Alle Informationen auf diesen Seiten diesen nur dem Erfahrungsaustausch; sie stellen keine Bauanleitungen dar. Für die Richtigkeit, Zweckmäßigkeit und Durchführbarkeit wird keine Haftung übernommen!

 Vorwiderstände für 12 Volt 

Um einen Stromverbraucher, der für 6 Volt konstruiert ist, an 12 Volt oder mehr betreiben zu können, bieten sich mehrere Möglichkeiten an, aber der gute alte Vorwiderstand ist die einfachste und preiswerteste Lösung.

Die anderen Lösungswege wären z.B. elektronische Festspannungsregler (igitt - Elektronik im Oldtimer), Siliziumdioden (auch igitt) oder regelrechte Spannungswandler (12V ==> 6V - selten und für große Leistungen teuer). Für kleine Leistungen kein Problem, aber wenn es um viele Ampere geht, wird's schwierig.

Wichtige Kenngrößen sind der Widerstand (in Ohm [Ω]) und die Belastbarkeit (in Watt [W]).

 So wird's gemacht: 

Erster Schritt:

Zuerst muss der Widerstand des Verbrauchers gemessen werden (Multimeter - mit der größten Einstellung in Ohm beginnen). Im Beispiel unseres Winkers (siehe Kapitel "6-Volt Winker an 12 Volt") hätten wir da 1Ω gemessen. Dann müssen wir den Strom wie folgt ausrechnen:

Strom [in Ampere] = Spannung [Volt] / R [Ohm]

...im Beispiel oben also:

I = 6V (Nennspannung des Winkers!) geteilt durch 1Ω (was gemessen wurde).

Das Ergebnis ist 6A.
 

Jetzt müssen wir die Leistung ausrechnen: P = U [Volt] x I [Ampere]

...im Beispiel oben:

P = 6V x 6A = 36W. Diese Leistung muss der Widerstand aushalten!

Nächster Schritt:

jetzt den nächst passenden Widerstand besorgen, die Widerstände sind in folgenden Stufen erhältlich (E12-Reihe):

0,56 - 0,68 - 0,82 - 1,0 - 1,2 - 1,5 - 1,8 - 2,2 - 2,7 - 3,3 - 4,7 - 5,6 Ω usw.

...im Beispiel oben gibt es einen genau passenden Widerstand mit 1,0Ω.

Nun rechnen wir die Teilspannungen aus:

U = R x I (im Beispiel oben hatten wir 1Ω für die Winkerspule gemessen und ebenfalls 1Ω für den Widerstand ausgesucht, das ergibt in beiden Fällen U = 1Ω x 6A = 6 Volt.

Etwas komplizierter wird es, wenn verschiedene Widerstände im Spiel sind (z.B. wenn die Hubspule mit 1,1Ω gemessen wurde und als nächst passender Widerstand 1,2Ω ausgesucht wurde):

...zuerst müssen wir die Widerstände addieren (Hubspule und Vorwiderstand, also 1,1Ω + 1,2Ω = 2,3Ω.

Da wir beides an 12 Volt betreiben werden, rechnen wir nun den Strom aus:
I = U / R, also 12V / 2,3Ω = 5,2 Ampere.

Nun rechnen wir mit diesem Strom die Teilspannungen aus (U = R x I): an der Spule U = 1,1 Ohm x 5,2 A = 5,7 Volt, und am Widerstand 1,2 Ohm x 5,2 A = 6,3 Volt.

Zur Kontrolle berechnen wir die Leistung am Widerstand: 6,3 V x 5,2 A = 32 W.

 Fazit:  Vorwiderstände sind zur Spannungsreduzierung einfach realisierbar und preiswert zu beschaffen. Allerdings müssen sie zur richtigen Dimensionierung berechnet werden - was aber mit den vier Grundrechenarten leicht möglich ist.

 Hinweis:  die Verwendung von Vorwiderständen ist - richtig dimensioniert - eine sachgerechte Anpassung von 6-Volt Verbrauchern in einem 12-Volt Bordnetz (allerdings nicht besonders energieeffizient).

 Wichtig:  in jedem Fall ist - wie bereits erwähnt - zu beachten, dass die Widerstände heiß werden und Kühlung brauchen. In einer Blechkarosserie ein Kinderspiel - bei einer Holzkarosserie wie im DKW müssen die Widerstände aber unbedingt auf ein Kühlblech geschraubt werden und dürfen nicht direkt auf Holz montiert werden. Behelfsmäßig geeignet ist dafür ein Stück Aluwinkel aus dem Baumarkt, besser ist ein richtiger Kühlkörper aus dem Elektronikmarkt oder aus einem alten Schrott-PC (Prozessor-Kühlkörper).

 Beispiele aus der Praxis: 

a) Scheibenwischermotor:

Der Wischermotor meines F5 verbraucht bei 6 Volt ungefähr 2,8 Ampere. "Ungefähr" deshalb, weil es erstens ein Unterschied ist, ob das Kerlchen auf nasser oder auf trockener Scheibe wischt, und zweitens hat er an den Endpunkten leichteres Spiel, aber im Mittelfeld muss er schwerer arbeiten. Das Amperemeter pendelt also etwas hin und her, Digitalmessgeräte kommen da oft nicht mit.

Beim Ablesem des Messinstruments muss gemäß dem Hin und Her des Zeigers ein Mittelwert abgeschätzt werden.

Wie auch immer - wir rechnen als Beispiel mit 2,8 Ampere (Mittelwert): der Betriebswiderstand des Motors ist dann R = U / I. Also in Zahlen: 6V / 2,8A = 2,143Ω.

Nach der E12-Reihe (das ist die Aufreihung weiter oben im Text) wählen wir als nächst passenden Widerstand die Ausführung mit 2,2Ω aus. Jetzt fehlt noch die Leistung: Schritt_1: beide Widerstände werden zuerst addiert: 2,143 + 2,2 = 4,143Ω. Schritt_2: Diese Reihenschaltung wird nun von 12 Volt versorgt, wir rechnen den Strom aus: I = U / R oder in Zahlen 12V / 4,143Ω = 2,76 Ampere. Schritt_3: Leistung = U x I oder in Zahlen 12V x 2,76A = 33,2 Watt für Motor und Vorwiderstand. Schritt_4: wir rechnen die Teilspannung am Vorwiderstand aus: U = R x I oder in Zahlen: 2,2Ω x 2,76 A = 6,1 Volt. Die Leistung am Vorwiderstand ist P = U x I oder in Zahlen 6,1V x 2,76A = 17 Watt.

Diese 17 Watt muss der Widerstand im Dauerbetrieb aushalten!

Aber Obacht! Bei 14 Volt steigen alle Werte an - rechnen Sie es zur Übung einmal selbst aus...

Lösung: 14V / 4,1Ω = 3,4A | Gesamtleistung 14V x 3,4A = 47,8W | Teilspannung (R) 2,2Ω x 3,4A = 7,48V | Leistung am Widerstand: 7,48V x 3,4A = 25 Watt (das geht also ordentlich hoch, wenn der Regler auf 14 Volt regelt).

b) Signalhorn:

Auf eine detaillierte Berechnung verzichte ich an dieser Stelle.

Für mein Horn habe ich einen (einstellbaren) Vorwiderstand von Webasto (Ersatzteil der Heizung HL100) verwendet - bei 0,8Ω stellte sich eine Teilspannung am Horn von 7 Volt ein. Alternativ ist ein Festwiderstand 0,82Ω (z.B. von Conrad) möglich - wegen der Kurzbelastung reicht eine Belastbarkeit von 25W aus.

c) Ladekontrolleuchte:

Die Ladekontrollleuchte in meinem DKW F5 hatte im serienmäßigen 6-Volt-Netz 12V(!)/3W. An 6 Volt ist die aufgenommene Leistung natürlich kleiner als 3W (ca.1W). Nach Umbau auf 12 Volt müssten wir entweder ein 24V-Birnchen einbauen (mit derselben Fassung schwierig zu bekommen) oder einen Vorwiderstand aussuchen.

Achtung: Bei Glühlampen darf man nicht einfach mit dem Ohm-Messbereich den Wert der (kalten) Glühlampe messen, da der Kaltwiderstand völlig anders ist als der Betriebswiderstand des glühenden Wolframdrähtchens! Hier muss der Strom gemessen und der Widerstand ausgerechnet werden!!!

Die Messung mit dem Multimeter ergab (in meinem Fall) einen Stromverbrauch von 0,15 A bei 6 Volt. Dies entspricht einem Widerstand von R = U / I oder in Zahlen 6V / 0,15A = 40Ω.

Aus der E12-Reihe wird als nächst passender Widerstand die Ausführung mit 39Ω gewählt.

Die Leistung beträgt dann (vereinfacht berechnet) 6V x 0,15A = 0,9 Watt. Es sollte ein Widerstand mit einer Belastbarkeit von 1W oder mehr verwendet werden.

d) Zündspulen:

Grundsätzlich ist es auch möglich, die Zündspulen mit einem Vorwiderstand zu betreiben - im Automobilbau gibt es genug Beispiele. Die Berechnung eines geeigneten Vorwiderstands ist aber nach den oben beschriebenen Rechenwegen nicht möglich, da die Spulen ein ausgeprägtes induktives Verhalten haben. Das heißt, sie verhalten sich nicht nach den Regeln des Gleichstroms, sondern nach denen des Wechselstroms.

Entsprechende Berechnungen sprengen des Rahmen dieser Internetseite - momentan verwende ich einen Widerstand mit 1,5Ω/50W (auf groß dimensioniertem Kühlkörper!).