Hallo zusammen,
ich bin neu hier. Kurz was über mich: Ich würde mich als Bastler
bezeichnen, der hier und da Kenntnisse über Elektrotechnik, jedoch
prinzipiell keine Erfahrung beim Entwickeln von Schaltungen hat. Ich bin
an dem Thema aber sehr interessiert und würde gerne etwas lernen um
daraus selbstständiger an meine Bastelei ran zu gehen. Noch brauche ich
aber eine führende Hand, weshalb ich meinen ersten Beitrag gerne mit
einer Frage zu einer Nachleutsteuerung einer Deckenlampe beginnen würde.
Für euch sicher ein Kinderspiel :-).
Es ist eine LED-Lampe mit einem 230V-Leuchtmittel, das über einen
gewöhnlichen Lichtschalter gesteuert wird. In die Lampe habe ich
Leuchtdioden integriert, die nach Abschalten des Hauptlichts ein paar
Minuten nachleuchten sollen. Vom Fahrrad kennt man das ja, dort kommt
ein Superkondensator zum Einsatz, und so soll es hier auch sein. Das
Licht brennt nicht stundenlang, sodass der Einsatz von Akkus leider
nicht möglich/sinnvoll ist.
An LED sind verbaut: 12x Rot 1,8V mit je 20mA, 6x Gelb 2,2V mit je 20mA
und 6x Blau 3,2V mit je 20mA.
Die LED würde ich gerne in parallelen Gruppen seriell schalten, sodass
alle zusammen 9V und 120mA haben. Die Superkondensatoren haben 50F bei
2,7V, ich brauche also vier in Serie, um die notwendige Spannung (10,8V)
zu erziehlen. Kann ich die Elkos so schalten? Passt das so mit der
Ladespannung, sprich kann die Ladespannung gleich hoch sein wie die
Angabe auf den Elkos?
Braucht es die beiden Dioden oder geht die Energie im Dunkelbetrieb
(Hauptlicht aus) nicht an der Spannungsquelle verloren?
Ich habe dazu einen Schaltplan gezeichnet, siehe Anhang.
Vielen Dank im Voraus!
Grüßle
Hallo Jobst,
danke für deine Antwort.
Welches Licht meinst du, das der kleinen LED? Die werden im Hell-Modus
(Hauptlicht an) ja vom Netzteil versorgt. Wenn das Hauptlicht nicht nur
kurz an ist, z.b. um etwas aus dem Raum zu holen, sondern sich eine
Person länger darin aufhält, sollte es für die Elko genug Zeit geben um
voll geladen zu werden.
Grüßle
Die Leds parallel zu schalten (6x rot, 6x ...) ist keine gute Idee.
Besser 6 mal in Reihe und jeder Reihe einen eigenen Vorwiderstand.
Man sollte eventuell bei den Caps parallel Symmetrierwiderstände machen.
Ich weiss jetzt nicht wie gut die sich durch steigende Leckströme selbst
symmetrieren.
Wo kriegst du die 12V DC her?
Wenn du die 4 Caps in Reihe schaltest, hast du erstens nur noch 12,5F
und zweitens garantiert dir niemand, das die Spannung sich gleichmässig
auf die Cs verteilt. Du müsstest also z.B. mit Z-Dioden 2,7V über jedem
Kondensator balancieren.
Es ist vermutlich zielführender, die LED über einzelne Vorwiderstände
parallel zu schalten und die Kondensatoren auch (das sind dann 200F).
Mit einem Regler auf 2,7V lädst du dann die Anordnung auf.
Wenn Du R4 deutlich hochohmiger machst,
kommst Du mit weit weniger Kapazität aus.
Ich habe mir mal ein LED-Leuchtmittel mit
LED-Fäden gegönnt. Hat ein halbes Jahr gehalten.
Einer der vier Fäden war defekt.
Den habe ich durch einen 33K Widerstand ersetzt.
Seiher geht die Leuchte angenehm soft aus und
hat keinen Stroboskopeffekt mehr. :-)
LG
old.
Hallo Matthias, hallo Der Andere,
danke für eure Antworten.
Das ist aber schlecht, wenn ich nur noch 12,5F habe. Ich bin davon
ausgegangen, dass sich nur die Spannung addiert, die Kapazität aber
gleich bleibt. Kann man das irgendwo nachlesen, damit ich das verstehe?
Wie müssten denn die Z-Dioden eingebaut werden, damit sich die Spannung
balanciert? Nur aus Interesse.
Mir wäre es auch am liebsten, die Caps und LED parallel zu schalten,
jedoch benötigen die blauen LED 3,2V. Gibt es klare blaue 3mm
Low-Current LED? Alternativ gingen auch SMD-LED, wenn deren Spannung
gering genug ist. Für eine Konstantstromquelle wäre vermutlich kein
Platz.
Ist die ideale Ladespannung also 2,7V, sofern 2,7V auf den Caps
aufgedruckt ist?
Die 12V vom Entwurf2 würden aus einem Netzteil kommen.
Grüßle
Hallo old,
auch dir vielen Dank für die Antwort.
Der R4 ist nach dem Vorwiderstandsrechnet so bemessen, 10,8V Eingangs-
und 9V Betriebsspanunng bei 120mA. Wenn ich den höher machen würde wäre
doch die Betriebsspannung geringer und die LED wären dunkler, oder? Aber
klar, dann würde die Energie der Caps länger halten.
Zu meinem Betrag davor noch ein EDIT:
Die Low-Current-LED waren ein Denkfehler. Bringt ja nix, den Strom zu
reduzieren, wenn mein Problem die Spannung ist...
Bei blauen SMD-LED habe ich gesehen, dass deren Spannungen im gleichen
Bereich liegen wie bei den 3mm-LED. Dann bliebe nur noch der Weg über
einen Wandler. Gibt es da was sehr kompaktes am Markt oder kann man den
mit wenig Aufwand auch selbst bauen? Er müsste ja dann 3,2V bei 120mA
liefern.
Grüßle
Schraubenkopf schrieb:> Der R4 ist nach dem Vorwiderstandsrechnet so bemessen,
Du kannst so die Ladungsmenge des Kondensators kaum
nutzen.
Wenn Du da supereffizient arbeiten willst, musst
Du die Kondensatoren mit einem Buckboost_Regler
leer machen.
Für Deine angestrebten paar Minuten ist ein
modifizierter Lichtschalter m.E. der bessere
Ansatz.
LG
old.
Schraubenkopf schrieb:> Ist die ideale Ladespannung also 2,7V, sofern 2,7V auf den Caps> aufgedruckt ist?
Nein die maximale Spannung für die Caps.
Schraubenkopf schrieb:> Ich bin davon> ausgegangen, dass sich nur die Spannung addiert, die Kapazität aber> gleich bleibt. Kann man das irgendwo nachlesen,
Grundlagen: Seriell und Parallelschaltung von Kondensatoren.
Sollte man 10000de an Treffern finden.
Die Frage ist wie lange soll das nachleuchten. In einem Fahhradrücklicht
reichen 0,47F um die Led Minuten nachleuchten zu lassen.
Es gibt keine weisse oder blaue Leds mit einer Durchlassspannung unter
3V. Das geht physikalisch nicht. Da müsste die Led schon einen
eingebauten Spannungswandler haben.
Schraubenkopf schrieb:> Hallo Matthias, hallo Der Andere,>> danke für eure Antworten.>> Das ist aber schlecht, wenn ich nur noch 12,5F habe. Ich bin davon> ausgegangen, dass sich nur die Spannung addiert, die Kapazität aber> gleich bleibt.
Nein. Zwei Kondensatoren in Reihe zu schalten, hat die selbe Wirkung,
als wenn Du den Abstand der Platten eines Kondensators vergrösserst; die
Kapazität wird geringer.
> Kann man das irgendwo nachlesen, damit ich das verstehe?
Durchaus: Z.B. hier:
http://www.schule-bw.de/unterricht/faecher/physik/online_material/e_lehre_2/efeld/reihpara.htm
Hallo zusammen,
danke für die Antworten.
Nicht wundern, ich habe mich jetzt angemeldet.
Ich habe meine Schaltung nochmals überarbeitet. Jetzt mit
Parallelschaltung und Konstantstromquelle, ich hoffe das klappt so wie
ich mir das vorstelle, vor allem mit den 19,2V aus der Reihenschaltung.
Nur Not werden mehrere KSQ verwendet.
Im Anhang habe ich den Schaltplan beigefügt.
Die R1 und R2 sind jetzt mal mit den Werten eingetragen, die mir der
Vorwiderstandsrechner ausgegeben hat. Wenn ich richtig verstanden habe
muss ich deren Wert noch etwas vergrößern um ein längeres Nachleuchten
zu erhalten. Reicht eine Stufe aus der E12? Etwas dunkler können die
schon leuchten ohne den Effekt zu mindern (Die LED Leuchten gemilchtes
Plexiglas an).
Grüßle
im Einschaltmoment ist ein Kondensator immer erstmal wie ein Kurzschluss
zu betrachten. Der Zieht dann viel strom.
das müsste eine Stromquelle auch vertragen können.
man könnte aber ein Relais dazu nutzen, um den C über einen Widerstand
aufzuladen und beim Ausschalten dann ohne R die Kondis als Quelle zu
nutzen.
Hast du die Antworten auch gelesen?
Hast du dir deinen eigenen Schaltplan mal angesehen?
Wo bekommt die Konstantstromquelle für deine blauen LED die hohe
Spannung her?
Bei der Parallelschaltung von LED bekommt =>> JEDE EINZELNE LED <==
ihren == >EIGENEN <== Vorwiederstand!
Ausserdem hat es noch nie geschadet sich mal ( gerne auch mit der
Suchfunktion ) hier im Forum um zu schauen wie es andere gemacht haben.
Hier kannst du sogar einen Artikel finden, der sich speziell mit der
Beschaltung von LED beschäftigt.
Offen gesagt, würde ich Dir als Bastler mit wenig Kenntnissen raten erst
einmal klein anzufangen. Widerstände, ohmsches Gesetz, etcpp.
Allenfalls mal 1uF, eine LED und ein Widerstand von der Batterie speisen
und damit experimentieren. Die Hintergründe lernen. Und eine
Schutzbrille aufsetzen.
Denn so stelle ich mir eine Situation, wie Du sie eingangs geschildert
hast, vor: Ein Bastler mit wenig Ahnung, der was lernen möchte und eine
helfende Hand braucht, fängt mit den Grundlagen an, stellt Fragen dazu
und zeigt was er damit anfängt. Da war ja schon der Punkt mit der
Serienschaltung von Kondensatoren. So etwas ist elementar und kann nicht
als unbedeutend einfach mal auf die Seite geschoben werden.
Die Energien, die bei so etwas umgesetzt werden, sind, wenn auch nicht
dramatisch hoch, aber doch bedeutend genug, dass man sich oder Anderen
ernstlich weh tun kann (und empfindliche Teile wie die Augen auch
unumkehrbar verletzen).
Mit dem Ziel aber, so eine Schaltung mit dem angegeben Zweck hier
erstellen zu lassen, gehst Du einen Weg an Verständnis und Erfahrung
vorbei. Denn Deine Kenntnisse sind nicht so groß, dass Dir eine
Diskussion von Details reicht, bei der Dir die Fakten zwar bekannt sind,
aber gewisse einem Anfänger nicht unmittelbar erkennbare Konsequenzen
nicht.
Schraubenkopf schrieb:> Kann man das irgendwo nachlesen, damit ich das verstehe?
In Deinem Physikbuch?
> Ist die ideale Ladespannung also 2,7V, sofern 2,7V auf den Caps> aufgedruckt ist?
Nein, das ist die höchstzulässige. Legst Du mehr an, gehen Deine
Doppelschichtkondensatoren kaputt. Deshalb ist die Reihenschaltung
auch eine schlechte Idee.
Der S. schrieb:> Ich habe meine Schaltung nochmals überarbeitet. Jetzt mit> Parallelschaltung und Konstantstromquelle, ich hoffe das klappt so wie> ich mir das vorstelle,
Deine LEDs sind immer noch parallel geschaltet. Das klappt nur, wenn
Deine LEDs auf gleiche Spannung ausgemessen werden.
Entwurf2.png
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