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Bastelanleitung für den Einbau von LED-Licht in eine Zaunsäule.
Bastelanleitung elektrische Zaunsäule
09544 Neuhausen/Erzgebirge, Olbernhauer Str. 31, 0173 3666 223, www.holzbastelsatz.de, www.bastelsatz.de
Inhaltsverzeichnis
Vorwort
Die vorbereiteten Säulen
Die Möglichkeiten der Verdrahtung
Der Einbau der LEDs
Vorwort
Unser Sortiment an Zäunen ist für den Einbau von elektrischem Licht vorbereitet!
Diese Bemerkung finden Sie in vielen unserer Bastelanleitungen und Blogbeiträgen, die sich mit dem Zaunsortiment und den daraus aufgebauten Projekten beschäftigt. In dieser Anleitung erfahren Sie nun was sich dahinter verbirgt, welche Möglichkeiten Sie damit haben und wie Sie das Licht in die Zaunsäulen einbauen können.
Wir können Ihnen bei Ihren Projekten so weit helfen, dass wir die Säulen konstruktiv auf den Einbau vorbereitet haben und wir können Ihnen zeigen, wie man die LED-Technik darin einbaut. Wobei wir Ihnen leider nicht mehr helfen können, ist die Lieferung und Vorbereitung der entsprechenden Technik. Mit dem neuen ElektroG ( https://damasu-info-blog.blogspot.com/2018 /08/achtung-ab-sofort-keine-elektronik-mehr.html ) ist uns das leider nicht mehr möglich.
Der hier beschriebene Einbau bezieht sich auf alle Zaunsäulen aus unserem Sortiment, unabhängig davon, wie groß die Säule ist. Jede Säule kann mit bis zu vier LEDs bestückt werden. Das wird in den wenigsten Fällen sinnvoll sein, aber durch den kaskadierbaren Aufbau ist es möglich. Kaskadierbar heißt dabei, dass Sie die Säulen mit oder ohne einer Zwischenebene übereinander bauen können und es auch eine Vielzahl von Säulenabschlusshauben, Sockeln oder Zwischenteilen gibt. All diese Teile können je nach Verwendungszweck und Aufbau ebenfalls beleuchtet werden und in jedem Fall sind sie so gestaltet, dass die Stromleitungen ohne Probleme hindurchgeführt werden können.
Vorbereitet sind die Teile für runde Standard-Leuchtdioden mit 5 Millimeter Durchmesser. Es können dabei alle uns bekannten LEDs dieser Bauform eingesetzt werden bis hin zu RGB-LEDs mit vier Anschlüssen.
Machen Sie sich schon zur Planung Ihres Projektes mit der Anleitung und den Möglichkeiten der Beleuchtung vertraut. Nicht alles was machbar ist ist auch sinnvoll. In vielen Fällen kann man schon mit einfachen Mitteln hervorragende Effekte erzielen. Auf der anderen Seite muss man bedenken, dass mit steigender Anzahl der LEDs und Komplexität des Projektes auch der Arbeitsaufwand, die Herausforderung an Ihre Lötkünste und damit natürlich auch die Fehlerhäufigkeit und Störanfälligkeit steigen. Es gilt, Aufwand und Nutzen abzuwägen. Weniger ist dabei manchmal mehr.
Dabei sind wir schon bei den Anforderungen, die die kommende Arbeit an Sie stellen wird. Es sollten Grundkenntnisse im Umgang mit elektronischen Bauteilen vorhanden sein. Sie sollten einfache LED-Widerstandskombinationen berechnen können. Dabei kann Ihnen vielleicht auch ein Beitrag aus unserem Blog helfen ( https://damasu-info-blog.blogspot.com/2015/06/led.html ). Des Weiteren sollten Sie das Löten von elektronischen Bauelementen mit einer Lötnadel oder einem kleinen Elektroniklötkolben beherrschen und die entsprechende Ausrüstung haben.
Die vorbereiteten Säulen
Die LEDs können in jeder Säule an zwei Stellen eingebaut werden. Dort können Sie jeweils nach oben oder unten herausragen. Die Abbildung zeigt die möglichen Einbauorte der LEDs. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass die Teile des Deckels und des Bodens eine zentrale Rolle spielen.
Drei Komponenten in den Deckel und Bodenteilen sind wichtig für den Einbau. Als Erstes die Mittelbohrung. Diese ist 5,6 Millimeter groß. Diese Öffnung ist in jeder Platte vorhanden und ermöglicht das beliebige Einsetzen der LEDs an jeder Stelle. Dabei ist die Öffnung so dimensioniert, dass die LED straff eingerückt werden kann und keine weitere Befestigung nötig ist.
Als Zweites gibt es in jedem Deckel und Bodenteil vier kleine runde Löcher in den Ecken. Durch diese Löcher können bis zu vier Leitungen gezogen werden. Die Löcher sind immer an gleicher Stelle, damit können die vier Leitungen durch alle übereinandergestellten Teile ohne Probleme gezogen werden. Sie sind so angeordnet, dass die Kabel genau in der Ecke der Zaunfelder verlaufen und so verlegt werden können, dass sie von außen nicht sichtbar sind.
Die dritte Komponente befindet sich nur in einem Teil des Bodens oder des Deckels. Das sind die vier Verbindungskanäle zwischen der mittleren Öffnung und der kleinen Löcher in den Ecken. Hier stellen Sie die Verbindung her zwischen den LEDs in der Mitte und den stromführenden Leitungen in den Ecken.
Damit ist das Meiste schon gesagt. Wie Sie die daraus resultierenden Möglichkeiten nutzen, bleibt nun Ihrer Planung und Ihrem Projekt überlassen.
Die Möglichkeiten der Verdrahtung
Im ersten Schritt sollten Sie festlegen, wo LEDs in Ihrem Projekt notwendig sind. Sie können pro Deckel oder Boden zwei LEDs einsetzen. Was natürlich schwierig ist! Einfacher ist es, wenn Sie mit einer LED pro Deckel oder Boden auskommen. Ich möchte Ihnen das am Beispiel der Außensäulen unserer Pyramide Palmenhaus zeigen.
In diesen Säulen haben wir insgesamt vier LEDs eingebaut und damit die gesamte Säule ordentlich ins Licht gerückt.
Als Zweites sollten Sie festlegen, wieviel Stromkreise Sie benötigen. Sie haben die Möglichkeit, vier Stromleitungen zu verlegen. Eine Leitung benötigen Sie für das gemeinsame + oder -, jenachdem ob Sie die Anoden oder die Kathoden der Dioden als gemeinsamen Pol zusammenlegen möchten. Dann haben Sie noch drei Leitungen zur freien Verfügung. Daraus ergeben sich folgende Möglichkeiten:
- Sie können einfache LEDs einsetzen und alle LEDs gleichzeitig schalten. Dann benötigen Sie nur eine der drei freien Leitungen.
- Sie können die einfachen LEDs zu zwei oder drei Gruppen zusammenlegen und benötigen dann zwei oder drei der freien Leitungen. In unserem Beispiel wäre es sinnvoll, die gelben und die roten LEDs zu zwei Gruppen zusammenzulegen und mit zwei der freien Leitungen zu arbeiten. Damit könnte man das rote und das gelbe Licht getrennt ein- und ausschalten. Jede andere Kombination wäre natürlich auch denkbar.
- Sie können natürlich auch RGB-LEDs einsetzen. Dann müssten Sie für die drei Farben der LEDs immer alle drei Leitungen nutzen und die einzelnen LEDs parallel schalten und gemeinsam ein- und ausschalten.
Als Drittes sollten Sie sich Gedanken über die Unterbringung der Vorwiderstände machen. Auch hier gibt es wieder einfache und weniger einfache Lösungen.
Am einfachsten ist es, wenn Sie die nötigen Widerstände außerhalb der Säulen anbringen können. Das heißt, wenn Sie nicht zuviele Dioden in einer Säule verarbeiten und einen Unterbau haben, in dem Sie die Widerstände unterbringen können. Wenn Sie mit bis zu drei LEDs pro Säule arbeiten, dann können Sie drei Stromleitungen direkt aus der Säule herausziehen und die Widerstände außerhalb anbringen. Bei mehr als drei LEDs haben Sie die Möglichkeit, entweder diese in Reihenschaltung oder Parallelschaltung zu verknüpfen und damit die Widerstände auch außerhalb anzubringen oder die Widerstände mit in die Säule einzubauen.
Wenn Sie sich für eine Verknüpfung der LEDs und Außenwiderstände entscheiden, sollten Sie sich über die Vor- und Nachteile der Parallel- und Reihenschaltung im Klaren sein. Bei der Parallelschaltung können Sie bis zur Strombelastbarkeitsgrenze der stromführenden Leitungen die LEDs parallel anordnen. Diese Grenze sollten Sie hier nicht erreichen. Der Nachteil liegt in der Stromverteilung auf die einzelnen LEDs. Das Ganze funktioniert nur bei baugleichen Bauteilen. Selbst da können Herstellertoleranzen auftreten, die eine ungleichmäßige Stromverteilung bewirken. Bei unterschiedlichen LEDs funktioniert das in den meisten Fällen gar nicht. Mehr dazu finden Sie in dem oben genannten Blogartikel. Bei der Reihenschaltung können Sie nur so viele LEDs in Reihe schalten, wie die Gesamtspannung zulässt. Das heißt, wenn Sie mit 5 Volt Netzspannung arbeiten, dann können Sie nur zwei rote LEDs mit 2,1 Volt Nennspannung in Reihe schalten. Bauteiltoleranzen spielen hierbei keine Rolle. Geht bei der Reihenschaltung eine LED kaputt und trennt damit den Stromkreis auf, dann leuchten auch alle anderen LEDs dieser Reihe nicht mehr.
Die beste Lösung ist immer, jeder LED einen eigenen Vorwiderstand zu geben. Damit haben Sie die Möglichkeit, den Strom jeder einzelnen LED gezielt festzulegen und bei Ausfall einer LED betrifft das die anderen LEDs nicht. Das ist ein wichtiger Aspekt bei den Zaunsäulen, weil eine Reparatur nur sehr schwer möglich ist.
Diese beste aller Möglichkeiten bringt natürlich auch Nachteile mit sich. Bei mehr als drei LEDs pro Säule müssen Sie die Widerstände im Inneren der Säule unterbringen. Auch dafür gibt es wieder mehrere Möglichkeiten. Wenn vorhanden, dann können Sie die Widerstände hinter den massiven Flächen der Säulenfelder verstecken oder Sie können die Widerstände in die Leitungen mit einarbeiten und in die Ecken zweier Felder legen. Für Lötprofis gibt es auch die Möglichkeit mit SMD-Widerständen zu arbeiten und diese in die Kanäle der Böden und Deckel zu legen. In jedem Fall bedeutet diese Variante einen Mehraufwand beim Aufbau der Säulen und Verlegen der Leitungen. Ein zweiter Nachteil ist auch die erhöhte Anzahl von Lötstellen und Bauteilen innerhalb der Säulen. Jede Lötstelle und jedes Bauteil erhöht die Wahrscheinlichkeit von Fehlern und Defekten und eine Reparatur ist schwierig.
An dieser Stelle noch ein Wort zum Verstecken der Widerstände. Ich kleide bei beleuchteten Säulen das Innere der Säule gern mit Pergamentpapier aus. Dadurch wird das Licht schön gleichmäßig gestreut und das Verstecken der Widerstände ist auch einfacher.
All die Bemerkungen und Hinweise zeigen Ihnen, dass eine umfangreiche Planung der eigentlichen Arbeit voran gehen sollte.
Der Einbau der LEDs
Der Einbau selbst ist nicht sehr schwierig. Dazu wird die LED entsprechend der Kabelführung abgewinkelt und in die Mittelöffnung eingesetzt. Danach werden die Leitungen angelötet und durch die Kabelführungslöcher nach unten geführt. Wie zuvor beschrieben, müssen evtl. auch noch Widerstände mit eingefügt werden. Auf den folgenden Abbildungen sehen Sie Lösungsbeispiele.
Zwei LEDs in einer Platte angeordnet.
Eine RGB-LED mit vier Anschlüssen.
Die Leitungen werden in der Ecke der Zaunfelder geführt. Widerstände können hinter der geschlossenen Fläche verborgen werden oder in der Ecke zweier Zaunfelder.
Wir wünschen Ihnen viel Spaß beim Basteln!
Copyright:
2019 Matthias Suchfort, DAMASU - Holzkunst, 09544 Neuhausen/Erzgebirge