Hallo. Ich möchte eine Lampe aus LEDs für meine Pflanzen bauen. Die LEDs sollten im 50 Hertz- Takt an und aus gehen. Entsprechende (1W, 55nm, 3,3V) habe ich schon. Die LEDs möchte ich parallelschalten(10 Stück). Ich brauche jetzt also eine Schaltung für 230V AC -> 3,3V DC, 50Hz. Da der AC- Strom aus der Steckdose ja 50 Hz sowieso hat, dachte ich mir das etwa so: Steckdose -> Ringkerntrafo -> Diode -> LEDs. Das Problem ist aber: nehmen wir an, ich hätte einen 8V Ringkerntrafo und die Diode hat eine 1,1V Durchlassspannung. Dann kommen schonmal 6,9V Effektivspannung raus. Erstmal ist mir die Spannung zu hoch und ein DC/DC- Wandler zu teuer(Beim Ringkerntrafo mache ich mal eine Ausnahme, weil ich die Wechselstromfrequenz behalten will). Ich frage mich also wie man die am besten ohne Verlustleistung und mit wenig Geld auf 3,3V herunterbringen könnte. Wäre ein Spannungsteiler denkbar? Selbst Lastwiderstände angesichts der 10W, die die LEDs brauchen, wären deutlich günstiger als ein Wandler. Hinzu kommt, dass das Signal Sinusförmig bleibt, da ich ja eine An- und Aus- Zeit behalten möchte und keinen Kondensator dahinter eingeplant habe. Wie bekomme ich jetzt die Spitzenströme herunter? Kann es außerdem zu Problemen führen, wenn ich nur in eine Richtung den Wechselstrom nutze, da ja die Kurve unter dem Nullpunkt gar nicht benutzt wird? Ich weiß, ich bin noch relativ unerfahren aber um das zu lernen, möchte ich es bauen und danke Euch schonmal für Eure Vorschläge.
Gusti schrieb: > Steckdose -> Ringkerntrafo -> Diode -> LEDs. > > Das Problem ist aber: nehmen wir an, ich hätte einen 8V Ringkerntrafo > und die Diode hat eine 1,1V Durchlassspannung. Welche Farbe senden Deine LED aus? rot? Weiß hat U etwa 3,5V > Hinzu kommt, dass das Signal Sinusförmig bleibt, sinus bleibt es nicht, da LED kein lineares Bauteil ist. da ich ja eine An- und > Aus- Zeit behalten möchte und keinen Kondensator dahinter eingeplant > habe. Wie bekomme ich jetzt die Spitzenströme herunter? > Kann es außerdem zu Problemen führen, wenn ich nur in eine Richtung den > Wechselstrom nutze, da ja die Kurve unter dem Nullpunkt gar nicht > benutzt wird? > In der Tat ist das so, ein Trafokern mag keinen Gleichstrom. Nicht wechselder magnetischer Fluß im Kern erhöht die Verluste. > Ich weiß, ich bin noch relativ unerfahren aber um das zu lernen, möchte > ich es bauen und danke Euch schonmal für Eure Vorschläge. Könnten die Pflanzen auch mit 100Hz leben? Könntest du die LED auch in Reihe schalten? Beides würde die Sache erheblich erleichtern.
Hi 1. die Diode kannst du dir eventuell sparen weil LED=light-emitting diode => Da ist schon ein Diode drin. Bitte vorher die Spannungsfestigkeit in Sperrrichtung Prüfen (oft nur 5V!). 2. LED Parallel : Richtig so gehts 3. 8V zu 3.3V Nim passende Vorwiederstände, hierbei ist wichtig das jede LED einen eigenen Vorwiederstand bekommt, dann kann man auch recht einfach den Wert berechnen: Widerstand=R Strom=I Spannung=U U/I=R Für U im Fall von 8V Trafo 8V - 3.3V = 4.7V einsetzen da wir die Spannung am wieder stand für die Berechnung brauchen. Bei der Wahl des zu kaufenden Widerstands den nächst größeren nehmen um damit die LEDs nicht zu überlastet. aufgrund der Verlust Leistung würde ich einen Trafo nehmen der näher an 3.3V liegt Aufbau Skizze: Trafo Anschlus1 #-(Diode)-#------#--... R1 R2 | | LED1 LED2 Trafo Anschlus2 #---------#------#--... MfG Mike
:
Bearbeitet durch User
Angehängte Dateien:
-
141019.jpg
13 KB
Natürlich geht auch eine Parallelschaltung, aber ich würde lieber mit höherer Spannung arbeiten als mit mit hohem Strom. Falls die Pflanzen keine 100Hz-Unverträglichkeit haben, schlage ich diese Schaltung vor, so werden beide Halbwellen genutzt. R=(U-5Uf)/2If Kühlung der LED unbedingt beachten, sonst ist die Freude kurz.
Gusti schrieb: > Hallo. Ich möchte eine Lampe aus LEDs für meine Pflanzen bauen. Die LEDs > sollten im 50 Hertz- Takt an und aus gehen. Warum? > Da der AC- Strom aus der Steckdose ja 50 Hz sowieso hat, dachte ich mir > das etwa so: > Steckdose -> Ringkerntrafo -> Diode -> LEDs. LED benötigen Gleichspannung bzw. Gleichstrom. Nach der Gleichrichtung besteht die Spannung aus Pulsen mit 100Hz. Aber auch eine normale Glühlampe oder Leuchtstoffröhre "flackert" mit 100Hz. Weil der nämlich die Polung der Spannung egal ist. Sie leuchtet in jeder Periode der Netzspannung zweimal auf. Zumindest soweit es durch die Trägheit von Glühfaden oder Leuchtstoff nicht ohnehin glattgebügelt wird. Aber einer Pflanze ist das natürlich vollkommen egal. Die interessiert sich ausschließlich für die integrierte Strahlungsleistung und natürlich das Lichtspektrum. Also nochmal: warum willst du die LED mit 50Hz flackern lassen? > Erstmal ist mir die Spannung zu hoch und ein DC/DC- Wandler zu > teuer(Beim Ringkerntrafo mache ich mal eine Ausnahme, weil ich die > Wechselstromfrequenz behalten will). Ich frage mich also wie man die am > besten ohne Verlustleistung und mit wenig Geld auf 3,3V herunterbringen > könnte. Na gar nicht. Zum ersten schaltet man LED nicht parallel, sondern in Reihe. Und die dann benötigte Spannung von z.B. 33V und den Strom von 350mA (für 10x 1W weiße LED) erzeugt man natürlich mit einem geeigneten AC/DC-Wandler. Und weil du nicht der erste bist, der LED zur Beleuchtung verwendet, gibts die fertig zu kaufen. Kleiner, billiger und mit besserem Wirkungsgrad als alles, was du aus einem Ringkerntrafo + Elektronik bauen könntest. Vom Grundprinzip sind das Schaltnetzteile. Allerdings regeln die nicht ihre Ausgangsspannung, sondern den Ausgangsstrom. Die Spannung ergibt sich dann automatisch anhand der Anzahl der angeschlossenen LEDs. Beispiel: Pollin Nr. 351327, EUR 10,45. XL Nachtrag: weil praktisch alle Menschen (außer dir) flackerndes Licht verabscheuen, erzeugen diese LED-Netzteile allerdings Gleichstrom (ok, fast Gleichstrom. Es ist ein gleichgerichteter und gefilterter Strom bei einigen 10 kHz). Wenn deine 50Hz also eine harte Anforderung und nicht bloß ein Hirngespinst sind, dann geht das natürlich nicht. Nachtrag 2: ich sprach oben schon das Lichtspektrum an. Womöglich sind Pflanzen mit LED als Lichtquellen gar nicht besonders glücklich. Ich habe noch keine speziellen "Pflanzlicht" LED gesehen, aber bei Leuchstoffröhren gibt es genau das: Röhren, deren Leuchtstoff speziell auf den Bedarf von Pflanzen abgestimmt ist. Der unterscheidet sich nämlich deutlich von dem Bedarf für Beleuchtungszwecke. z.B. können Pflanzen nur relativ wenig mit grünem Licht anfangen. Das reflektieren sie größtenteils und sehen deswegen - Überraschung - grün aus.
:
Bearbeitet durch User
Hey, das sind ja viele Antworten, Danke! Die LED hat natürlich 455nm Licht(Blau), bzw. 455-475! Sry dass ich mich verschrieben habe. Ich weiß jetzt nicht mehr wo ich das gelesen habe, aber da stand, dass Pflanzen bei der Photosynthese in der Zeit, wo das Produkt abtransportiert würde, keine Verwendung für das Licht hätten und man deshalb das ganze optimieren kann, indem man die LED im 50 Hertz Rhytmus an und aus schaltet. Ich wäre aber auch mit 100Hz zufrieden; jedenfalls würde es den Pflanzen nichts ausmachen. Martin, Deine Zeichnung ist wirklich genial. Ich musste beim ansehen grinsen, weil es so einfach und effizient ist und dennoch funktioniert. Mir wurde sofort klar, was Mike mit seinem ersten Punkt meinte. Das ist wirklich ein klasse Trick. Leider steht im Datenblatt der LED "Reverse Voltage: Not designed to be driven in reverse bias" Wie viel die aushält, weiß ich somit nicht. Diese LED hatte ich angedacht: http://www.tme.eu/de/details/pm2b-1lbs-p/led-leistungsdioden-1w/prolight-opto/# @Axel Bei ca. 453nm Wellenlänge ist die kombinierte Absorption für Chlorophyll a, Chlorophyll b und Carotinoiden am höchsten. Es gibt noch andere Proteine die synthetisiert werden können(z.b. von Blaualgen) aber ich habe nur normale Balkonpflanzen. Ich möchte eine möglichst effiziente Lampe dafür bauen. Dass ich wahrscheinlich auch anderweitig bessere Netzteile bekomme, weiß ich und habe mir darüber auch schon Gedanken gemacht. Ich will aber Erfahrung sammeln und dazu muss es einfach sein, dass ich es eigenhändig in die Praxis umsetze. Dein Vorschlag, den Widerstand durch Reihenschaltung zu sparen, gefällt mir. Da ich jetzt wie gesagt, nicht weiß, wie viel die LEDs rückwärtsgerichtet vertragen, habe ich mal eine neue Zeichnung angefertigt. Spricht etwas dagegen, eine Sicherung erst hinter dem Trafo einzubauen? Ich habe nur 200mA Sicherungen und das wäre mit 46W deutlich mehr als das verbraucht. Dahinter könnte ich es mit 18V x 400mA = 7,2W deutlich genauer absichern, vorrausgesetzt ich habe das richtig verstanden, dass immer abwechselnd 5W verbraucht werden, da die LEDs laut Datenblatt bei 3,38V etwa 300mA ziehen.
Du gefährdest nicht nur Dich selber, sondern auch die Menschen in Deiner Umgebung, weil Du offensichtlich keine Ahnung hast, wie man sich vor den Gefahren des Netzstroms schützen muss. Suche Dir zumindest für den Primärteil des Trafos einen Fachmann. Die Sicherung muss übrigens im Primärkreis des Trafos liegen, und zwar genau die Sicherung (Nennstrom, Auslösecharakteristik und Abschaltvermögen), die auf dem Trafo oder im Datenblatt des Herstellers angegeben ist. Sie begrenzt auch nicht die Leistung auf das gewünschte Maß, sondern stellt eine Notfallmaßnahme dar, falls die Stromaufnahme über dem erlaubten (sicheren) Wert steigt. Vergleiche das mit dem Sicherheitsgurt im Auto, der nur das Überleben im Crash-Fall ermöglicht, aber nicht verhindert, dass Du mit einem anderen Auto zusammenstoßen kannst. Natürlich darfst Du auch im Sekundärkreis eine Sicherung einbauen, aber die Primärsicherung kannst Du dadurch nicht ersetzen. Im Schaltplan gehört statt der Sicherung ein Widerstand eingebaut, der in Deiner Anwendung unverzichtbar ist. Dimensionierungsrechner gibt es im Internet, berücksichtige dabei aber, dass die Spannungsangabe auf dem Trafo ein Effektivwert ist. Der Spitzenwert ist um ca. 40% höher, außerdem ist er von der Belastung (Stromfluss) abhängig.
Angehängte Dateien:
-
Lampe.png
3,6 KB
Hallo, wenn ich keine Antwort bekommen hätte, hätte ich natürlich eine Sicherung vor den Trafo und eine vor die LEDs gebaut. Ich hatte sie schonmal eingezeichnet. Weil mir das aber wie Verschwendung vorkam, wollte ich eben nachfragen, ob man sich die nicht sparen kann, wenn man es sowieso danach absichert. Halte es für unwahrscheinlich, dass dem Ringkerntrafo leichter was passiert als dass man in der Wand ein Kabel anbohrt, aber wenn man das so absichert, mache ich das so. Weshalb man wegen einer Frage eine Gefahr darstellt, erschließt sich mir nicht. Dass die benötigte Sicherung im Datenblatt steht, wusste ich nicht. Hätte eine flinke 200mA Sicherung genommen. Im Datenblatt steht 400mA, wie schnell die sein soll steht nicht da. Also nehme ich einfach eine flinke. Mehr als Durchbrennen kann sie ja nicht. Ich habe die Zeichnung nochmals überbearbeitet.
Schalte lieber die LEDs immer 2 antiparallel und das 5x in Reihe. So ist garantiert, dass jede LED max. 3,5V Sperrspannung erhält, das verträgt sie auf jeden Fall und du sparst die 2 "Schutzdioden". Siehe Skizze vom 19.10. 23:18 Beachte auch, dass R etwas Leistung verheizen muss; 4W-Typ würde ich empfehlen. Übrigens: Sicherung für Trafo primär sollte "träge" sein.
Hallo Gusti, wofür dieser ganze Denkaufwand. Ein DC Steckernetzteil ist ja nun wirklich billig zu bekommen ( altes Laptopnetzteil z.B. ) Dann hast du eine saubere Gleichspannung für deine LEDs und alles ist gut. So habe ich mit auch eine derartige Pflanzenlampe gebaut. Es funktioniert auch wirklich recht gut. Ich habe damit im Wintger meine Chili Keimlinge beleuchtet.
Stefan M. schrieb: > Ich habe damit im Wintger meine Chili Keimlinge beleuchtet. Dort? http://de.wikipedia.org/wiki/Wintger :-)
Gusti schrieb: > Die LED hat natürlich 455nm Licht(Blau), bzw. 455-475! Sry dass ich mich > verschrieben habe. Also rein blaues Licht. Habe ich meine Zweifel, daß das optimal ist. Pflanzlicht-Lampen haben sicher nicht ohne Grund auch einen Rotanteil. > Ich weiß jetzt nicht mehr wo ich das gelesen habe, aber da stand, dass > Pflanzen bei der Photosynthese in der Zeit, wo das Produkt > abtransportiert würde, keine Verwendung für das Licht hätten und man > deshalb das ganze optimieren kann, indem man die LED im 50 Hertz Rhytmus > an und aus schaltet. Das halte ich für blanken Unsinn. 1. haben Pflanzen in der Natur auch Dauerlicht 2. sind die Prozesse in der Pflanze viel zu träge, um einem 50 oder gar 100Hz Rhythmus folgen zu können. Und zwar insbesondere Transportvorgänge (Membranen, Kapillaren). > Martin, Deine Zeichnung ist wirklich genial. Ich musste beim ansehen > grinsen, weil es so einfach und effizient ist Einfach ist es. Effizient nicht. Der Vorwiderstand wird kräftig heizen. Beachte auch, daß die LED in dieser Schaltung gepulst betrieben werden. Jede einzelne LED bekommt immer für eine Halbwelle der 50Hz Periode Strom und dann für die andere Halbwelle gar nichts. Um die Leistung der LEDs auszunutzen, müßtest du sie also mit dem doppelten Nennstrom betreiben. Allerdings ist die Frage, ob die LED dafür ausgelegt sind. > Leider steht im Datenblatt der LED > "Reverse Voltage: Not designed to be driven in reverse bias" Ja. Typisch sind ca. 5V. Die ca. 3.5V von der antiparallel geschalteten LED halten sie aber sicher aus. > Diese LED hatte ich angedacht: > http://www.tme.eu/de/details/pm2b-1lbs-p/led-leistungsdioden-1w/prolight-opto/# Aha. Guckstu:
1 | DC Forward Current (mA) 350 |
2 | Peak Pulsed Forward Current (mA) 500 |
Gepulst maximal 500mA. In obiger Schaltung also effektiv nur so viel wie 250mA Dauerstrom. Aber nein, nichtmal das. Denn der Strom folgt ja in etwa einer Sinuskurve. Für 350mA Effektivwert ergibt sich ohnehin schon ein Spitzenwert von knapp 500mA. Die LED werden also nur halb so viel Licht abgeben wie sie bei Ansteuerung mit Gleichstrom abgeben könnten. > Ich möchte eine möglichst effiziente Lampe dafür bauen. Das tust du aber nicht. > Dass ich > wahrscheinlich auch anderweitig bessere Netzteile bekomme, weiß ich und > habe mir darüber auch schon Gedanken gemacht. Ich will aber Erfahrung > sammeln und dazu muss es einfach sein, dass ich es eigenhändig in die > Praxis umsetze. Wenn du meinst. > Dein Vorschlag, den Widerstand durch Reihenschaltung zu sparen, gefällt > mir. Das habe ich nicht vorgeschlagen. Der Vorwiderstand kann nur dann entfallen, wenn ein Konstantstrom-Netzteil verwendet wird. > Spricht etwas dagegen, eine Sicherung erst hinter dem Trafo einzubauen? Ja. > Ich habe nur 200mA Sicherungen und das wäre mit 46W deutlich mehr als > das verbraucht. Die Sicherung muß den zum Trafo passenden Wert haben. Nicht größer (sonst löst sie im Fehlerfall nicht aus) aber auch nicht kleiner (sonst fliegt sie möglicherweise schon beim Einschalten). XL
Angehängte Dateien:
-
Lampe2.png
1,3 KB
Der Denkaufwand ist so gedacht, dass ich natürlich gerne etwas lernen wollte. Wenn ich es mir jetzt durch den Kopf gehen lasse, verzichte ich vielleicht doch lieber auf den Selbstbau des Netzteiles, da es viele Nachteile hat. Zumindest habe ich jetzt sehr viel gelernt und könnte da ansetzen um es zu optimieren. Zwar wäre der Ringkerntrafo nicht sonderlich ineffizient, aber der Widerstand wurmt mich gewaltig. Zusammen würden wahrscheinlich knapp über 60% Effizienz herauskommen. Doch die LEDs gehen erst ab 2,6V an. Also fällt wieder Energie weg. Dazu kommt, dass sie erst bei ca. 3,4V ihre maximale Leistung entfalten und auch immer abwechselnd an und aus gehen. Damit müsste es doch wie in der Zeichnung funktionieren: http://www.tme.eu/de/details/gs15a-5p1j/steckernetzteile/mean-well/
Gusti schrieb: > Wenn ich es mir jetzt durch den Kopf gehen lasse, verzichte ich > vielleicht doch lieber auf den Selbstbau des Netzteiles, da es viele > Nachteile hat. Zumindest habe ich jetzt sehr viel gelernt und könnte da > ansetzen um es zu optimieren. Hmm. > Zwar wäre der Ringkerntrafo nicht sonderlich ineffizient, aber der > Widerstand wurmt mich gewaltig. Zusammen würden wahrscheinlich knapp > über 60% Effizienz herauskommen. Der Trafo ist eher nicht das Problem. Und den Widerstand kannst du so lange nicht vermeiden, wie du ein Netzteil ohne Stromregelung verwendest. > Doch die LEDs gehen erst ab 2,6V an. > Also fällt wieder Energie weg. Dazu kommt, dass sie erst bei ca. 3,4V > ihre maximale Leistung entfalten Nein. Du hast LED nicht verstanden. LED werden mit Konstantstrom betrieben. Die Spannung die beim Nennstrom an der LED abfällt ist abhängig vom Exemplar, von der Temperatur und tausenderlei anderen Dingen. Der Wert aus dem Datenblatt ist ein typischer Wert. So ca. der Mittelwert von 1000 Exemplaren. Die Streubreite von Exemplar zu Exemplar ist relativ groß. Lies halt mal das Datenblatt. > Damit müsste es doch wie in der Zeichnung funktionieren: > http://www.tme.eu/de/details/gs15a-5p1j/steckernetzteile/mean-well/ Das wird kaum besser als ein Trafonetzteil. Denn den Vorwiderstand brauchst du ja trotzdem. Genauer gesagt zwei davon. Denn die beiden 5er Ketten brauchen jeweils ihren eigenen Vorwiderstand. 5 blaue LED in Reihe an 18V kann auch schon knapp werden. Wegen der nichtkonstanten Flußspannung ist ja auch die Gesamtspannung über den 5 LED nicht konstant. Ergo schwankt die Spannung über dem Vorwiderstand. Ergo schwankt der Strom. Für die Berechnung des Vorwiderstands nimmt man die kleinste Flußspannung aus dem Datenblatt. Dann rechnet man nochmal mit der größten Flußspannung, was einen kleineren Strom ergibt. Der reale Strom wird irgendwo dazwischen liegen und man muß sich entscheiden ob man mit diesen Schwankungen leben kann. Mal exemplarisch für deine LED:
1 | Forward Voltage VF (V) |
2 | Min. Typ. Max. |
3 | -------------------------- |
4 | Blue 2.85 3.3 3.85 |
(18V - 5*2.85V) / 350mA = 10.7 Ohm (18V - 5*3.85V) = -1.25V ... oops, geht gar nicht. Die Spannung ist um 1.25V zu klein, um überhaupt die Flußspannung der 5 LED zu erreichen. Rechnen wir mal mit 4 LED in Reihe und 18V: (18V - 4*2.85V) / 350mA = 18.9 Ohm (18V - 4*3.85V) / 18.9R = 138mA typisch bei 3.3V pro LED -> 254mA, Wirkungsgrad allein aus LED und Widerstand ~ 73%. Wirkungsgrad ok, Stromkonstanz nicht toll. XL
Axel Schwenke schrieb: > (18V - 5*3.85V) = -1.25V ... oops, geht gar nicht. Du rechnest hier mit 18 V DC, aber der Trafo gibt 18 V eff heraus. Im Scheitelwert wären das über 25 V, dann würde es wieder reichen. Dass der Strom nicht sinusförmig sein wird, ist aber schon klar. Jedoch kann man auch nicht damit rechnen, dass man immer 18,00 V aus dem Trafo bekommt. Da ist erstens eine Toleranz drin, zweitens ist die Spannung aus dem Trafo stark belastungsabhängig. Um den LED-Strom hoch, aber nicht zu hoch zu dimensionieren, kenne ich mit rein passiven Bauteilen keine andere Lösung, als einen relativ hohen Vorwiderstand zu nehmen. Der frisst dann aber wieder die Effizienz. Weil es hier nur um ein Einzelgerät geht (nehme ich zumindest an), würde ich den passenden Vorwiderstand ausprobieren, dann sind wenigstens die LED-Exemplarstreuungen und die Trafodaten weitgehend erledigt. (Die Flussspannung der LEDs sinkt mit der Temperatur, also muss der Widerstand bei LED-Betriebstemperatur dimensioniert werden, d. h. wenn sich die LEDs bereits aufgewärmt haben und nicht mehr wärmer werden.) Dann gibt es aber immer noch die Netzspannungsschwankungen, mit denen man rechnen muss...
Hallo, da bin ich wieder. Ich habe mittlerweile eine Zeit lang nachgedacht. Bei den LEDs bin ich umgeschwenkt und habe nun diese gewählt(Wellenlänge der anderen war mir dann doch nicht optimal genug): http://www.tme.eu/de/Document/975ec606a2fefe9445f1111fbfbce8b1/GD%20DASPA1.14.pdf Als ich sie vor mir auf meiner Arbeitsfläche hatte, sagte ich mir erstmal: "Junge, was hast Du Dir da nur eingebrockt". Dafür, dass sie so winzig ist, ließ sie sich mit ein wenig Fingerspitzengefühl dann doch passabel an zwei Kabel anlöten. Auch wenn die Achse ein wenig krumm ist, kann ich sie so wie ein axiales Bauelement verarbeiten(Raster 2,54), wobei ich überlege, bei den anderen statt kleinen Kabeln(Litze) versilberten Kupferdraht zu verwenden, wegen der Biegbarkeit. Ich musste die Teile jetzt einfach vor mir haben, und siehe da, das Datenblatt ist teilweise für die Katz(Vielen Dank nochmal für die Hinweise) - nachdem ich einfach mal eine LED am Labornetzteil getestet habe, kam ich zum Ergebnis: Durchlassspannung ca. 2,45V(laut Datenblatt gibts das gar nicht) und knapp über 3V geht der Strom über die maximal erlaubten 250mA. Bei 3V schwankt es zwischen 170mA und 240mA. Über Temperatur brauchen wir nichtmal reden, sehr effizientes Teil. Meine Pflanze sieht extrem dunkel, gräulich und rötlich aus. Perfekt wäre natürlich pechschwarz aber da kommt man natürlich nur mit 2 Farben(+Rot) hin, wo die eine dann wieder im ineffizienteren Bereich liegt. Eine weitere LED werde ich noch testen, um sicher zu gehen, dass die nicht total aus der Reihe fällt. Wenn das nicht der Fall ist, peile ich die 3V an. Dass es nicht ohne Verlustleistung geht, habe ich jetzt kapiert und somit werde ich einfach Vorwiderstände benutzen. Zur Stromversorgung habe ich einen 8V Ringkerntrafo mitgekauft, den ich in ein Alu-Gehäuse verpacken werde, samt Gleichrichtung(Achja, dazu habe ich mich nämlich jetzt entschlossen) und so weiter, sodass es auf dem Boden liegen kann. Außerdem werde ich da wohl noch einen Fußschalter unterbringen. Das ganze mit Eurostecker rein und über weiteres Kabel zu den LEDs. Würde somit bedeuten(Falls ich jetzt nicht was gedanklich verbockt habe): 230VAC Ringkern 8VAC -> Gleichrichtung(-1,1V) 6,9VDC -> Glättung mit Siebelko(hab bis 10mF da, wenn auch nur einen) und evtl Spulen? (<-muss mich damit noch genauer befassen, Oszi kommt demnächst, Rigol DS1054Z; dauert aber noch 1 Monat.) -> 5 Vorwiderstände + je 2 LEDs in Reihe Ich hoffe, dass sich das jetzt mal sinnvoll anhört, freue mich aber natürlich immer, wenn jemand was dran aussetzt, bevor ich das Gerät später einschalte ;)
Berücksichtige, dass die Spannung der LED's von der Temperatur abhängt. Wenn der Widerstand zu wenig Ohm hat, steigt der Strom mit steigender Temperatur zu sehr an (bis hin zum Teufelskreis). Ich schlage vor, dass du die LED-Kette einige Stunden in fertig montiertem Zustand and Labornetzteil hängst, damit sie auf Betriebstemperatur kommen. Erst dann misst du die Spannung und berechnest den Widerstand dazu passend. Bedenke auch, dass die Netzspannung ein bisschen schwankt. Es macht wenig sinn, eine 18V LED Kette an 19V Transformator zu betrieben (also nur 1V am Widerstand). Ich würde aus dem Bauch heraus wenigstens 20% der Gesamtspannung am Widerstand abfallen lassen - um den Teufelskreis aus Temperatur<->Strom Wechselwirkung zu verhindern.
> 230VAC Ringkern 8VAC -> Gleichrichtung(-1,1V) 6,9VDC -> Glättung mit Siebelko 10mF Das hast Du zu einfach gerechnet. Die Verluste am Gleichrichter betragen je nach Bauteil und Strom irgendwo zwischen 1 und 2 Volt. Durch die Glättung erhöht sich die Spannung allerdings auf einen Wert irgendwo zwischen der Effektiv-Spannung und der Spitzenspannung - abhängig vom Laststrom und Größe des Kondensators. Da kommt also etwas mehr raus, als du ausgerechnet hast. Es könnten durchaus 9V werden. Was wiederum einen GANZ ANDEREN Vorwiderstand bedeutet. Ich persönlich fände es uncool, etwa ein fünftel der Energie im Transformator zu verheizen und ein weiteres Drittel in den Widerständen. Dannn kannst du energietchnisch nämlich gleich Halogenlampen nehmen. Nimm doch einfach ein fertiges LED Netzteil!
Danke für Deine Antworten. Die LEDs senden Strahlung in fast genau 450nm ab. Ich kenne keine Halogenlampe, von der man das so genau sagen kann. Jedenfalls interessiert mich eigentlich nur, wie viel Lichtleistung die Lampe pro Watt im 420-470nm- Bereich ausstrahlt. Bei einer Lichtausbeute von fast 50% müssten das somit ca. 360mW sein. Beim Ringkerntrafo würde ich von etwa 90% Wirkungsgrad ausgehen +3/-5%(je nach Belastung). So extrem schlecht wäre das also nicht. Bei den Netzteilen, die ich gesehen habe, ist der Wirkungsgrad ca. 70-80%. Ich habe auch mehrere Möglichkeiten überlegt, und bin zum Schluss gekommen, ob die Spannung jetzt an einem Transistor, einer Diode oder einem Widerstand abfällt, ist ziemlich egal, irgendwo gehen die ca. 20% immer weg. Wenn wir von 90% Effizienz am Ringkerntrafo ausgehen, komme ich auf ca. 72% Effizienz, was ziemlich das ist, was auch aus einem stinknormalen Kompaktnetzteil rauskommt. Voraussetzung wäre dann, dass ich relativ exakt 7,1V nach dem Glätten bekomme. Es würde mich aber auch reizen, vielleicht einen kleinen Trafo zu wickeln, der die Spannung dann noch auf die richtige Spur bringt. Ich muss auch sagen, dass wir bei 10 LEDs bei 70% Effizienz von etwa 1,5W Verlust reden. bei 80% Effizienz spare ich 0,5W :) Natürlich ist es schon gut, in der Theorie darüber zu sprechen und es ist ja auch sehr lehrreich, aber für den Anfang juckt mich das jetzt nicht so. Zusammen genommen hat das Material vielleicht 25€ gekostet. Wenn ich ein fertiges Netzteil kaufe, komme ich da denke ich nicht hin und der Ringkerntrafo ist ein gewisser Mehrwert. An das Labornetzteil werde ich das ganze auf jeden Fall anschließen und die Temperatur beobachten. Das habe ich mit der einen LED schon gemacht, wo ich beobachtet habe, dass die Schwelle in den Teufelskreis extrem schnell kommt. bei 3V noch um 200mA, rutscht das Teil über 3,05V schon langsam rein(>250mA) Ich denke aber mit Widerstand sieht die Sache anders aus(Ich glaube dass ich das demnächst direkt mit der LED teste ;) )
Gusti schrieb: > Die LEDs senden Strahlung in fast genau 450nm ab. Ich kenne keine > Halogenlampe, von der man das so genau sagen kann. "Alte" Halogenlampen hatten durchaus eine merkliche Emission im nahen UV-Bereich. Bei neueren wird extra ein UV-Filter verwendet, um diese, sonst eher schädlichen Emissionen zu vermeiden. Gruss Harald
Eine Pflanze braucht aber nicht nur tiefblau/royal blau, sondern auch rot/tiefrot (650-700nm). Sonst wird die kaum wachsen...
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/biology/imgbio/pigabs.gif Chlorophyll absorbiert Licht und leitet die gewonnene Energie weiter. Wie man auf dem Bild erkennen kann, sind beide, bei den meisten Pflanzen relevanten, Chlorophyllarten bei blauem und rotem Licht aktiv. Zusätzlich noch betaCarotin im blauen Bereich. Wären das verschiedene Farbstoffe, würde ich Dir Recht geben. Ich denke aber nicht, dass es einen Unterschied macht, ob das Chlorophyll a seine Energie aus blauem oder rotem Licht gewinnt. Jetzt lässt sich darüber streiten, ob die niedrigere Aktivität bei rotem Licht in Verbindung mit der höheren Effizienz von LEDs bei rotem Licht evtl. insgesamt zu einem besseren Ergebnis führt. Man sieht aber, dass man es sich im roten Bereich leichter verbocken kann, weil die Photosynthesekurve deutlich steiler abfällt, außerdem eignet sich die blaue Farbe eben wie gesagt auch für Carotin.
Gusti schrieb: > Chlorophyll absorbiert Licht und leitet die gewonnene Energie weiter. > Wie man auf dem Bild erkennen kann, sind beide, bei den meisten Pflanzen > relevanten, Chlorophyllarten bei blauem und rotem Licht aktiv. Wenn ich Dich richtig verstanden habe, willst Du Dir ja jetzt eine passende Lampe bauen. Da Fragen nach Pflanzenlampen hier im Forum häufiger gestellt werden, wäre es gut, wenn Du so ca. in einem halben Jahr noch einmal über Deine Erfahrungen bezüglich Wachstums- verhalten berichten könntest. Ich denke, das Du damit so einigen Forumsteilnehmern helfen könntest. Gruss Harald
Genau das habe ich vor. Schließlich hat mir das Forum bisher auch sehr geholfen :)
Gusti schrieb: > Ich habe auch mehrere Möglichkeiten überlegt, und bin zum Schluss > gekommen, ob die Spannung jetzt an einem Transistor, einer Diode oder > einem Widerstand abfällt, ist ziemlich egal, irgendwo gehen die ca. 20% > immer weg. Ich denke, du hast noch nicht realisiert, daß ein Konstantstrom-Netzteil für LEDs ein Schaltnetzteil ist. Dsa heißt also, es verbrät nicht die Spannung an einem Transistor oder ähnlichem, wie das bei einem analogen Netzteil der Fall wäre. Außerdem hast du momentan den Spannungsabfall am Gleichrichter und den Spannungsabfall am Vorwiderstand. Zuzüglich der Verluste des Ringkerntrafos. Wenn du das alles addierst, kommst du auf wesentlich höhere Verluste als bei einem Konstantstrom-Schaltnetzteil für die LEDs. Bei einem Schaltnetzteil muß nun mal keine Leistung als Wärme "verbraten" werden, sondern da wird der Ausgang mittels PWM geschaltet und mit dem Tastverhältnis die Spannung (bzw. hier der Strom) geregelt. Das heißt, hier sind wesentlich höhere Wirkungsgrade möglich als bei einem analogen Netzteil plus Gleichrichter plus Vorwiderstand für die LEDs.
Gusti schrieb: > Ich denke aber nicht, dass es > einen Unterschied macht, ob das Chlorophyll a seine Energie aus blauem > oder rotem Licht gewinnt. Das sind eher zwei unterschiedliche Prozesse, die zum einen rotes und zum anderen blaues Licht benötigen. Ohne die genauen physikalisch chemischen Vorgänge zu kennen denke ich nicht, daß entweder die eine oder die andere Wellenlänge ausreicht. Die Prozesse in der Natur sind normalerweise zu spezifisch und zu optimiert. Ich denke für ein gesundes Wachstum sind beide Wellenlängenbereiche notwendig, aber ich weiss es nicht. Eine Rückmeldung deiner Erfahrungen wäre nett, viel Erfolg.
In einem LED-Forum ging es um genau dieses Thema. Da hatte jemand gefunden, daß Pflanzen beide Lichtfarben brauchen. Die Zusammensetzung beeinflußt Wuchshöhe, Menge der Blätter, Blüte und Frucht. Teilweise wurde das so weit getrieben, daß die Lichtzusammensetzung gesteuert wurde. Ich glaube, das ging damals um Chilis, Tomaten und Erdbeeren.
Udo Schmitt schrieb: > Das sind eher zwei unterschiedliche Prozesse, die zum einen rotes und > zum anderen blaues Licht benötigen. Wenn ich jetzt in der Schule nicht vollständig abwesend war, meine ich gelernt zu haben, dass Chlorophyll quasi wie eine Solarzelle Energie gewinnt, die dann die Pflanze als Adenosintriphosphat und NADP(Fragt mich bitte jetzt nicht wie das ausgeschrieben hieß) verwandelt wird(jedenfalls werden beide irgendwie gebildet oder sind beteiligt). Im Endeffekt ist das einfach ein Prozess, wo es darum geht ob das NADP ein Wasserstoffatom mehr oder weniger hat(NADPH). Und daraus wird dann die "Ladung" quasi gewonnen oder so ähnlich. Was die Pflanze mit der gewonnenen Energie dann macht, ist sozusagen ihre Angelegenheit. Die Nährstoffe jedenfalls kommen aus dem Boden, irgendwelche Mangelerscheinungen können somit eigentlich nicht auftreten. Helge A. schrieb: > Da hatte jemand > gefunden, daß Pflanzen beide Lichtfarben brauchen. Was jetzt praktisch meine oben abgegebene Erklärung widerlegen würde :) Ich denke ich bestelle mir noch die roten und wenn ich (5rot/5blau), und jeweils 10 einfarbige nehme, wird sich das zeigen. Jedenfalls hat es jetzt mein Interesse geweckt. Doof ist natürlich, dass die Spannungen dann verschieden sind ;). Kann natürlich auch sein, dass die Lichtfarbe der Pflanze zum Beispiel sagt, wann es Frühjahr, Sommer oder Herbst ist? Halte ich zumindest für möglich. npn schrieb: > Dsa heißt also, es verbrät nicht die > Spannung an einem Transistor oder ähnlichem, wie das bei einem analogen > Netzteil der Fall wäre. Du hast Recht. Ich habe von PWM keine Ahnung. Ich schau mir das auf jeden Fall auch noch an, aber ich möchte aber erstmal an der Steckdose analog anfangen. Dafür habe ich jetzt auch das Oszilloskop bestellt. Wenn ich nächstes Mal ein Netzteil baue, kommt da eine PWM- Steuerung rein ;) Ich möchte halt nichts fertiges kaufen, weil ich die Funktionsweise verstehen will und es ist mir wichtig, dass ich das auch bauen kann.
Ich weiß nicht, warum Du von der Reihenschaltung von z.B. 5 LEDs wieder abgekommen bist. Den besten Wirkungsgrad wirst Du (fallst Du den RKT verwenden willst) mit Brückengleichrichter und ohne C (wegen des Stromflusswinkels) erreichen (alle LEDs in 1 Reihe). Außerdem kannst Du die Verlustleistung des Rs zum Beheizen der Pflanze oder des Bodens nutzen. Die meisten Pflanzen lieben nicht nur Helligkeit, sondern auch wohlige Wärme.
Hallo Hobbygärtner! Blau und rot dürften die wichtigsten Bestandteie im Spektrum der Pflanzen sein... Das entnehme ich z.B. Wiki Allerdings braucht Blau oder Rot auch eine gewisse Leistung, so daß es mit ein paar Leds nicht getan ist... Wozu soll das gut sein, die Leds für die Pflanzenbeleuchtung pulsieren zu lassen? Mani
:
Bearbeitet durch User
@eProfi Wegen eines Denkfehlers und weil ich jetzt schon den Ringkerntrafo hatte. Auch muss man bedenken, dass bei Ausfall einer LED die anliegende Spannung viel zu hoch wird und ziemlich schnell alle LEDs kaputt sind. @JZ Nein, ich meine ATP/ADP(Adenosintriphosphat/Adenosindiphosphat) und NADP/NADPH(Nicotinamidadenindinukleotidphosphat/Nicotinamidadenindinukle otidphosphathydrid[, wenn ich mich nicht täusche]) Das angesprochene NADH würde ich dem menschl. Körper zuordnen, habe zumindest in dem Zusammenhang davon gehört(Citratzyklus) NADP und ATP sind Coenzyme, die durch die Photosynthese zyklisch energieträchtig werden und ihre Wirkung entfalten können. Mani W. schrieb: > Allerdings braucht Blau oder Rot auch eine gewisse Leistung, > so daß es mit ein paar Leds nicht getan ist... > > Wozu soll das gut sein, die Leds für die Pflanzenbeleuchtung pulsieren > zu lassen? Die LEDs sind nicht einfach ein paar LEDs. Die LEDs leuchten mit jeweils mit einem Lichtstrom von 121-150 Lumen. Bei 10 Stück kommt das etwa auf eine 100W- Glühbirne, wobei die LEDs ja nur blaues Licht abstrahlen - bei etwa 7,5W Stromverbrauch. Bei zu viel Licht kommt es zu einer Photoinhibition, was zu Hemmung der Photosynthese durch Überhitzung und Zerstörung von Chlorophyll führen kann. Die Photosynthese hat Licht- und Dunkelreaktionen. Bevor die Lichtreaktion stattfinden kann, muss ein Abtransport der Zwischenprodukte stattfinden. Das bedeutet, dass die Pflanze in der Zeit nichts mit dem Licht anfangen kann. Es wird aber durch den Farbstoff absorbiert und muss somit in Wärme umgewandelt werden, die wiederum leichter zu einer Überhitzung führt. Optimal wäre es also, wenn das Licht im selben Takt ausgesendet würde, in dem eine Pflanze arbeitet. Allerdings wäre ein Pulsierendes Signal wahrscheilich nicht so sinnvoll wie eine Rechtecksignal.
@Gusti Ich muss zugeben, dass ich kein Experte für die Pflanzenwelt bin. Aber: Wenn diese 50Hz Geschichte stimmen würde, dann könnte man mit diesem Wissen sagenhaft günstiges Haschisch produzieren. So billig, dass vielleicht sogar ich mir mal eine Tüte gönnen würde. Peace!
Gusti schrieb im Beitrag #3876585: > Ich kann nur mal einen Mod bitten, diese unqualitfizierten > Bemerkungen > zu löschen. Ich habe mich zwischenzeitlich zur Photosynthesereaktion > weiter informiert, um eine möglichst optimale Lampe bauen zu können und > teile mein gewonnenes Wissen hier sogar, obwohl ich momentan keine > weiteren Infos aus dem Thread ziehe sondern im Prinzip nur noch Fragen > beantworte und als Dank werde ich persönlich angegriffen. > Kein Wunder, dass Know How immer unter Verschluss bleibt. Und alle > Kentnisse, die ich ab jetzt erlange, werde ich nicht mehr hier posten. > Es ist mir viel zu schade, dass es solche Leute sie so maßgeschneidert > zu Gesicht bekommen. Hallo Gusti, ich kann mir gut vorstellen, was die Zweifler beflügelt. Auch wenn du eigentlich nichts mehr beantworten willst, vielleicht noch eine Frage: Ist es wirklich so, daß die Photosynthese mit 50Hz abläuft? Auch ich kann es mir nur schwer vorstellen, weil ja die Natur die Vorgänge so einrichtet, wie es der natürlichen Form entspricht. Und das Sonnenlicht, was ja im Verlaufe der Jahrmillionen häufiger anzutreffen ist als die 50Hz-Kunstbeleuchtung, gleichmäßig ist. Warum sollte dan die Photosynthese mit 50Hz ablaufen (zwischendurch der Abtransport)? Wenn du das mal aufklären könntest, dann werden einige Zweifler vielleicht verstummen. Danke!
Ich habe gar nie gesagt, dass 50 Hz die optimale Pulsierung wäre. Ich habe das nur in den Anfängen so machen wollen, damit ich keine Steuerung für das Stromsignal brauche. Wie lange die Dunkelphase und wie lange die Lichtphase sein muss, muss ich erst noch herausfinden. Ich habe aber definitiv schon wiederholt gelesen, dass die Energie in der Dunkelphase teilweise vernichtet wird, weil es zu einem Energiestau kommt.
Die Hell- und Dunkelphase würde ich mal gleichsetzen mit Tag und Nacht. Das kommt der Wirklichkeit bestimmt näher. Es ist auch ziemlich egal, ob du von 50Hz oder 100Hz oder auch nur 10Hz ausgehst. Pflanzliche Reaktionen laufen niemals so schnell ab, wie du denkst. Das kann ich mir beim besten Willen nicht vorstellen.
npn schrieb: > Die Hell- und Dunkelphase würde ich mal gleichsetzen mit Tag und Nacht. > Das kommt der Wirklichkeit bestimmt näher. In der Dunkelphase wird durch NADP und ATP Glucose erzeugt, die schon wenige Sekunden nachweisbar ist, nachdem die Pflanze mit Licht bestrahlt wurde. Es finden also wahrscheinlich pro Sekunde ständig Oxidations- und Reduktionsprozesse und somit viele Licht- und Dunkelreaktionen statt, die mit dem Tag-/Nachtzyklus in keinem Zusammenhang stehen. Das Problem ist nur, dass entweder noch niemand erforscht hat, wie lange die Prozesse genau dauern, oder nicht so nett war, es ins Netz zu stellen. Dass sie höchstens ein paar Sekunden dauern können, ist schonmal klar, aber ich suche immernoch die genaue Zeit, bzw. am wichtigsten wäre ja nur die Zeit, die es braucht, ATP/NADP abzutransportieren, denn danach darf die Lampe ja sofort wieder leuchten. Ich schätze aber, dass die Zeit, in der die Lampe aus sein sollte, so kurz wäre, dass man sich gleich durchlaufen lassen kann. Dennoch wäre das interessant herauszufinden und ein solches Stromsignal zu modulieren, wenn auch nur zum Lernen.
Also solltest du doch eine Steuerung mit einer steuerbaren Konstantstromquelle realisieren. Dann kannst Du vom Sekundenbereich bis in den Tagebereich die Ein- /Auszyklen steuern.
@Petra Jep, das sollte ich wohl. Zuerst muss ich jetzt aber leider die Lampe kurzzeitig beiseite legen, um mir erstmal einen Reflow- Lötofen zu bauen, da sich die SMD- LEDs nicht anders verarbeiten lassen. Die angelöteten Drähte üben zu starken Druck aus, ein Lötkolben würde die LEDs beim rückseitigen Löten zerstören und eine Rückseitige Erhitzung mit Heißluft oder was auch immer, würde keine Sicherheit bringen, ob die LEDs tatsächlich angelötet sind, oder zu heiß wurden. Ohne halbwegs annehmbare Temperatursteuerung komme ich da also nicht weit. Dann werde ich sie wohl auf eine IMS- Platine löten und einen Alu- Kühlkörper anschrauben, sodass erstmal das Lampenmodul für Testzwecke fertig ist. Dann muss noch mein Oszi kommen. Bis ich also das Netzteil tatsächlich anpacken kann, wird somit noch dauern und bis dahin kann ich dann genau entscheiden.
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschalten
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.