Einige Skalenlämpchen waren bei meinem Transceiver FT-747GX durchgebrannt oder flackerten ab und zu. Die Suche nach Ersatz lieferte kein Ergebnis. Inzwischen haben sich nämlich hell leuchtende Leuchtdioden (LED) als Ersatz für Skalenlampen durchgesetzt.
In der „Bucht“ und bei Elektronikversendern wurde ich mit den Stichworten „weiß, white, LED, 5 mm“ fündig. Für wenig Geld werden hell leuchtende LEDs mit 5 oder 3 mm Durchmesser angeboten, die entweder kaltweiß oder warmweiß strahlen. Also bestellte ich mir gleich 20 Stück kaltweiß leuchtende LEDs mit 5 mm Durchmesser in einem klaren Gehäuse. Es gibt sie auch mit warmweißer Farbtemperatur.
Die kaltweiß strahlenden LEDs ersetzen jetzt in meinem Transceiver die Skalenlämpchen für eine Drehspulinstrument und für die Hintergrundbeleuchtung einer LCD-Anzeige.
Berechnung des Vorwiderstands: Für den Betrieb stehen in meinem Transceiver stabilisierte 8 Volt Gleichspannung zur Verfügung. Die Berechnung des für die Strombegrenzung notwendigen Vorwiderstands ist ganz einfach. Ich habe mich entschlossen immer zwei LEDs in Serie zu betreiben. Laut Datenblatt fallen fast unabhängig vom durchfließenden Strom 3,2 Volt an jeder der einzelnen LEDs ab. Maximal 25 mA dürfen durch die LEDs fließen. Mit Rücksicht auf die Lebensdauer entschied ich mich für 20 mA. Jeweils zwei LEDs werden also in Serie geschaltet. Dann fallen demnach 3,2 Volt * 2 = 6,4 Volt ab. Am Widerstand müsen dann 8 Volt – ( 2 * 3,2 Volt) = 1,6 Volt abfallen. Nach dem Ohmschen Gesetz (R = U / I) muss dann der Vorwiderstand 1,6 Volt / 20 mA = 0,08 kOhm = 80 Ohm besitzen. Wir nehmen den nächst größeren, also 82 Ohm. 100 Ohm ginge auch und liefert fast die gleiche Helligkeit für das Auge. Die Lebensdauer der LEDs wird wohl die Lebensdauer meines Transceivers übersteigen. Nie wieder Skalenlämpchen wechseln.
Die Verlustleistung des Vorwiderstandes beträgt in meinem Beispiel 1,6 Volt * 20 mA = 32 mW. Ein kleiner 125- mW-Widerstand lässt sich also einsetzen. Anders sähe es aus, wenn eine LED an 24 Volt betrieben werden sollte. Dann würde die Verlustleisung (24 Volt – 3,2 Volt) * 20 mA = 416 mW betragen. In diesem Fall muss ein Widerstand mit mindestens 0,5 Watt Verlustleistung gewählt werden.
Die Polarität der LEDs ist zu beachten: Die Kathode ist mit einem kurzen Pin gekennzeichnet und das Plastikgehäuse ist an der Kathode abgeplattet (Merksatz: Kathode Kennzeichnung kurzes Beinchen). Die Kathode kommt an Minus. Verpolung kann die LED zerstören. Meine Exemplare können laut Datenblatt nur 5 Volt in Sperrrichtung vertragen. An Wechselstrom sollten sie deshalb nicht betrieben werden.
Was man nicht machen sollte: Vorsicht, wenn LEDs an nicht stabilisierten Spannungen betrieben werden. Dann reicht die Strombegrenzung durch einen Vorwiderstand nicht aus. Besser wäre dann eine einfache Konstanstromquelle, wie sie mit einem FET erzielt werden kann ( http://de.wikipedia.org/wiki/Leuchtdiode#Betrieb_mit_Konstantstromquelle ). Auch dürfen LEDs nicht in Parallelschaltung betrieben werden. Die eine LED würde dann mehr Strom ziehen als die andere.
Funkstörungen durch LEDs? EMV-Probleme können nur bei LED-Lampen auftreten, die im gepulsten Betrieb arbeiten. Bei einem Vorwiderstand an einer Gleichspannung gibt es keinen Pulsbetrieb und somit keine Funkstörungen.
Leuchtdioden mit der Feile bearbeiten: Damit die LEDs ein diffuses Licht erzeugen, habe ich sie mit der Feile abgeplattet und die Seiten aufgeraut. Dadurch hat sich auch der Durchmesser etwas verringert, wodurch sie in die Bohrungen für die Beleuchtung der LCD-Anzeige passten. Mehr ist das nicht. Übrigens haben die LEDs selbst das Malträtieren mit einem Schwingschleifer überlebt. Das Ergebnis war wirklich strahlend schön und ich lasse die Bilder für sich erzählen:
Mein Kurzwellentransceiver FT-747GX mit den alten Skalenlämpchen.
Der Transceiver mit kaltweißen Leuchtdioden. Der Kontrast ist in Wirklichkeit sehr gut. Das S-Meter strahlt jetzt hell.
Eine weiße LED, 5 mm Durchmesser. Die Kathode ist durch das kurze Beinchen gekennzeichnet und kommt an Minus.
Makroaufnahme einer Leuchtdiode mit 5 mm Durchmesser.
Probebetrieb auf einem Steckbrett. Die Rundung bündelt das Licht so stark, dass die Augen geblendet werden.
Die Kuppen der LEDs wurden abgefeilt und die Oberfläche mit der Feile matiert, damit sie gleichmäßiger leuchten.
Eine gefeilte LED.
Links ein normale, rechts eine mit der Feile bearbeitete LED.
Zwei gefeilte LEDs.
Die aufgeklappte Front meines Transceivers vor dem Wechsel der Glühbirnen.
Alte Glühbirnchen für das S-Meter.
Zwei LEDs und ein Vorwiderstand dienen als Ersatz.
Die beiden LEDs des S-Meters im Betrieb.
Das S-Meter strahlt jetzt richtig hell. Wer es dunkler mag, kann den Vorwiderstand vergrößern.
Die alten Glühlämpchen haben ausgedient.
Nach etwas Feilen passt die LED genau in das Loch, in der einst ein Glühbirnchen für die LCD-Beleuchtung steckte.
Der Vorwiderstand sitzt isoliert in einem Schlauch zwischen den beiden LEDs für die LCD-Anzeige.
Die beiden LEDs der LCD-Anzeige im Betrieb.
Der neue Look. Mein Transceiver erstrahlt im neuen Schein.