fallen bei mehreren LED in Reihenschaltung immer ein bischen mehr Spannung ab, der Stom bleibt jedoch immer gleich.

Aber so geht's!

Daher die LEDs jeweils mit einem Vorwiderstand versehen (Reihenschaltung) und dann die Kombination aus LED und Widerstand parallel zueinander schalten.

Wer's nicht glauben will: Do it yourself...

Wer nicht hören (lesen) will, muß bekanntlich fühlen. Für den folgenden Versuch empfehle ich möglichst teure LEDs zu verwenden – wirkt sich sicherlich sehr, sehr förderlich auf den Lerneffekt aus.

Kochrezept: Man nehme ein paar teure LEDs und löte sie zu einer Reihenschaltung zusammen. Nun eine richtig gute Batterie, welche 2 Ampère (oder noch mehr) liefern kann und die Reihenschaltung an diese ohne Vorwiderstand anschließen. Leuchtet nicht? Hm. Vielleicht die Polung verwechselt. Damit auch gar nix unversucht bleibt: Einfach Plus und Minus tauschen. Leuchtet noch immer nix? Kann nicht sein. Ganz kurz müsste es geleuchtet haben, dann starben alle LEDs den plötzlichen Hitzetod, weil viel zuviel Strom durch sie geflossen ist.

Wer mal 4 blaue LEDs in Reihe geschaltet hat um auf seine 12V zu kommen und dann keinen Vorwiderstand reingehängt hat wird wissen wovon ich rede.

Wie Kabel aussehen wird ja wohl jeder kennen und die Vorwiderstände sind weniger als Bild interessant, als mehr von der Berechnung her. Daher eine kleine Formel:

R_V = (U_Vers – U_Diode) / I_Diode

Der Vorwiderstand wird also aus der Versorgungsspannung (U_Vers), der sog. »Schleusenspannung« der Diode (U_Diode) und dem Maximalstrom der Diode (I_Diode) berechnet.

Welche Angaben zu welcher Diode passen, muß man beim Kauf nachfragen oder einem der Elektronik-Versandkataloge entnehmen. Meist kann man von folgenden Werten ausgehen:

rote LED: ca. 1,5 V
gelbe LED: ca. 2,3 V
grüne LED ca. 2,6 V.

Bei allen Standard-LEDs kann von einem Maximalstrom von ca. 20 mA ausgegangen werden.

Ein kleines Rechenbeispiel für eine grüne LED und mit der Annahme, im Kfz seien maximal 13,9 V vorhanden:

R_V = (13,9 V - 2,6 V) / 0,02 A
R_V = 565 Ohm

Da es keinen 565 Ohm Widerstand gibt, kann man in diesem Falle auf einen 560 Ohm Widerstand zurückgreifen. Zwar hat er weniger Ohm als eigentlich berechnet, aber es hält sich in Grenzen. Deshalb wird die Diode sicherlich nicht sofort ins Nirvana übergehen.

So, nun ist das zweite Bild mit den eingebauten LEDs schon »vorübergerauscht«. Ja, sie stehen ein kleines Bischen über. Lieber so, als andersherum. Damit sie nicht weiterrausstehen habe ich die schwarzen Kunststoffpropfen mit Heißkleber fixiert. So bleiben die LEDs da wo sie hingehören.

Das Vorhaben ansich

Im Himmel sind drei Leuchten verbaut: Zwei identische Leuchten ohne Unterteilung und vorne im Cockpit eine geteilte Leuchte mit separatem »Beifahrerlicht«.

Werkzeug

Was braucht man so üblicherweise um eine Platine mit Widerständen und LEDs bestücken zu können? Zange, Draht, Lötkolben, Lötzinn, Biegelehre, etc.

Insbesondere die Biegelehre ist sehr, sehr praktisch und kostet ja auch kaum etwas. Wer noch keine hat sollte sie sich im Elektronikladen an der Ecke für ein paar Cent holen. Mein Exemplar im üblichen Kunststoff hatte ca. 50 Cent gekostet. Eigentlich haben alle Elektronikläden so ein Teil auf Lager, schließlich scheinen sie geradezu Lötkolben magisch anzuziehen und sind nach einem Kontakt mit demselben nur noch bedingt zu gebrauchen.

Da sich das Platinenmaterial wunderbar und glatt brechen läßt, wenn es angeritzt worden ist, sollte man auch einen guten Cutter parat haben. Spart man sich schon das mühsehlige und bröselige Sägen von den Platinen. Ausserdem sind hier und dort Teile der Leiterbahnen abzutragen damit keine permanente Verbindung herrscht.

Los geht's!

Zunächst mal muss die Innenleuchte aus dem Himmel ausgebaut werden.

Der Ausbau der Leuchte aus dem Himmel ist denkbar einfach. VW hat die komplette Leuchte einfach an vier kleinen Kunststoffnasen im Himmel einrasten lassen.

Wer lange, stabile Fingernägel hat, bekommt die Leuchte ohne weiteres Werkzeug einfach raus, alle anderen können einen Schraubenzieher zur Hilfe nehmen.

Einfach an einer der langen Seiten außen ansetzen und vorsichtig hebeln/nach unten ziehen. Die erste Nase wird »ausrasten«. So einfach an allen vier Ecken verfahren, dann kommt die Lampe ganz einfach raus.

Die Planung auf der Lochrasterplatine muss eigentlich von jedem selbst vorgenommen werden. Mache wollen viele LEDs haben, andere weniger. Manche wollen es sich beim Löten nicht unnötig schwer machen, andere lieben es wenn es so richtig eng auf einer Platine zugeht.


Meine Variante der Bestückung will ich daher nicht extra propagieren – ausserdem habe ich es versäumt eine gute Zeichnung von meinen Gedanken zu machen.

Mein Scribble, auf dem ich vermerkt hatte, wo Verbindung sein müssen, wo die Widerstände Platz finden und vorallem wo ich die vielen Drahtbrücken platziert habe, bräuchte sicherlich einen Dolmetscher. Daher habe ich den Zettel mit meiner Zeichnung nicht fotografiert und hier als Beispiel mit eingestellt.



»Über sieben Brücken muß du geh'n...« – Ob damit wohl auch ein paar Drahtbrücken gemeint waren? Ich glaube nicht, aber nachdem die ersten Bauteile verlötet waren, ging es immer ein kleines bischen flotter von der Hand.

Okay, das mit den Drahtbrücken muß ich mal wieder etwas üben... Ich hatte auch noch keine Biegelehre als praktisches Werkzeug parat, daher die doch etwas unschönen (aber trotzdem funktionalen) Drahtkonstrukte.

Bei der zweiten Platine sahen die Drahtbrücken schon deutlich besser aus. Übung macht den Meister?

In der Leuchte wird die Platine wird etwas gebogen. Dies ist aber nicht weiter schlimm, denn das (mit Klebeband isolierte) Blech liegt an der Platine an und formt sie so von Anfang bis Ende durch. Es gibt dadurch keinen »Knickeffekt«.

Auf dem Bild sieht man die bisher verlöteten vier LEDs für die letzte Innenleuchte. Der weiße Schalter zum Einschalten der roten LEDs liegt noch daneben.

Warum ich rote LED verbauen will? Damit ich nachts auch mal das Licht anmachen kann um mich orientieren zu können – ohne das ich nach dem Ausschalten des Lichts gar nichts mehr sehen kann. Bei Rotlicht bleibt die Nachtsichtfähigkeit erhalten. Daher gibt es auch im Campingzubehör Lampen, welche mit einer roten Folie bestückt sind und somit nur rotes Licht abgeben.



Die vier roten LEDs fallen durch die klaren Gehäuse fast nicht auf, die marginal unterschiedliche Verfärbung ist nur bei genauerem Hinsehen zu erkennen. Vermutlich würde es ohne diesen Hinweis auf der Platine niemandem auffallen.



Die Kabel der Platine habe ich einfach an die originalen Kupferkontakte angelötet.
Danach die Kupferbahnen einfach wieder in das Gehäuse einbauen und einschnappen lassen. Fertig. Nun erhalten die LEDs über den ganz normalen Anschlussstecker im Himmel des T4 ihre Stromversorgung.

Achtung: Der »Deckel« ist aus Metall und kann daher die Kontakte auf der Rückseite der Platine kurzschließen. Daher habe ich den kompletten Deckel mit Isolierband abgeklebt. Somit konnte auf der Platine kein Kurzschluss entstehen. Wichtig: Die abgeknippsten Widerstands-, Drahtbrücken- und LED-Drähte sind natürlich auch spitz. Daher bei Bedarf noch ein Stück dünnen Moosgummi zwischen Platine und isoliertem Deckel legen. Sicher ist nunmal sicher.



Deckel zu – und ein Blick in die geschlossene Leuchte. Die Kabel können ohne Probleme um die LEDs herumgeführt werden, der Lichtaustritt wird nicht behindert.

Nach der Montage schimmert die Leuchte im hellen braun des Platinenmaterials, aber nur wenn man direkt in sie hineinschaut.

Ich habe leider keine Aufnahmen vom Innenraum mit den LEDs als Beleuchtung mehr gemacht, das Licht hat eher bläulich und kalt gewirkt. Im Laufe der Zeit sind einige LEDs ausgefallen. Die Lösung für das Problem könnte ein Spannungsregler sein. Dazu habe ich allerdings keine Informationen parat.

Vielen Dank an »Largevanman VR6« für die Tipps und die Idee ansich.

DeeplinkLebensdauer

Die selbstgelöteten LED-Platinen hatten eine relativ hohe Ausfallrate.

Nach etwa 6 Monaten waren schon einige der weißen LEDs ausgefallen. Ich hatte die Innenleuchte so geschaltet, dass sie sich beim Öffnen der Türe einschalten. Irgendwann waren nur noch etwa 50% der weißen LEDs am leuchten. Daher hatte ich die selbstgebauten LED-Platinen aus den Leuchten entfernt und Kaltlichtröhren in die Innenleuchten verbaut.

Von bis Juni '05 August '07 hatten diese auch problemlos funktioniert. Bis dann eben bei einer Leuchte der Inverter samt einer der beiden kleinen Kaltlichtröhren defekt waren.

Seit September '07 sind daher wieder LEDs verbaut, diesmal allerdings als »Superflux-Cluster« mit 2x drei LEDs pro Leuchte. Mehr dazu ist hier zu finden: LEDs in Deckenleuchten: Superflux-Cluster.