Hallo zusammen,
Ich studiere Produktdesign und möchte gerne für meinen Entwurf/Prototyp
eine tragbare Leuchte bauen, die für eine kurze Dauer ohne Kabel
weiterhin leuchtet. Sie soll mit Akku betrieben werden.
Gestern wurde mir empfohlen diese Bestandteile für den Akku 18650 zu
besorgen
(https://www.ebay.de/itm/1-PC-5-V-Micro-USB-1A-18650-Lithium-Batterie-Lade-Bord-Ladegerat-Modul-Top-J5Q9/173924963899?hash=item287ebc563b:g:YpAAAOSwjT5c-L2t)
und mit meiner Leuchte zu verbauen. Leider finde ich keinen passenden
LED Strip, der ebenfalls eine Stromspannung von 5V hat mit ausreichend
Lumen.
Es würde reichen wenn die Lampe für sehr wenige Minuten leuchtet.
Der LED Strip, den ich gerne verwenden möchte hat eine Spannung von 24V.
Kann ich Akkus in einer Reihe schalten oder ist das zu riskant?
Oder soll ich einfach Batterien in einer Reihenschaltung benutzen?
Vielleicht auch mit Knopfzellen?..
Es soll ja nur kurz die Idee darstellen und muss noch nicht voll
funktionsfähig sein und die .
Gibt es denn Möglichkeiten? Und was genau muss ich kaufen?
Anbei findet ihr ein paar Bilder zu meinen Entwurf.
Ich wäre sehr dankbar für eure Hilfe!!!
Viele Grüße
Jannes L.
Jannes L. schrieb:> Leider finde ich keinen passenden> LED Strip, der ebenfalls eine Stromspannung von 5V hat mit ausreichend> Lumen.
Oje.
Zwischen Akku (der eine schwankende Spannung je nach Ladezustand hat,
bei LiIon von 4.2V (voll) auf 2.5V (leer), und LEDs (die möchten einen
STROM, die Spannung stellt sich dann je nach Temperatur und Exemplar und
Laune auf irgendeinen Wert laut Datenblatt) braucht man einen
Spannungswandler, der möglichst noch eine Tiefentladung des Akkus
verhindert und die LEDs mit konstantem Strom versorgt.
Der Vorteil: Es reicht dann eine Akkuzelle (sie soll ja sowieso nicht so
lange leuchten), die Spannung wird hochgewandelt BIS der von der LED
gewünschte Strom fliesst.
Du brauchst aber auch noch eine Ladeschaltung für den Akku, die ein
Überladen verhindert.
Eventuell tut es https://www.microchip.com/wwwproducts/en/MIC3289
und
https://www.nxp.com/products/power-management/battery-management/battery-chargers/1.2a-single-cell-li-ion-li-polymer-battery-charger:MC34673
Fertige boards mit denen sind mir nicht bekannt, passen wohl sowieso
nicht in deine Lampe.
Muss es unbedingt ein Led-Stripe sein? Und weshalb 24Volt?
Die Auswahl an hochwertigen Leds ist doch so umfangreich, und gerade für
den Lampenbau gibt es bessere Alternativen wie Led-Stripes.
Wenn wenige Minuten reichen würde ich auch nur einen Akku verwenden, so
wie auch Michael B. schreibt. Wenn man genaue Daten hätte käme evtl.
sogar ein Supercap als Puffer in Frage.
Ich kann anhand deiner Grafik nicht genau erkennen wie die Leuchtfläche
aussehen soll. Scheinbar ist die Leuchtfläche rund, da gibt es einige
Möglichkeiten an Led-Varianten.
Interessantes Projekt;-)
Jannes L. schrieb:> Es gibt auch LED Streifen mit 12V aber die haben nur 100 LEDs pro Meter> und mehr ist besser meint mein Professor.
Das kommt natürlich auf die Leds an. In deinem Fall ist es aber so das
die Fläche gleichmäßiger ausgeleuchtet wird, je dichter die Leds
aneinander sitzen. Also mehr Leds je Meter.
Die von Dir verlinkten Streifen haben zwischen 24W bis 48W, bei 5m
Länge. Wie lang ist denn das Stück was in die Lampe kommt und wie lange
soll/muss durch den Akku überbrückt werden?
Wieviel Platz hast Du für die Akkus bzw. die Elektronik?
Jörg R. schrieb:> Die von Dir verlinkten Streifen haben zwischen 24W bis 48W, bei 5m> Länge. Wie lang ist denn das Stück was in die Lampe kommt und wie lange> soll/muss durch den Akku überbrückt werden?
Das Stück ist ca. 47cm lang und es reicht wenn es zwischen 2-5 min
leuchtet. Ich muss es beim Präsentieren zeigen können und für die Fotos.
Jannes L. schrieb:> Jörg R. schrieb:>> Die von Dir verlinkten Streifen haben zwischen 24W bis 48W, bei 5m>> Länge. Wie lang ist denn das Stück was in die Lampe kommt und wie lange>> soll/muss durch den Akku überbrückt werden?>> Das Stück ist ca. 47cm lang und es reicht wenn es zwischen 2-5 min> leuchtet. Ich muss es beim Präsentieren zeigen können und für die Fotos.
Zu welchem der 3 verlinkten tendierst Du? Wieviel Platz hast Du für die
Akkus bzw. die Elektronik?
> Wieviel Platz hast Du für die Akkus bzw. die Elektronik?
Das Rohr sollte einen Außendurchmesser von 12x1mm haben. 15x1mm ist auch
möglich. Ich hätte also im gesamten Innenraum des Rohrs Platz dafür.
Die Ladestation muss erstmal nicht funktionieren. Zur Präsentation und
für den Prototypen reicht es, wenn sie erstmal nur Standfuß ist.
Rohr 12x1 (mm) heißt 10mm Innendurchmesser, nutzbarer Durchmesser sind
dann 9,5mm. Bei 15x1 sind es dann 12,5mm.
Da würde ich viele Alkali-AAA-Zellen (notfalls Lady-Zellen) nehmen und
einen Widerstand für die LEDs. StepUp mit Konstantstromausgang paßt da
nicht mehr rein und selber bauen scheidet für den TO aus.
Soll ja nur einmal für ein paar Minuten leuchten.
Blackbird
Ich würde möglichst viel in den Standfuß packen, sonst bleibt die Lampe
nicht stehen. Zwei Batterien mit Stepup sollten da rein passen. Und die
einfach leersaugen. Geht schnell und ist günstig.
Sebastian schrieb:> Ich würde möglichst viel in den Standfuß packen, sonst bleibt die Lampe> nicht stehen.
So wie sie gezeichnet ist bleibt sie ziemlich sicher nicht stehen, nicht
mal wenn er den Standfuss aus massiv Gold oder abgereichertem Uran
macht.
Spätestens wenn jemand die Lampe zur Seite dreht (ich gehe davon aus daß
die "Lagerung" im Fuss drehbar sein soll) kippt sie ziemlich sicher.
Man sieht schön warum ein Designer auch immer noch einen Ingenieur oder
guten Mechaniker/Elektroniker braucht.
:-)
Jannes L. schrieb:> Der LED Strip, den ich gerne verwenden möchte hat eine Spannung von 24V.
Google nach "Power Gorilla"
Diese Power Bank liefert 24V. Kapazität der Li-Zellen: 24000 mAh
Aber nicht ganz billig.
Der "Fuß" ist die Ladestation, die wird sicher ortsfest angebracht sein.
Aber zum gelegentlichen Ausleuchten anderer Ecken nimmt man die Leuchte
raus und geht eben dahin wo man Licht braucht.
Nur sollte die Leuche dann auch noch weiterleuchten.
So habe ich das verstanden.
Für eine Demo kann das Ladegerät auch ein Dummy sein.
Und bei der Fragestellung des TO bezweifle ich sehr, dass irgendwas mit
Elektronik basteln noch vor dem Demotermin fertig wird.
Blackbird
> Zu welchem der 3 verlinkten tendierst Du? Wieviel Platz hast Du für die> Akkus bzw. die Elektronik?
Der LED Strip hat diese Daten:
210 LED/meter
14.4W/M
24V
> mal wenn er den Standfuss aus massiv Gold oder abgereichertem Uran> macht.> Spätestens wenn jemand die Lampe zur Seite dreht (ich gehe davon aus >daß> die "Lagerung" im Fuss drehbar sein soll) kippt sie ziemlich sicher.
Der Fuß (Ladestation) ist auch noch nicht fertig entworfen. Ich muss ja
erstmal wissen, wie viel die Stange + Leuchtfläche wiegen wird.
> Da würde ich viele Alkali-AAA-Zellen (notfalls Lady-Zellen) nehmen >und einen
Widerstand für die LEDs.
Ich kann maximal 9 AAA-Zellen hintereinander ins Rohr reinsetzten. Das
reicht nicht um auf 24V zu kommen oder? Oder ist das für die DEMO nicht
so wichtig?
>StepUp mit Konstantstromausgang paßt da nicht mehr rein und selber >bauen
scheidet für den TO aus.
Was bedeutet denn TO?
> Der "Fuß" ist die Ladestation, die wird sicher ortsfest angebracht> sein.> Aber zum gelegentlichen Ausleuchten anderer Ecken nimmt man die >Leuchte> raus und geht eben dahin wo man Licht braucht.> Nur sollte die Leuche dann auch noch weiterleuchten.> So habe ich das verstanden.
Alles richtig verstanden!
> Für eine Demo kann das Ladegerät auch ein Dummy sein.> Und bei der Fragestellung des TO bezweifle ich sehr, dass irgendwas >mit
Elektronik basteln noch vor dem Demotermin fertig wird.
Ich hätte noch 5 Wochen Zeit um etwas zu basteln, aber ich kenne mich da
gar nicht aus und der Hackerspace in Kassel ist nur Dienstags
erreichbar...
Sebastian schrieb:> Ich würde möglichst viel in den Standfuß packen, sonst bleibt die> Lampe> nicht stehen. Zwei Batterien mit Stepup sollten da rein passen. Und die> einfach leersaugen. Geht schnell und ist günstig.
Was ist denn genau zwei Batterien mit Stepup gemeint? Es gibt im
Internet so viel davon zu finden und was genau davon ist für mich
geeignet. Meine Vorstellungskraft und Wissen über Batterien/Akku und
Elektronik ist sehr mager...
Jannes L. schrieb:> Ich kann maximal 9 AAA-Zellen hintereinander ins Rohr reinsetzten. Das> reicht nicht um auf 24V zu kommen oder? Oder ist das für die DEMO nicht> so wichtig?
1. Suche dir passende Leds oder auch Led Stripes aus.
2. Nimm einen oder mehrere Akkus/Primärzellen in das Rohr
3. Suche bei ebay, amazon oder sonstwo einen zu deinen Leds passenden
Aufwärtswandler der den entsprechenden konstantstrom oder
Konstantspannung liefert.
4. konstruiere deinen Lampenkopf so, daß der Wandler in den Lampenkopf
passt.
5. Wahlweise zu 4. beauftrage einen Elektronikentwickler dir einen
ultraflachen Wandler zu konstruieren der passt (teuer!)
Alternativ zu 2. könnte man eventuell auch ein kleinen flachen LiIon
pack mit in den Lampenkopf packen.
Das man einem angehenden Akademiker so etwas so detailliert erklären
muss stimmt mich schon etwas traurig.
> Das man einem angehenden Akademiker so etwas so detailliert erklären> muss stimmt mich schon etwas traurig.
Ich werde einfach in die Elektrowerkstatt des Fachbereiches
Elektrotechnik/Informatik gehen. Danke euch allen hier.
TO = Thread Opener, also Du.
Wenn ich das Datenblatt richtig verstehe, sind das 700 LEDs auf 5m,
jeweils 350 warmweiße und 350 kaltweiße. Alle 10 cm kann man
abschneiden, das sind dann 700 / 50 dm = 14 LEDs, 7 von jeder Sorte in
Reihe. Damit kommt auch die Betriebsspannung von ca. 18,5 bis 24V für 7
LEDs hin (Datenblatt Seite 7).
Der Strom von 1A max. für 5m (für einen Strang) ist bei einem 10cm
Teilstück (das ist 1/50) dann nur noch 20mA.
47cm (50cm) ergeben dann 100 mA pro Strang.
Da der Betrieb lt. Datenblatt ausdrücklich "Konstantspannung" vorsieht,
ist hier wirklich 24V / 200mA für volle Lichtstärke erforderlich.
Für geringere Lichtstärke auch noch 20 bis 21V.
Die Frage ist nun, wie kommen 22 bis 24V / (200mA für 5 Minuten) in ein
ca. 50cm langes 9,5mm dünnes Rohr? Und das alles ohne technischen und
elektronischen Firlefanz, schon gar nicht mit Mikrocontroller oder
Leiterplatten bestücken!
Das ist wohl die Kernfage, die der TO hatte, mangels Wissen aber so
nicht stellen konnte.
Aber wir können sie doch sicher beantworten, oder?
Blackbird
Jannes L. schrieb:> Ich studiere
echt jetzt?
Jannes L. schrieb:> Ich kann maximal 9 AAA-Zellen hintereinander ins Rohr reinsetzten. Das> reicht nicht um auf 24V zu kommen oder?
hmm, schwere Mathematik 9x Zellenspannung, das kann man nicht ohne
"Summit des Oak Ridge National Laboratory mit nochmals gesteigerten
143,5 PFLOPS.[4]" rechnen.
Es soll aber noch stepup Regler geben....
Jannes L. schrieb:> Das Stück ist ca. 47cm lang und es reicht wenn es zwischen 2-5 min> leuchtet
[...]
> 14.4W/M> 24V
[...]
> Ich kann maximal 9 AAA-Zellen hintereinander ins Rohr reinsetzten.
9 AAA-Zellen sind gut 40 cm, auf der gleichen Laenge passen 13
Lady-Zellen (N), reicht also auch nicht fuer 24V.
Such' dir einen Streifen mit 12V, dann reichen 8 Zellen.
Und je niedriger die Spannung fuer den Streifen ist, desto mehr Stellen
zum Trennen hat er, du kommst also naeher an die gewuenschten 47 cm --
die von dir verlinkten Streifen lassen sich alle 10 cm trennen, bei
12V-Streifen mit gleicher LED-Dichte waeren es 5 cm, du kannst also auf
45 cm ablaengen.
Fuer 5 Minuten sind AAA-Zellen allemal gut, auch die Helligkeit sollte
nach so kurzer Zeit noch nicht merklich gesunken sein.
Jannes L. schrieb:> Danke für die Tipps!> Beitrag kann gelöscht werden.
sagt wer?
üblicherweise löschen die Moderatoren schon recht gut auch ohne
Anweisung :)
Joachim B. schrieb:> Jannes L. schrieb:>> Danke für die Tipps!>> Beitrag kann gelöscht werden.>> sagt wer?>> üblicherweise löschen die Moderatoren schon recht gut auch ohne> Anweisung :)
Ich habe diesen Beitrag erstellt und möchte, dass er gelöscht wird.
Jannes L. schrieb:> Der LED Strip hat diese Daten:> 210 LED/meter> 14.4W/M> 24V
Das ist zwar ein anderer als der den Du gestern auf Nachfrage von mir
benannt hast. Trotzdem sollte es mit 2 oder 3 Lithium-Ionen Akkus
funktionieren. Es soll ja wohl auch erst einmal zur Demonstration
dienen.
Problem ist der verfügbare Platz in dem Rohr mit 10mm bzw. 13mm
Innendurchmesser.
Als Akku würde ich daher 2 oder 3 vom Typ 10440 nehmen.
Beispiel:
https://www.akkuteile.de/lithium-ionen-akkus/14500/trustfire/trustfire-10440-600mah-3-7v-geschuetzte-li-ionen-zelle/a-101106/
Ein 13450 könnte in das 15mm Rohr passen. Allerdings muss ein Draht vom
unteren Pol des Akkus am Akku vorbei zum Lampenkopf geführt werden.
https://www.akkuteile.de/efest-imr-13450-600mah-3-6v-3-7v-li-ion-akku-pluspol-flach/a-100212/
Als StepUp kann ich Dir auch nur einen Tipp geben was man nehmen könnte.
Mein Beispiel passt aber nicht in das Rohr, auch nicht in das größere.
https://www.pololu.com/product/2569
Der Led-Streifen benötigt ca. 7,5W je Meter. Bei einem Akku am Eingang
des StepUp wäre der Strom zu hoch den der kleine Akku liefern kann. Bei
2 Akkus fließen ca. 1,2A, mit angenommenen 80% Wirkungsgrad des StepUp.
Damit sollte die Lampe knapp 10 Minuten leuchten. 3 oder mehr Akkus
würden die Laufzeit entsprechend erhöhen. Problem ist das die Akkus
nicht einfach so geladen werden können. Durch die Serienschaltung ist
ein BMS notwendig.
Ob es fertige und passende StepUp gibt die in das Rohr passen weiß ich
jetzt nicht. Ich möchte auch nur einen Denkanstoß geben.
Wie sieht es mit dem verfügbaren Platz im Lampenkopf aus?
Jannes L. schrieb:> Ich werde einfach in die Elektrowerkstatt des Fachbereiches> Elektrotechnik/Informatik gehen.
Vielleicht können dir die Studenten etwas passendes herstellen.
Das Endresultat würde mich schon interessieren.
Joachim B. schrieb:> Jannes L. schrieb:>> Danke für die Tipps!>> Beitrag kann gelöscht werden.>> sagt wer?>> üblicherweise löschen die Moderatoren schon recht gut auch ohne> Anweisung :)
Den Kommentar hättest du dir schenken können;-)
Jörg R. schrieb:> Den Kommentar hättest du dir schenken können;-)
der TO aber auch :)
https://www.mikrocontroller.net/articles/Hilfe:Forum_Nutzungsbedingungen#Nutzungsrecht_an_Beitr.C3.A4gen
Nutzungsrecht an Beiträgen
Mit dem Erstellen eines Beitrags erteilt der Autor dem Betreiber des
Forums ein einfaches, zeitlich und räumlich unbeschränktes und
unentgeltliches Recht, den Beitrag im Rahmen des Forums zu nutzen. Das
Nutzungsrecht bleibt auch nach Kündigung der Mitgliedschaft bestehen.
Tischlampe.372.jpg
(89 KB)
Tischlampe.373.jpg
(73 KB)
untitled.352.jpg
(98 KB)
