So wählen Sie eine Sicherung für eine LED-Lampe aus – Ein praktischer Leitfaden für Designer
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🧠 EINFÜHRUNG
Die Sicherung ist das billigste Bauteil, das darüber entscheidet, ob die Lampe den Ausfall übersteht oder in Rauch aufgeht.
In der Welt der LED-Beleuchtung dreht sich alles um Dioden, Treiber, Kühlung und Lumen.
Doch im Schatten all dieser Geräte sitzt ein unauffälliger Zweibeiner, der die ganze Arbeit erledigt, wenn etwas schief geht: die Sicherung .
Dieser Leitfaden soll Ihnen helfen:
- ✅ er verstand, wofür es war – und warum nicht „für Ruhe und Frieden“,
- ✅ kannte verschiedene Typen: Sicherung, PTC, eFuse, SMD,
- ✅ wusste, wo und wie sie installiert werden mussten – damit sie bei Bedarf funktionierten,
- ✅ er wusste, wie man sie an Strom, Spannung, Architektur und Bedrohungspunkt anpasst,
- ✅ hatte konkrete Beispiele: was passiert, wenn sie anwesend sind – und was passiert, wenn sie abwesend sind.
Dies ist kein Marketing-Geschwafel über „Komponentenschutz“.
Dies ist eine Anleitung, die von Leuten geschrieben wurde, die schon einmal gesehen haben, wie Platinen kurzgeschlossen wurden.
Die Sicherung ist keine Dekoration.
Er ist ein Wachmann.
Und wie jeder Wachmann ist er nur dann effektiv, wenn er weiß, wann und wo er stehen muss.
📚 Inhaltsverzeichnis
- Warum sich überhaupt mit Kabeln herumschlagen?
- Drahtarten – Kupfer, Aluminium und andere Geschichten
- Drahtquerschnitt – wann ist er dick und wann ist er dünn?
- Flexibilität, Kupferqualitäten und Leiterqualität
- Isolierung – nicht nur Strom, sondern auch Arbeitsbedingungen
- Schirmung – Wenn Kabel sprechen
- Kabel an Komponenten anschließen – Steckverbinder, Löten, Klemmen
- Sichere und dauerhafte Verbindungen – Die häufigsten Fehler und wie man sie vermeidet
- Praktische Berechnungen – So wählen Sie das richtige Kabel für Ihre LED-Lampe
- Abschließende Checkliste – Was Sie vor dem Einschalten überprüfen müssen
💥 MODUL 1: Warum braucht man in einer LED-Lampe überhaupt eine Sicherung?
Denn wenn etwas durchbrennt, dann nur eine Sicherung und nicht die ganze Lampe.
🧠 EINLEITUNG – Der gesunde Menschenverstand:
Eine Sicherung ist eine kostengünstige Schutzvorrichtung, die eine einfache Aufgabe erfüllt:
unterbricht den Stromkreis, wenn der Strom einen Wert überschreitet, der nicht vorhanden sein sollte.
Warum ist es wichtig?
Denn wenn es im Netzteil oder im LED-Treiber zu einem Kurzschluss kommt oder die LED kaputt geht, dann:
- der Strom kann 5x höher springen,
- die Wege können sich bis zu 150°C erhitzen,
- das Pad kann sich ablösen,
- der Transistor wird durchbrennen,
- im schlimmsten Fall kann es zu einem Brand kommen.
Die Sicherung sagt STOP, bevor der Rauch es tut.
⚙️ Was kann in einer Lampe ohne Sicherung passieren?
1. Kurzschluss im Stromversorgungskreis
- Kabel falsch eingelegt, Feuchtigkeit, Draht reibt am Gehäuse
- Wirkung: Spannung fällt ab, Strom fließt zum Bahnwiderstand
- Ohne Schutz erhitzt sich die Leiterplatte bis zur Delamination des Laminats.
2. Kurzschluss in LED-Dioden (Durchbruch, Überstrom)
- LED kann durchbrechen – und Strom freisetzen wie eine Schottky-Diode
- Eine LED geht aus, der Rest bekommt mehr Strom
- Ohne Sicherung kann es sein, dass der Treiber versucht, den Strom aufrechtzuerhalten und sich dabei selbst zu Tode erhitzt.
3. Montagefehler / Verpolung
- Insbesondere bei Lampen mit austauschbarem Treiber/DC-Anschluss
- Ein vertauschter Stecker genügt – und schon fließt Spannung dorthin, wo sie nicht hingehört.
- Wenn der Treiber keinen Schutz hat und die Leiterplatte keine Sicherung hat - das war's
4. Kurzschluss in der DIM-, PWM-, I2C-Leitung
- Angeblich Signal - aber wenn der Controller einen Fehler hat (z.B. Kurzschluss mit VCC),
- Der Strom kann über einen dünnen Pfad zum Mikrocontroller fließen.
- Effekt: ein verbrannter Controller oder ein Loch in der Spur wie nach einem Laser
🔬 Was genau schützt eine Sicherung?
| Bereich | Beispiel für Schutz |
|---|---|
| AC-Eingang (230 V) | Keramiksicherung 250 V T3,15 A |
| Treiber DC | SMD 1206 flink 2 A |
| LED-Schaltung | PTC-Polymer 1,5 A (rücksetzbar) |
| DIM/PWM | 0603 träge 100 mA |
| USB-C-Stromversorgung | eFuse integriert (programmierbare Strombegrenzung, UVLO) |
🧪 Vergleich: mit Sicherung vs. ohne
| Situation | Lampe ohne Sicherung | Lampe mit Sicherung |
|---|---|---|
| Kurzschluss im Kabel | Pfadheizung → Rauch | die Sicherung ist durchgebrannt |
| LED-Durchbruch | der Fahrer brät | die Sicherung unterbricht den Strom |
| Umgekehrte Polarität | Brücke, Treiber, LED für Korb | Sicherung → Nullleistung |
| Versehentlicher Kurzschluss am Prüfstand | Boom | pyk – Wechsel 2 PLN |
📚 QUELLEN:
- Littelfuse – Leitfaden zum Schutz von LED-Treiberschaltungen
- Bourns – Anwendungshinweis zu rücksetzbaren PTC-Sicherungen
- IPC-2152 – Begleitheizung und Schutz bei Überstromereignissen
- Texas Instruments – eFuse-Designgrundlagen
✅ SCHLUSSFOLGERUNGEN:
- Eine Sicherung ist die günstigste Versicherung, die Sie in eine Lampe einbauen können
- Es schützt nicht nur die LEDs – sondern auch Ihren Geldbeutel, Ihr Netzteil, Ihr Gehäuse und … Ihre Marke.
- Wenn die Lampe an den Kunden geliefert wird, ist die Sicherung eine Voraussetzung, keine Option
- Gut ausgewählt und gut platziert funktioniert es einmal, spart aber viel
🧯 MODUL 2: Arten von Sicherungen – vom Sicherungstyp bis zur selbstreparierenden
Jede Sicherung hat eine andere Funktionsweise. Manche sind entbehrlich, andere – wie ein Phönix aus der Asche.
🧠 EINLEITUNG – Der gesunde Menschenverstand:
Eine Sicherung ist nicht einfach nur ein „Glasrohr“.
Sie haben eine ganze Familie davon:
- klassische Schmelzsicherungen,
- winzige SMD,
- selbstheilender PTC,
- integrierte elektronische Sicherung,
- und Thermosicherungen, die keinen Strom durchlassen, sondern nur die Wärme abschalten.
Sie kennen den Typ – Sie wissen, was er kann und was nicht.
Man weiß nicht – entweder funktioniert etwas nicht oder es kommt nicht vom Feuer zurück.
🔥 TEIL 1: Sicherungen (Einwegsicherungen, aber zuverlässig)
Glas (Glasröhre):
- Standard: 5 x 20 mm, 6,3 x 32 mm
- Typen: schnell (F), langsam (T), sehr schnell (FF)
- Strom: 50 mA - 15 A
- Spannungen: 125 V, 250 V, 400 V
- Günstig, überall erhältlich, für Sockel und Löten
📌 Verwendung: AC-Eingänge, 230V-Stromversorgungen, Industrielampen
📌 Vorteile: leicht zu ersetzen
📌 Nachteile: einmalige Nutzung, Sie müssen Zugriff gewähren
Keramik:
- Gleiche Form wie Glas, hält aber höheren Energien stand
- Besser für Stoßströme, industrielle Bedingungen
- Man kann nicht sehen, wann es durchbrennt - man muss es messen
📌 Für PFC-Lampen, große Treiber, Startkondensatoren
💾 TEIL 2: SMD-Sicherungen – Mikroleistung, Makrosicherheit
| Typ | Größe | Anwendung |
|---|---|---|
| Schneller Schlag | 1206, 0603 | Signale, LED-Treiber |
| Langsamer Schlag | 1206, 1812 | Stromversorgungen, Einschaltstrom |
| Niederspannung | 3216, 0603 | I2C-, DIM-, UART-Leitungen |
📌 Vorteile:
- gelötete SMT = Vollautomatisierung
- genau, vorhersehbar
📌 Nachteile:
- Einweg
- klein → ohne Lupe oder Messung schwer zu diagnostizieren
🔁 TEIL 3: PTC – Polymer-rückstellbare Sicherungen
PTC (Positive Temperature Coefficient) = ein Material, dessen Widerstand bei Erwärmung zunimmt.
Wenn der Strom ansteigt → Element erwärmt sich → Widerstand → fast offen.
Nach dem Abkühlen: Wieder einsatzbereit.
| Parameter | Typische Werte |
|---|---|
| Arbeitsstrom | 50 mA bis 3 A |
| Spannung | bis zu 60 V (manchmal mehr) |
| Ansprechzeit | Hunderte von ms – Sekunden |
| Kältebeständigkeit | z.B. 0,1–0,5 Ω |
📌 Anwendung: LED-Linien, Kurzschlussschutz, Niederspannungsseite
📌 Vorteile: kein Austausch nötig
📌 Nachteile: Sie reagieren nicht schnell, sie schützen nicht vor einem kurzen "Schlag"
🌡️ TEIL 4: Thermosicherungen – wie ein Überhitzungsschutz
- Es funktioniert auf Temperatur, nicht auf Strom
- Wenn der Schwellenwert (z. B. 77 °C, 133 °C) überschritten wird, wird der Stromkreis unterbrochen
- Rücksetzbar oder Einweg
📌 Verwendung:
– Lampen mit passiver Kühlung, thermischem COB-Schutz
– manchmal auf den Kühler geklebt, manchmal auf GND gelötet
🔌 TEIL 5: eFuse – die integrierte Sicherung des 21. Jahrhunderts
eFuse = ein integrierter Schaltkreis, der:
- überwacht Strom, Spannung, Temperatur
- kann Sanftanlauf, Überlast, UVLO, OVP begrenzen
- zurücksetzbar – durch Logik oder automatisch
- oft I2C-konfigurierbar (z. B. TPS25940, STEF12)
📌 Verwendung: Digitale Röhren, USB-betrieben, mikrocontrollergesteuertes DIM
📌 Vorteile: Genauigkeit, Integration
📌 Nachteile: Preis, schwierigere Montage, erfordert logische Stromversorgung
📚 QUELLEN:
- Littelfuse – Rücksetzbare vs. nicht rücksetzbare Sicherungen
- Bourns – PTC Anwendungsrichtlinien
- Texas Instruments – TPS eFuse-Familien
- Murata – Datenblattsammlung für thermische Abschaltgeräte
✅ SCHLUSSFOLGERUNGEN:
- Jede Sicherung funktioniert etwas anders – und muss je nach Einsatzort und Situation ausgewählt werden
- PTC und eFuse sind brillante Werkzeuge – aber nicht für alles
- Schmelzsicherung in AC = günstig und effektiv
- SMD und thermisch = kompakte und passive Lampen
- eFuse = moderne Elektronik, teurer aber intelligenter
🧯 MODUL 2: Arten von Sicherungen – vom Sicherungstyp bis zur selbstreparierenden
Jede Sicherung hat eine andere Funktionsweise. Manche sind entbehrlich, andere – wie ein Phönix aus der Asche.
🧠 EINLEITUNG – Der gesunde Menschenverstand:
Eine Sicherung ist nicht einfach nur ein „Glasrohr“.
Sie haben eine ganze Familie davon:
- klassische Schmelzsicherungen,
- winzige SMD,
- selbstheilender PTC,
- integrierte elektronische Sicherung,
- und Thermosicherungen, die keinen Strom durchlassen, sondern nur die Wärme abschalten.
Sie kennen den Typ – Sie wissen, was er kann und was nicht.
Man weiß nicht – entweder funktioniert etwas nicht oder es kommt nicht vom Feuer zurück.
🔥 TEIL 1: Sicherungen (Einwegsicherungen, aber zuverlässig)
Glas (Glasröhre):
- Standard: 5 x 20 mm, 6,3 x 32 mm
- Typen: schnell (F), langsam (T), sehr schnell (FF)
- Strom: 50 mA - 15 A
- Spannungen: 125 V, 250 V, 400 V
- Günstig, überall erhältlich, für Sockel und Löten
📌 Verwendung:
– AC-Eingänge, 230V-Netzteile, Industrielampen
📌 Vorteile: leicht zu ersetzen
📌 Nachteile: einmalige Nutzung, Sie müssen Zugriff gewähren
Keramik:
- Gleiche Form wie Glas, hält aber höheren Energien stand
- Besser für Stoßströme, industrielle Bedingungen
- Man kann nicht sehen, wann es durchbrennt - man muss es messen
📌 Für PFC-Lampen, große Treiber, Startkondensatoren
💾 TEIL 2: SMD-Sicherungen – Mikroleistung, Makrosicherheit
| Typ | Größe | Anwendung |
|---|---|---|
| Schneller Schlag | 1206, 0603 | Signale, LED-Treiber |
| Langsamer Schlag | 1206, 1812 | Stromversorgungen, Einschaltstrom |
| Niederspannung | 3216, 0603 | I2C-, DIM-, UART-Leitungen |
📌 Vorteile:
- gelötete SMT = Vollautomatisierung
- genau, vorhersehbar
📌 Nachteile:
- Einweg
- klein → ohne Lupe oder Messung schwer zu diagnostizieren
🔁 TEIL 3: PTC – Polymer-rückstellbare Sicherungen
PTC (Positive Temperature Coefficient) = ein Material, dessen Widerstand bei Erwärmung zunimmt.
Wenn der Strom ansteigt → Element erwärmt sich → Widerstand → fast offen.
Nach dem Abkühlen: Wieder einsatzbereit.
| Parameter | Typische Werte |
|---|---|
| Arbeitsstrom | 50 mA bis 3 A |
| Spannung | bis zu 60 V (manchmal mehr) |
| Ansprechzeit | Hunderte von ms – Sekunden |
| Kältebeständigkeit | z.B. 0,1–0,5 Ω |
📌 Verwendung:
– LED-Linien, Kurzschlussschutz, Niederspannungsseite
📌 Vorteile: kein Austausch nötig
📌 Nachteile: Sie reagieren nicht schnell, sie schützen nicht vor einem kurzen "Schlag"
🌡️ TEIL 4: Thermosicherungen – wie ein Überhitzungsschutz
- Es funktioniert auf Temperatur, nicht auf Strom
- Wenn der Schwellenwert (z. B. 77 °C, 133 °C) überschritten wird, wird der Stromkreis unterbrochen
- Rücksetzbar oder Einweg
📌 Verwendung:
– Lampen mit passiver Kühlung, thermischem COB-Schutz
– manchmal auf den Kühler geklebt, manchmal auf GND gelötet
🔌 TEIL 5: eFuse – die integrierte Sicherung des 21. Jahrhunderts
eFuse = ein integrierter Schaltkreis, der:
- überwacht Strom, Spannung, Temperatur
- kann Softstart, Überlast, UVLO, OVP begrenzen
- zurücksetzbar – durch Logik oder automatisch
- oft I2C-konfigurierbar (z. B. TPS25940, STEF12)
📌 Verwendung:
– digitale Röhren, USB-betrieben, mikrocontrollergesteuertes DIM
📌 Vorteile: Genauigkeit, Integration
📌 Nachteile: Preis, schwierigere Montage, erfordert logische Stromversorgung
📚 QUELLEN:
- Littelfuse – Rücksetzbare vs. nicht rücksetzbare Sicherungen
- Bourns – PTC Anwendungsrichtlinien
- Texas Instruments – TPS eFuse-Familien
- Murata – Datenblattsammlung für thermische Abschaltgeräte
✅ SCHLUSSFOLGERUNGEN:
- Jede Sicherung funktioniert etwas anders – und muss je nach Einsatzort und Situation ausgewählt werden
- PTC und eFuse sind brillante Werkzeuge – aber nicht für alles
- Schmelzsicherung in AC = günstig und effektiv
- SMD und thermisch = kompakte und passive Lampen
- eFuse = moderne Elektronik, teurer aber intelligenter
📏 MODUL 3: So wählen Sie eine Sicherung für das Netzteil und die LED
Denn eine Sicherung ist keine Dekoration – sie ist Teil des Designs. Und eine defekte Sicherung schützt nur vor dem Erfolg.
🧠 EINLEITUNG – Der gesunde Menschenverstand:
Bei aktivierter Sicherung ist ein Schießen nicht möglich.
Zu klein – es brennt bei jedem Start durch.
Wenn es zu groß ist, funktioniert es nicht, wenn Sie es wirklich brauchen.
Sie müssen wissen:
- welcher Strom normalerweise fließt,
- welche Sprünge es gibt (z.B. beim Einschalten),
- wie lange sollte die Lampe halten,
- und was möchten Sie schützen: Netzteil, Treiber, LED oder alles auf einmal.
🔍 TEIL 1: Grundmuster
Die einfachste Regel:
I_bezpiecznika = I_nominalny × 1.25–1.5
Wenn die Lampe also 1 A zieht, dann:
- flink : 1,25–1,4 A
- träge : 1,6–2,0 A (weil es kurzzeitige Spannungsspitzen verträgt)
💡 Setzen Sie niemals eine Sicherung auf einen Anschluss.
Es muss eine Reserve vorhanden sein, aber kein Überschuss.
⚡ TEIL 2: Spannungsauswahl
Jede Sicherung hat eine maximale Betriebsspannung.
Sie müssen einen Wert auswählen, der größer oder gleich der Spannung Ihres Stromkreises ist.
| Stromversorgung | Mindestsicherungsspannung |
|---|---|
| 12 V Gleichstrom | 16 V |
| 24 V Gleichstrom | 32 V |
| 48 V Gleichstrom | 60 V |
| 230 V Wechselstrom | 250 V |
| 400 V Wechselstrom | 500 V (Keramik) |
💡 Gleichstrom ist „klebriger“ als Wechselstrom – nicht jede Wechselstromsicherung ist für einen Gleichstromkreis geeignet!
⏱️ TEIL 3: Schnell, langsam oder selbstheilend?
| Typ | Für welche Schaltung? |
|---|---|
| Schneller Schlag (F) | Signale, geringer Stromverbrauch, Elektronik |
| Langsamer Schlag (T) | LEDs, Netzteile, Einschaltstromkreise |
| PTC | rücksetzbar, z.B. für LED 12/24 V, DIM-Leitungen |
| elektronische Sicherung | digitale Schaltungen, USB-Stromversorgung, Mikrocontroller |
🔎 Beispiel:
Sie haben einen 48 V/1 A-LED-Treiber, der mit Spitzen bis zu 2 A startet.
Sie wählen:
- träge 1,6 A 60 V - hält dem Start stand, reagiert auf Kurzschluss
- PTC 1,1 A Halten / 2,2 A Auslösen – rücksetzbar, aber weniger präzise
- flink 1 A – erlischt sofort beim Einschalten (schlechte Wahl)
📌 TEIL 4: Was möchten Sie schützen?
| Was schützen Sie? | Wo wird die Sicherung montiert? | Welcher Typ |
|---|---|---|
| AC-Stromversorgung | Eintrag | Keramiksicherung T3,15 A / 250 V |
| Treiber DC | zwischen Netzteil und Treiber | SMD 1206 T1,6A/60V |
| LEDs | am Treiberausgang | PTC 1,1 A halten |
| DIM-Logikschaltung | auf der Steuerleitung | flink 100 mA 0603 |
| USB-Stromversorgung | auf VBUS | eFuse 2A / 5V |
🧮 TEIL 5: Auswahlwerkzeuge
- Littelfuse und Bourns – Online-Selektoren (Strom, Spannung, Footprint)
- Saturn PCB Toolkit – Gleisstromprüfung
- TI eFuse Calculator – Auswahl elektronischer Schutzsysteme
- Altium/EasyEDA – Footprint + Bibliotheksdatenbanken
⚠️ TEIL 6: Fehler bei der Sicherungsauswahl
- ❌ Auswahl „in Reserve“ – 3 A für ein 1 A System = funktioniert nicht im Kurzschlussfall
- ❌ Keine Berücksichtigung der Betriebsspannung – z.B. 32 V Sicherung bei 48 V DC
- ❌ Schnelle Sicherung am Netzteil mit großem Kondensator = brennt bei jedem Einschalten durch
- ❌ PTC ohne Spielraum – beginnt im Normalbetrieb abzuschalten und wird thermisch ermüdet
📚 QUELLEN:
- Littelfuse – Fuseology – Grundsätze der Sicherungsauswahl
- Bourns – Polymer-PTC-Auswahlhilfe
- Texas Instruments – TPS25940 eFuse-Designhandbuch
- IPC-2152 – Thermische Leistungsreduzierung und Stromgrenzen für das PCB-Design
✅ SCHLUSSFOLGERUNGEN:
- Die Auswahl der Sicherung erfolgt nach Betriebsstrom, Spannung und Betriebscharakteristik.
- Nicht jede Lampe = die gleiche Sicherung - auch bei gleicher Spannung
- Träge Auslösung schont die Stromversorgung, flinke Auslösung schützt die Elektronik, PTC schützt... Ihren Geldbeutel
- Eine richtig gewählte Sicherung funktioniert unbemerkt. Eine schlecht gewählte = regelmäßiges „PUFF!“
🧭 MODUL 4: Wohin damit – und warum nicht am Ende?
Denn eine Sicherung ist kein Talisman – ihre Position im Stromkreis entscheidet darüber, ob sie etwas schützt.
🧠 EINLEITUNG – Der gesunde Menschenverstand:
Sie können die beste Sicherung der Welt haben.
Wenn Sie es jedoch nach der Kurzschlussquelle oder an der falschen Stelle im Stromkreis platzieren, dann:
- es wird nicht funktionieren,
- wird nicht schützen, was nötig ist,
- oder es wird funktionieren … aber zu spät.
In diesem Modul wird genau erklärt, wo die Sicherung in einer typischen LED-Lampe eingesteckt wird:
AC, DC, LED, DIM, Treiber, Platine – jeder Abschnitt erfordert eine andere Herangehensweise.
🔌 TEIL 1: AC-Stromversorgung – Das Wichtigste zuerst
🔋 Schema:
230 V Steckdose → Sicherung → Graetz-Brücke → PFC → Treiber
📌 Hier geben Sie:
- Sicherung (T, Keramik, 3,15 A / 250 V)
- oft mit NTC (Softstart) und Varistor (Überspannung)
📌 Standort: möglichst nah am Eingang, damit alles dahinter geschützt ist
⚡ TEIL 2: Netzteilausgang / LED-Treiber – DC zu LED
Stromversorgung → CC/CV-Treiber → DC-Sicherung → LED
📌 Hier geben Sie:
- SMD träge 1,5–2 A / 60 V
- oder PTC, wenn die LED nicht "einmal ausfallen kann und das war's"
📌 Position: Direkt hinter dem Treiber, bevor der Strom in die LED-Pfade eintritt
💡 Dadurch schützen Sie die Leiterbahnen, Lötstellen, Pads und Dioden vor übermäßigem Strom
🔦 TEIL 3: Sicherung direkt an der LED – selten, aber kommt vor
Einige High-End-Lampen verfügen über eine separate Absicherung jeder LED-Gruppe – beispielsweise mit parallelen Schienen.
📌 Hier geben Sie:
- PTC 0,5–1,0 A halten, ausgewählt für eine bestimmte Zeichenfolge
- Rücksetzbar → kein Lampenwechsel bei Ausfall einer LED nötig
📌 Position: vor jeder Diodengruppe, auf der LED-Platine, nicht in der Steuerung
📉 TEIL 4: DIM / PWM / I2C-Leitung - Signalschutz
Treiber → DIM-Leitung (z. B. 0-10 V) → LED-Platine → Treiber-DIM-Eingang
📌 Hier geben Sie:
- flink 100–250 mA, SMD 0603 oder 1206
- wenn die Steuerleitung lang ist oder über die Lampe hinausgeht - sichern Sie diese separat
📌 Standort:
- vor dem Betreten des Treibers oder
- am DIM-Anschlusspin (mit Durchschleifung nach GND)
🧰 TEIL 5: Digitale Stromversorgung, USB-C, Controller
Mikrocontroller, Bluetooth, ZigBee, eFuse, VBUS, Step-down
📌 Hier geben Sie:
- eFuse, wenn Strom >1A
- oder PTC + TVS, wenn die Leitung außerhalb der Leiterplatte verläuft
📌 Position: So nah wie möglich am Anschluss, der Strom/Signal einspeist
💣 TEIL 6: Wo darf die Sicherung NICHT hin?
- ❌ Hinter der Stromquelle, aber vor dem Kurzschlusspunkt – funktioniert nicht
- ❌ Am Ende der DIM-Linie - nichts schützt
- ❌ Auf gemeinsamer Masse für AC und DC – kann gefährliche Potentialunterschiede verursachen
- ❌ Wenn Sie in der LED-Linie unkontrollierte Parallelverbindungen haben, können Sie die Situation verschlimmern
📚 QUELLEN:
- Littelfuse – Hinweise zum Schutz von LED-Anwendungen
- Texas Instruments – Empfohlene eFuse-Topologien
- IEC 60598 – Sicherheitsanforderungen für Leuchten
- IPC-2221 – Generisches PCB-Layout zum Schutz
✅ SCHLUSSFOLGERUNGEN:
- Eine Sicherung ist nicht „irgendwo da“ – sie ist ein genau definierter Punkt in einem Stromkreis
- Der Sweet Spot = zwischen der Bedrohung und dem, was Sie schützen möchten
- In jedem Abschnitt der Lampe – AC, Treiber, LED, Signal – kann es einen anderen Typ und einen anderen Ort geben
- Denken Sie daran: Eine gute Sicherung ohne gute Platzierung = nur ein Stück Draht
🧪 MODUL 5: Wie testet man Sicherungen?
Denn nicht jede „durchgebrannte“ Sicherung sieht auch so aus, als wäre sie durchgebrannt – und nicht jede funktionierende Sicherung funktioniert auch wirklich.
🧠 EINLEITUNG – Der gesunde Menschenverstand:
Eine Sicherung kann gut aussehen … aber tot sein.
Es kann leichte Risse aufweisen, oxidiert sein, „lautlos“ durchgebrannt oder überhitzt sein.
Dieses Modul zeigt:
- wie man die einzelnen Sicherungstypen testet,
- was zu messen ist,
- wenn man seinen Augen nicht trauen darf,
- und wie man eine Sicherung erkennt, die „durchgebrannt“ ist, ohne dass es jemand weiß.
🧰 TEIL 1: Was brauchst du?
- ✅ Multimeter mit Summerfunktion / Widerstandsmessung
- ✅ Geregelte Stromversorgung (für Stromtests)
- ✅ Optional: IR-Thermometer, Lupe, ESR-Meter
🔌 TEIL 2: Der „Bestehenstest“ – der einfachste und meist ausreichende
Summer- oder Widerstandsmessmodus:
- Platzieren Sie die Sonden an den Enden der Sicherung
- Summer → OK
- Stille → verbrannt
- Widerstand:
- typischerweise <1 Ω für Sicherungseinsätze
- ~0,1–1 Ω für PTC (kalt)
- wenige Ω für kleine SMD
📌 ACHTUNG:
Testen Sie PTCs nicht im heißen Zustand – sie müssen abkühlen, um ein korrektes Ergebnis anzuzeigen.
🔥 TEIL 3: Live-Test – Bei Verdacht auf oder teilweise Beschädigung
- Schließen Sie die Sicherung in Reihe mit der Glühbirne oder dem Widerstand an
- Spannung erhöhen → beobachten, ob es leitet
- Bei PTC: Beachten Sie den „Abschaltzeitpunkt“ bei steigendem Strom
💡 Guter Test für:
- PTC - heizt es sich auf und setzt sich zurück
- Sicherungen, die nicht durchgebrannt aussehen, aber „etwas funktioniert nicht“
🔎 TEIL 4: Sehfehler – was man unter der Lupe sieht
| Typ | Schadenssymptome |
|---|---|
| Glassicherung | Drahtbruch, Ablagerungen, schwarze Markierungen |
| Keramik | nichts sichtbar - nur die Messung funktioniert |
| SMD | vom Pad abgefallen, Verfärbung, Delaminierung |
| PTC | Ausbuchtung, Verfärbung, Lockerheit auf dem Pad |
| elektronische Sicherung | leuchtet nicht? Hilfsspannungen, Pull-Up, I2C prüfen |
🧪 TEIL 5: So testen Sie im Schaltkreis (ohne Entlöten)
✅ Für Sicherungen und SMD:
- Summermodus auf der Platine - wenn Sie Zugriff auf die Pins haben
- Spannungsmessung:
- Eingang OK, Ausgang = 0 → verbrannt
- beide Spannungen = 0 → etwas früher
✅ Für PTC:
- Eingangs-/Ausgangsspannungsmessung
- wenn die Differenz >1 V an der Last → aktiv, erhitzt, ausgelöst
- nach dem Abkühlen – sollte es wieder kommen
📌 Wenn Sie keinen Zugriff auf die Sonden haben:
– Strommessung über LED-Diode → wenn 0 A = verdächtige Sicherung
⚠️ TEIL 6: Falsches „OK“ – Mikrorisssicherung
Manchmal sieht es in Ordnung aus, das Messgerät piept, aber die Lampe funktioniert immer noch nicht.
🔍 Symptome:
- instabiler Widerstand (z. B. 0,2 Ω → 20 Ω → OL)
- arbeitet bei niedriger Spannung, versagt unter Last
- Unter der Lupe: Mikroriss am Pad oder der Metallisierung
💡 Lösung: Ersetzen Sie es „um auf der sicheren Seite zu sein“ – Kosten 0,20 PLN, Seelenfrieden ist unbezahlbar
📚 QUELLEN:
- Littelfuse – Richtlinien zum Prüfen von Sicherungen
- Fluke – Messung von Durchgang und Widerstand
- Murata – Anwendungshinweis zu PTC-Rücksetzeigenschaften
- TI – Tipps zur Fehlerbehebung beim Start von eFuse
✅ SCHLUSSFOLGERUNGEN:
- Die Sicherung sieht möglicherweise in Ordnung aus und ist tot
- Testen Sie immer mit einem Summer, aber verlassen Sie sich nicht nur auf eine Messung
- PTC erfordert einen Wärmetest und Zeit – nicht alles kann auf einmal gemessen werden
- Keramiksicherungen erfordern ein Messgerät - es gibt keinen "Draht zu sehen"
🔥 MODUL 6: Was passiert, wenn keine Sicherung vorhanden ist?
Denn ungebremster Strom sucht sich den einfachsten Weg – und findet ihn oft über den Geldbeutel.
🧠 EINLEITUNG – Der gesunde Menschenverstand:
Stellen Sie sich vor, Sie haben einen Wasserhahn, der manchmal bei vollem Druck abdreht.
Ohne Sicherheitsventil platzt irgendwann die gesamte Anlage.
In der Elektronik ist dieses Ventil die Sicherung.
Wenn dies nicht der Fall ist, fließt der Strom dorthin, wo er am leichtesten hinkommt: durch einen Pfad, einen Treiber, eine Diode, einen Transistor … oder eine Flamme.
🧨 TEIL 1: Typische Szenarien aus dem Leben ohne Sicherung
-
Kurzschluss in der Stromversorgung → die Schiene schmilzt
- Strom: 10-30 A für den Bruchteil einer Sekunde
- Wirkung: Die Leiterplatte erhitzt sich lokal auf 150–300°C
- Die Schiene wirkt wie eine Heizung → das Laminat delaminiert → die Schiene löst sich ab
-
LED-Schaden → Treiber pumpt weiter
- LED bricht durch, Strom steigt
- Treiber CC hält den eingestellten Strom → heizt die tote Diode
- Auswirkung: Mehr LEDs fallen aus, der Treiber überhitzt
- Statt einer Diode: eine tote Lampe
-
Versehentlicher Kurzschluss / Verpolung
- Beispielsweise ist ein Kabel falsch eingesteckt, ein Stift abgerissen oder ein Kabel ausgefranst.
- Keine Sicherung: Die Platine „trägt die volle Spannung auf der Brust“
- Das schwächste Glied lässt los:
- Transistor,
- Konverter,
- Kondensator → Explosion, Leck, Kurzschluss
🔬 TEIL 2: Was brennt zuerst?
| Element | Symptome | Wiederbeschaffungskosten |
|---|---|---|
| Weg | eingebrannte Linie, schwarzer Fleck | NICHT reparierbar, PCB zum Müll |
| LED-Diode | kein Licht, heiß | möglicher Ersatz, aber schwierig |
| MOSFET im Treiber | Überhitzung, Kurzschluss | SMD-Chip-Ersatz |
| Elektrolytkondensator | gerissen, undicht | Austausch, aber unsichere Stabilität |
| Integrierter Schaltkreis (z. B. DIM-Controller) | mangelnde Kommunikation | Ende der Platine, insbesondere in BGA |
📌 Und das alles liegt oft daran, dass ein einziger Artikel im Wert von 0,20 PLN fehlt.
📉 TEIL 3: Was passiert mit dem Board selbst?
- Delamination: FR-4-Delamination durch hohe Temperaturen
- Lötflecken im Feld: Pad schmilzt, löst sich
- Beschädigte Durchkontaktierung: Kupfer zieht sich zurück, kein Kontakt zwischen den Schichten
- Maskenausbrand: lokale Temperatur > 300°C, Lötstoppmaske verkohlt
📌 Die Auswirkungen sehen oft harmlos aus – bis Sie versuchen, sie zu beheben.
🔥 TEIL 4: Echte Fälle
- LED-Streifen 24V, 3A, ohne jeglichen Schutz - ein defekter Stecker = die ganze Rolle ist durchgebrannt, eine schwarze Linie wie von einem Lötkolben ist entstanden
- Treiber 230 V, keine AC-Sicherung – Feuchtigkeit, Kurzschluss → MOSFET explodiert, hat den Korken herausgeschlagen und den Weg bis zur Stromversorgung freigebrannt
- Quantenplatine ohne PTC – eine Diode kurzgeschlossen → die gesamte Kette brennt nacheinander durch, wie Dominosteine
🧯 TEIL 5: Was macht eine Sicherung, das man nicht sehen kann?
| Problem | Keine Sicherung | Mit Sicherung |
|---|---|---|
| Gleichstromkurzschluss | Wärmepfad, Feuer | Pop – Abschaltung nach 100 ms |
| LED-Durchbruch | beschädigter Treiber, durchgebrannte LEDs | Stromausfall |
| Umgekehrte Polarität | tote Logik | keine Spannung = kein Schaden |
| Schlechte Lötung, Kurzschluss DIM | Mikrocontroller-Burnout | Schnellschlag brennt aus |
📚 QUELLEN:
- UL94 – Standard für Flammhemmung von Kunststoffen
- IPC-2221 – Thermische Grenzwerte für Leiterbahnen auf Leiterplatten
- Texas Instruments – Schutztechniken für LED-Treiber
- EEVBlog-Forum – Geschichten über PCB-Brände und wie man sie verhindert
✅ SCHLUSSFOLGERUNGEN:
- Das Fehlen einer Sicherung ist keine Ersparnis - es ist eine Einladung für den Strom, Ihre Lampe wie einen Prüfstand zu testen
- Was keinen Cent kostet, kann ein Board im Wert von mehreren hundert Euro retten.
- Jedes Netzteil, jeder Treiber und jede LED-Leitung sollte über einen eigenen Schutz verfügen
- Beim Entwurf einer Lampe zeichnet man als Erstes, wo die Leistung endet und der Schutz beginnt
🔍 MODUL 7: Lampenbeispiele – Gute und schlechte Fälle
Denn Theorie ist Theorie, aber die Praxis zeigt, was wirklich funktioniert.
🧠 EINLEITUNG – Der gesunde Menschenverstand:
Bei jeder Lampe, die im Rahmen der Garantie zurückgeschickt wird, lohnt es sich, die Frage zu stellen:
„War eine Sicherung vorhanden und wenn ja, war sie an der richtigen Stelle?“
Dies ist keine Philosophie, sondern eine echte Prüfung für den Designer.
In diesem Modul zeigen wir reale Beispiele von Lampen:
- wo die Sicherung den Tag rettete,
- wo es war, aber schlecht gewählt,
- und wo es nicht war – und hätte sein sollen.
✅ Fall 1: 230V Netzteil mit Keramik T3.15A – Vollständig legitim
Beschreibung: 200-W-Industrielampe, Netzbetrieb, Mean Well HLG-Netzteil.
Was wurde gut gemacht:
- 250V T3.15A Keramiksicherung direkt hinter der Steckdose,
- NTC und Varistor vor der Graetz-Brücke angeschlossen,
- Kabel verlaufen im Geflecht,
- Treiber in einer Metallkammer.
Auswirkung: Bei einem Gewitter kam es zu einem Impuls im Netz – der Varistor löste aus, die Sicherung brannte durch, der Rest blieb erhalten.
Austausch der Sicherung = Problem gelöst.
⚠️ Fall 2: LED-Growpanel ohne Sicherung – Domino LED
Beschreibung: Quantum-Board 150 W, 48 V Stromversorgung, keine Sicherung.
Problem: Eine Diode (Samsung LM301) ist durchgebrochen → es entstand ein Kurzschluss → der Rest erhielt einen höheren Strom → nachfolgende LEDs fielen kaskadenartig aus.
Wirkung: Von den 288 Dioden haben 19 überlebt.
Der Fahrer bog nicht ab, weil er nicht wusste, dass etwas nicht stimmte.
Fazit: Gäbe es einen 1,1 A PTC, würde dieser den Strom bereits im ersten Kurzschlussstadium stoppen.
⚠️ Fall 3: Sicherung zu nah am Heizkörper – ausgelöst durch Temperatur
Beschreibung: 60 W LED-Lampe, Treiber + LED auf einer Platine, SMD 1812-Sicherung (2 A) direkt neben dem warmen COB-Diodenstrahler montiert.
Problem: Stromversorgung ok, aber Umgebungstemperatur 80°C – nach einigen Stunden ist die Sicherung durchgebrannt.
Nicht wegen der Strömung, sondern wegen der Temperatur!
Auswirkung: Die Lampe ging grundlos aus. Die Dioden waren in Ordnung, der Treiber auch – nur die Sicherung hatte genug.
Fazit: Auch ein gutes Bauteil kann durch eine ungünstige Platzierung zunichte gemacht werden.
✅ Fall 4: PTC am DIM-Anschluss – Treiber gespeichert
Beschreibung: 100-W-Lampe mit 0–10-V-DIM-Eingang. Der DIM-Leitung wurden fälschlicherweise +48 V zugeführt.
Statt 10 V Signal → volle Stromversorgung.
Schutz: PTC 1206 (0,5 A) + Zenerdiode 12 V gegen GND.
Auswirkung: PTC erhitzte sich, machte eine Pause, Fahrer überlebte.
Nachdem es abgekühlt war, war alles wieder normal.
Fazit: PTC + einfache Diode = gerettetes Leben.
❌ Fall 5: Sicherung zu groß – keine Zeit zum Reagieren
Beschreibung: Selbstgebaute LED-Lampe, 1 A Treiber, 3 A Sicherung, „damit sie nicht zu früh auslöst“.
Problem: Kurzschluss am Kabel → 2 A durch dünne Leiterbahn → Leiterbahn vor dem Aufheizen der Sicherung eingebrannt.
Wirkung: Weg abgerissen, Teller in den Korb.
Sicherung noch intakt. Wofür war die?
Fazit: Sicherung ≠ „als Ersatz“. Sie sollte bei Bedarf reagieren.
📚 QUELLEN:
- Echte Fälle aus DIY-Projekten, Growlamp-Beschwerden und TI-Dokumentation
- Littelfuse App-Hinweise – Fallstudien zu Sicherungsausfällen
- EEVBlog Forum – Elektronikbrände und ihre Ursachen
✅ SCHLUSSFOLGERUNGEN:
- Auch eine gute Sicherung falsch eingesetzt = kein Schutz
- Es lohnt sich, nicht nur zu testen, ob es existiert, sondern auch, ob es so funktioniert, wie es sollte.
- Der Strom fließt schnell – die Sicherung muss näher an der Ursache des Problems als an den Auswirkungen sein
- PTC, eFuse, Keramik, SMD – jedes hat seinen Platz. Buchstäblich
📐 MODUL 8: So wählen Sie eine Sicherung für eine bestimmte Lampe aus
Raten Sie nicht. Zählen Sie, wählen Sie und bleiben Sie ruhig.
🧠 EINLEITUNG – Der gesunde Menschenverstand:
Eine Lampe ist keine Abstraktion. Sie ist eine konkrete Anordnung:
- 12V LED-Streifen 3A
- 230V AC-Treiber 150W
- Quantenplatine 48 V 2,1 A
- DIM 0-10V-Leitung vom Mikrocontroller
Jedes dieser Dinge benötigt eine andere Sicherung.
Hier gibt es fertige Cases, die man nicht erfinden, sondern nur anpassen muss.
🔋 TEIL 1: Tabelle - Sicherungen für gängige Lampen
| Spannung | Arbeitsstrom | Lampentyp | Sicherungstyp | Wert | Standort |
|---|---|---|---|---|---|
| 12 V Gleichstrom | 1–3A | LED-Streifen | PTC rücksetzbar | Halten: 1,1 A, Auslösen: 2,2 A | am Netzteilausgang |
| 24 V Gleichstrom | 2-5A | Bänder, COB | SMD träge | 5A, 60V, 1812 | zwischen Netzteil und LED |
| 48 V Gleichstrom | 0,7–2,1 A | Quantenboard | SMD oder PTC | T2A, 60 V | hinter dem Fahrer |
| 230 V Wechselstrom | 0,5–1,5 A | LED-Netzteil | Keramiksicherung | T1A, 250 V | gleich nachdem die Klimaanlage eingeschaltet ist |
| 5 V USB | <1,5 A | Intelligenter Controller | elektronische Sicherung | 1,5 A, UVLO, OVP | am VBUS-Eingang |
| DIM 0-10V | <50 mA | Kontrolle | SMD flink | 100 mA, 0603 | am DIM-Pin |
📌 Tipp: Der Wert „T“ (Time Lag) kennzeichnet eine träge Sicherung – ideal für Systeme mit Einschaltstrom.
🧮 TEIL 2: Wie berechnet man den Sicherungswert selbst?
I_bezpiecznika = I_nominalny × (1.25 do 1.5)
- 1,25×, wenn keine Stromspitzen vorhanden sind
- 1,5×, wenn Sie Kondensatoren, LEDs, Relais haben
📌 Für 48 V / 2,1 A Treiber:
→ I_fuse = 2,1 × 1,4 ≈ 2,9 A → Sie wählen T3,15 A / 60 V
📏 TEIL 3: Tabelle – Größen und Spannungen
| Typ | Größe | Maximale Spannung | Strom max | Installation |
|---|---|---|---|---|
| Glassicherung | 5 x 20 mm | 250 V Wechselstrom | 10A | TH, Rahmen |
| Keramik | 6,3 x 32 mm | 500 V Wechselstrom | 20A | TH, Rahmen |
| SMD | 0603, 1206, 1812 | 63 V Gleichstrom | 5 A | SMT |
| PTC | 1206, radial | 30–60 V | 0,1–3A | SMT/THT |
| elektronische Sicherung | QFN, TSSOP | 5-60 V | 1–5A | SMT (IC) |
⚠️ TEIL 4: Was Sie NICHT tun sollten
- ❌ Verwenden Sie keine 32-V-Sicherung bei 48 V DC - der Lichtbogen erlischt möglicherweise nicht
- ❌ Verwenden Sie keine Schnellstarter mit hohem Anlaufstrom – sie funktionieren zu früh
- ❌ Nicht nur den Strom zählen – auch Spannung und Einbauort berücksichtigen
- ❌ Verwenden Sie keine PTCs, wenn der Kurzschluss vollständig unterbrochen werden soll - sie begrenzen nur
📚 QUELLEN:
- Littelfuse – Anwendungshinweise zur Sicherungsauswahl
- Bourns – Katalog rücksetzbarer PTC-Sicherungen
- Texas Instruments – eFuse-Designhandbuch TPS2594x-Serie
- IPC-2221 – Empfohlene Schutzrichtlinien
✅ SCHLUSSFOLGERUNGEN:
- Jede Lampe = spezifische Sicherung → Spannung, Strom, Typ, Standort
- Es gibt keine Einheitslösung – es gibt gute Alternativen für bestimmte Anwendungen
- Tabellen und Formeln = schnelle Auswahl, kein Rätselraten
- Defekte Sicherung = falscher Schutz, d.h. überhaupt kein Schutz
💻 MODUL 9: Elektronische Sicherungen (eFuse) – lohnen sie sich?
Das heißt, moderner Schutz, der schneller denkt, misst, berechnet und handelt als jedes andere Thema.
🧠 EINLEITUNG – Der gesunde Menschenverstand:
eFuse ist keine „Sicherung auf Silizium“.
Dabei handelt es sich um einen Sicherheits-Mikrocontroller: Er misst die Spannung, regelt den Strom, schaltet den Stromkreis ab, startet neu oder informiert das System.
Wo eine klassische Sicherung längst durchgebrannt wäre – eFuse trifft die Entscheidung.
🤔 Was ist eFuse?
eFuse = Electronic Fuse, eine integrierte Schutzschaltung mit folgenden Funktionen:
- Strombegrenzung,
- Kurzschlusserkennung,
- Unterspannungs- und Überspannungsabschaltung (UVLO/OVP),
- Sanftanlauf,
- automatischer Neustart oder dauerhaftes Herunterfahren,
- Statusanzeige (z. B. FLT-Pin, I²C, LED)
💡 Es geht nicht nur um Sicherheit – es geht um die Logik der Entscheidung.
⚙️ Beispiel für eine Aktion
24-V-LED-Lampe mit I2C-Controller, Stromversorgung über DC-Buchse:
- Jemand schließt versehentlich 48 V an
- eFuse erkennt Überspannung → unterbricht die Stromzufuhr
- Benutzer trennt die Stromversorgung → eFuse wird zurückgesetzt
- Das System hat überlebt. Die Sicherung wäre inzwischen kaputt und der Controller durchgebrannt.
📦 Beliebte eFuse-Systeme
| System | Spannung | Aktuell | Eigenschaften |
|---|---|---|---|
| TPS25940 (TI) | 2,7–18 V | bis zu 5A | I²C, UVLO, OVP, Wiederholung, Sanftanlauf |
| ST STEF12 | 12 V | 5 A | UVLO, OVP, Neustart, Kompakt |
| MP5031 (MPS) | 3-20 V | 3,5 A | USB PD, CC-Logik, Soft-Limit |
| MAX17523 | 4,5–60 V | 1,2 A | industrieller Spannungsbereich, Wiederholungslogik |
| TPS2663 | 4,5–60 V | 2-5A | integrierte LED-Sicherheitsbarriere |
📌 Die Auswahl hängt ab von: Eingangsspannung, maximalem Strom und davon, ob Sie Kommunikation (I²C) wünschen oder nicht.
✅ Wo ist eFuse sinnvoll?
| Anwendung | Warum lohnt es sich? |
|---|---|
| Lampe mit USB-C | eFuse schützt VBUS und Port |
| Mikrocontroller-Controller | Schützt vor Überspannung, Kurzschluss, logischen Fehlern |
| Smarte Lampen | Neustart nach Fehler ohne physischen Eingriff |
| Gemeinsamer Treiber für mehrere LED-Sektionen | Separater Schutz für jede Leitung, Hot-Swap-fähig |
| Lampe mit DIM/PWM/I2C-Funktion | eFuse kann sowohl Strom als auch Daten schützen |
⚠️ Wann lohnt es sich NICHT?
- Einfache 12V/1A Lampen mit einer COB-Diode → es macht keinen Sinn, die Dinge zu verkomplizieren
- Stromversorgung nur AC → klassische Keramiksicherung überzeugt durch Einfachheit
- Treiber in einer Box eingeschlossen → der Austausch einer eFuse kann schwieriger sein als der Austausch einer normalen Sicherung
💡 eFuse + klassische Sicherung?
Ja. Viele Anwendungen verwenden:
- → Keramiksicherung + dahinterliegende eFuse
- • Sicherung → unterbricht einen vollständigen Kurzschluss oder eine Überspannung
- • eFuse → steuert den Normalbetrieb, Neustart, erkennt logische Fehler
📚 QUELLEN:
- Texas Instruments – TPS2594x eFuse-Designhandbuch
- STMicroelectronics – eFuse-Anwendungshandbuch
- MPS – USB Power eFuse-Schutz
- Analog Devices – Übersicht über Hot-Swap- und eFuse-Controller
✅ SCHLUSSFOLGERUNGEN:
- eFuse ist die beste Wahl für moderne, digitale und präzise Lampen
- Schützt schneller, präziser und intelligenter als jede passive Sicherung
- Ermöglicht Sanftanlauf, Reset, Logik, Signalisierung und Überwachung
- Nicht überall nötig – aber wo Logik, USB, DIM, Mikrocontroller oder teure Treiber vorhanden sind – ist eFuse eine günstige Versicherung
🛠️ MODUL 10: So integrieren Sie eine Sicherung in Ihre Leiterplatte
Denn selbst die beste Sicherung nützt nichts, wenn Sie sie falsch verlöten oder das Pad beim Einbau kaputt geht.
🧠 EINLEITUNG – Der gesunde Menschenverstand:
Die Sicherung ist ein kleines Element, aber die gesamte Platine muss damit „handhaben“.
Es geht nicht nur um das Symbol im Diagramm – es geht um:
- Stellfläche (passt es?),
- Wege (ist der Strom nicht erstickend?),
- Testpunkte (können diese gemessen werden?),
- und Position (wird er von seinen Nachbarn nicht heiß?).
Dieses Modul ist eine detaillierte Anleitung: Wie man eine Sicherung richtig auf einer Leiterplatte platziert – und welche Fehler man vermeiden sollte.
🧱 TEIL 1: Fußabdrücke – verschiedene Arten, verschiedene Ansätze
| Sicherungstyp | Größe/Gehäuse | Installation |
|---|---|---|
| Glassicherung | 5×20 mm / 6,3×32 mm | THT, Rahmen, Clips |
| Keramik | 6,3 × 32 mm | THT / Durchsteckmontage |
| SMD | 0603 / 1206 / 1812 | SMT, automatische Bestückung |
| PTC | 1206 / radial THT | SMT/THT |
| elektronische Sicherung | QFN / TSSOP / SOIC | SMT (integrierter Schaltkreis) |
📌 Hinweis zu PTC und eFuse: Diese haben oft mehr als zwei Pins (z. B. FLT, EN, GND, I2C). Nur „E/A-Strom“ reicht nicht aus.
🧮 TEIL 2: Pfade - So leiten Sie Strom durch eine Sicherung
- Pfad zur/von der Sicherung = gleich wie Stromversorgung
- Min. Breite wie bei I_fuse (zB 1 A → ≥0,5 mm auf oberster Lage 1 oz)
- Wenn es sich um PTC handelt, rechnen Sie mit Spannungsverlust (Abfall) und erhöhter Erwärmung
- Für eFuse – dickere Pfade vom Eingang, dünnere zur Logik
📌 Leiten Sie keine Signale oder dünnen Busse durch Sicherungspads – dies erzeugt eine „Heizung“.
🧲 TEIL 3: Entfernungen und Position
| Fehler | Was ist los? |
|---|---|
| Zu nah am Heizkörper | Sicherung erhitzt sich = Fehlauslösung |
| Zu nah am DC-Anschluss | Sie löten den Draht = die Sicherung ist weg |
| Schräg auf der Via | Beim Erhitzen löst sich das Kupfer ab |
| Zu weit von den Testpunkten entfernt | schwieriger zu testen und zu diagnostizieren |
Perfekt:
- Sicherung zwischen Eingang und System,
- mit Testpunkten oder Prüfstiften,
- in der Achse des Stromflusses.
🧪 TEIL 4: Testpunkte und Diagnose
Fügen Sie vor und nach der Sicherung 2 kleine Pads (z. B. ⌀1 mm) hinzu, um:
- Überprüfen Sie die Spannung.
- den Tropfen messen,
- Durchbrennen erkennen, ohne die Lampe zu zerlegen.
📌 Von oben zugänglich machen. Den Stecker auf der anderen Seite der Lampe nicht messen lassen.
🪛 TEIL 5: Austauschbarkeit – ist es austauschbar?
| Typ | Konvertierbarkeit |
|---|---|
| Glas im Rahmen | 100 % - Schraubendreherzugang |
| PTC SMD | nur mit einem Lötkolben |
| SMD flink | schwieriger Austausch - Mikrolöten |
| elektronische Sicherung | in der Praxis: Austausch der gesamten Fliese |
💡 Wenn die Lampe wartbar sein soll – eine Fassung/Klemme für die Sicherung vorsehen.
Wenn es günstig und wegwerfbar sein soll, ist SMD die Lösung.
📐 TEIL 6: PCB-Markierungen
- F1, F2, F3 – mit Nummerierung (Diagramm + Tafel)
- Beschreibung: Strom + Typ → zB "F1 T3.15A 250V"
- Strompfeil: Eingang → Sicherung → System
- Manchmal: ✅ Fügen Sie in der Lötmaskenkontur ein „F“ hinzu (damit der Techniker weiß, dass es sich um eine Sicherung handelt)
⚠️ TEIL 7: Was Sie NICHT tun sollten
- ❌ eFuse nicht ohne Pull-Ups oder Soft-Start-Kondensator einbetten (funktioniert nicht)
- ❌ Keinen Pfad zu GND durch eine Sicherung herstellen
- ❌ Löten Sie PTC nicht von unten - Sie verringern die Kühlleistung
- ❌ Verwenden Sie kein Micro-Pad SMD in einer 10A-Lampe – das Pad löst sich schneller ab als es funktioniert
📚 QUELLEN:
- IPC-7351 – Richtlinien für die Gestaltung von Anschlussflächenmustern
- Würth – PCB-Designregeln für Schutzkomponenten
- Texas Instruments – eFuse-Integrationslayout-Leitfaden
- Littelfuse – Tipps zum PCB-Layout für oberflächenmontierte Sicherungen
✅ SCHLUSSFOLGERUNGEN:
- Die Sicherung selbst ist die halbe Miete – der Rest ist eine gute Leiterplatte
- Gute Wege, vorhandene Testpunkte und der richtige Ort = echter Schutz
- Vorhersagen: Strom, Platz, Temperatur, Zugang
- Und lassen Sie sich immer die Möglichkeit: Messen, Ersetzen oder Korrigieren
🧯 DAS ENDE
Eine Lampe ohne Sicherung ist wie ein Auto ohne Bremsen – sie scheint sich zu bewegen, aber nur bis zur ersten Kurve.
Nach der Lektüre dieses Handbuchs wissen Sie Folgendes:
- ✅ die Sicherung ist kein Universalgerät – jedes System benötigt eine andere,
- ✅ die Wahl des Wertes, der Eigenschaften und des Ortes ist wichtig,
- ✅ Fehler im PCB-Design (zu dünner Leiterbahnverlauf, falsche Platzierung) können selbst die beste Sicherung unwirksam machen,
- ✅ eFuse ist die Zukunft für digitale Lampen und PTC ist die Intelligenz für einfache LEDs,
- ✅ und diese 0,20 PLN können darüber entscheiden, ob Sie ein Element oder die gesamte Lampe austauschen.
Sie brauchen keinen Doktortitel in Elektronik, um die richtige Sicherung auszuwählen.
Sie benötigen Intelligenz, Erfahrung und die Bereitschaft, Fehler vorherzusehen.
Und das ist es, was Sie von diesem Material bekommen.
Denn wenn man eine Lampe entwirft, die mehr als einmal funktionieren soll –
Die erste Komponente im Diagramm sollte eine Sicherung sein.
Nicht am Ende. Am Anfang.
Das ist es, was diejenigen tun, die sich mit Elektrizität wirklich auskennen.