mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Will mir LED Strahler mit 2 Helligkeiten bauen. NE555 oder Tiny 13?


Autor: Realschüler (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich bin noch recht neu in Sachen Elektronik.
Habe hier im Forum schon viel gelesen und will nun in einen Handstrahler 
wo da früher so 6 Volt Batterieblocks und eine Birne drin waren eine 
Scheibe mit weißen LED aus eBay einbauen.

Weil ich ja nicht immer so viel Power brauche will ich da ein Schalter 
mit 2 Stufen ranmachen.

Eine Stufe mit halber Helligkeit und eine Stufe volle Power.
Meinen Physiklehrer habe ich schon mal gefragt wie man LED dunkler 
regelt. Der hat mir dann am PC das Forum hier gezeigt und gesagt ich 
soll erst mal lesen bevor ich frage.

Die Lösung zu meiner Lampe heißt wohl PWM (Heißt das so?) und soll laut 
vielen Artikeln hier mit einem NE555 und Transistor für die LED gehen 
und auch mit einem ATtiny13.

Ich habe dann mal in Google geschaut und will nun mit dem ATtiny13 meine 
Lampe in 2 Stufen schalten.
Leider sind die Schaltpläne zum ATtiny13 immer anders und die Schalter 
und Transistoren sind immer an anderen Anschlüssen.

Wo muß ich denn nun am ATtiny13 meinen Transistor für die LED Steuerung 
anschließen und wo die Schalter für Ein Aus und 2 Helligkeiten ?

Oder soll ich doch den NE555 nehmen und die Formeln für 2 Takte 
ausrechnen. Dann brauche ich aber ein Mehrfachumschalter weil ich 2 
Widerstände umschalten muß.

Helft mir da mal bitte. Meinen Physiklehrer sehe ich erst nach den 
Ferien wieder (Ist z.Zt. krank bis Mitte Januar und der Ersatzlehrer 
macht nur Unterricht nach Buch und kennt sich nicht mit Elektronik aus.)

Autor: Valentin Buck (nitnelav) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nimm doch einfach einen 50%-Duty-Cycle-Oszillator und einen Pullup am 
Ausgang.
Dann das ganze auf einen Mosfet und fertig.
Oszillator läuft: 50% Leistung
Oszillator läuft nicht: 100% Leistung.

Mit freundlichen Grüßen,
Valentin Buck

Autor: Floh (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nimm den NE555, das ist ein Timer, der für das Vorhaben geeingent ist.
Der tiny13 ist ein Mikrocontroller, sprich du musst ihn erst mal 
programmieren, damit er tut was du willst (daher gibts auch viele 
verschiedene Realisierungen).
:-)

Autor: Realschüler (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke Floh das erklärt mir die Sache dann.
Das Datenblatt zum ATtiny13 hat mich auch irgendwie verwirrt. Ich habe 
sonst nur den Kosmos Elektronikkasten gehabt und ein bischen in der 
Elektronik AG in der Schule mit Transistoren und solchen 
Steckbrettmodulen hantiert.

Dann muß ich jetzt wohl mal das Datenblatt zum NE555 runterladen und 
dann die Widerstände für ausrechnen mit denen die Anzeit und die Auszeit 
gleich lang ist.

Wie schnell muß denn die LED An Aus Schalten damit das ungefähr halbhell 
wird ?

Auf den Seiten mit dem NE555 steht immer sowas mit Taktzeit und so. 50 
Hz sind 20 ms das habe ich schon raus. Aber wie muß ich denn die 
Taktzeit machen ?

Was Valentin da geschrieben hat mit Takt für halbhell und ganz ohne Takt 
für volle Power ist gut. Dann muß ich ja gar nicht 2 Taktzeiten 
berechnen. Juhu.

Wenn ich den 10ms ein und 10 ms aus Takt mache, ist das dann halbe 
Helligkeit ?

In meinem Kosmoskasten ist ein TIP12 mit 1 kohm an der Basis, kann ich 
den für die LED Scheibe nehmen ?

Der nächste Elektronikladen ist 30 km weit weg und mit dem Roller ist 
das bei dem Wetter kein Spaß. Da will ich nicht oft hin und her fahren 
weil ich was vergessen habe.

Autor: Gymnasiast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Du musst darauf achten, dass die An-Zeit genauso lang ist wie die 
Aus-Zeit. Das ergibt dann immer 50%, egal ob die Periode insgesamt 1s 
oder 1ns dauert. Wichtig ist aber, dass die Frequenz so hoch ist, dass 
die Trägheit des Auges zum wirken kommt. Dann erkennt man kein Blinken, 
sondern eben eine Helligkeitsverminderung.

Ich empfehle mal so 1kHz.

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Um die Verwirrung komplett zu machen, werfe ich noch den 74HC14 
Schmitttrigger in den Raum. IMHO ist dieser einfacher zu beschalten, 
wenn auch ein Großteil der Gatter überflüssig ist.

Autor: Gymnasiast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Warum nimmst du eigentlich nicht einfach zwei verschiedene 
Vorwiderstände? In der Regel wird von einer Stromregelung über ein 
Potentiometer abgeraten, da die Diodenkennline nicht linear ist bla, 
bla, bla

Wenn du mit PWM arbeiten möchtest, dann musst du den Diodenstrom auf 
If=20mA einstellen. Das ist eine Gesamtleistung (Diode + R) von 0,12W 
bei voller und 0,06W bei halber Helligkeit.

Verwendest du zwei verschiedene Vorwiderstände, sparst du direinen 
Großteil der Regelelektronik und verbrauchst dazu noch weniger Leistung, 
da die Effizienz einer LED mit sinkendem Strom steigt. Das heißt, wenn 
du den Strom durch die LED halbierst, ist die Helligkeit der LED 
immernoch etwas höher als die Hälfte der Maximalhelligkeit.

Ich würde also die Widerstände in etwa 10:4 oder 10:3,5 dimensionieren. 
Das dürfte dann volle und halbe Helligkeit ergeben. Genau ausrechnen 
kann ich es dir, wenn du mir ein Datenblatt gibst. ;-)

Autor: MaWin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Alles Unfug, es geht vermutlich viel einfacher:

Ja, du brauchst pro LED einen Vorwiderstand,
bei 6V (Bleiakku, 5.4V bis 7.2V) und den üblichen
Weisslicht-LEDs die so 3.6V fressen bei 20mA also 18 Ohm.

Aber wenn du sowieso mehrere LEDs hast, kannst du einfach
die Hälfte ausschalten, wenn du es nur halb so hell bei
halb so grossem Stromverbrauch haben willst.

Vergiss jegliche Elektronik, auch wenn Basteln Spass macht.

LED mit Vorwiderstan dan Akku hat auch den Vorteil, daß man
den nachlassenden Akku sieht weil's dunker wird und insofern
vorgewarnt ist. Bei Schaltregler-LEDs gehtn die schlagartig
aus, wenn man nicht extra noch einen Batteriewarner einbaut.

Autor: Gymnasiast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Meine Variante ist sparsamer :-P

Autor: Rainer Unsinn (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
MaWin schrieb:
> 18 Ohm

Sicher meinst du 180 Ohm. Bei den 18 Ohm wäre die LED etwas zu hell, 
allerdings nur kurze Zeit ...

Autor: Besucher (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> wo da früher so 6 Volt Batterieblocks und eine Birne drin waren

Klingt mir nach: der 6V-Block fliegt raus und er weiss noch nicht welche 
Spannung stattdessen rein kommt. Davon hängt aber der Bauteileeinsatz 
ab.

Autor: Sven (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>> eine Scheibe mit weißen LED

Das sind dann schon mehrere.

Welche LEDs hast Du Dir denn ausgesucht?

Ansonsten ja zur Idee mit den umschaltbaren Strömen, aber eine einfache 
Konstantstromquelle solltest Du den LEDs spendieren.

Autor: Realschüler (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das war so ein hunderter Pack weiße LED mit 100 Widerständen mit 560 Ohm 
für die an 12 Volt anzuschließen.
Hat zusammen mit dem Versand 9,99 Euro gekostet.
Mein Dad hat mir dann aus der Stadt noch eine Lochrasterplatine 
mitgebracht.
Die habe ich mit der Laubsäge rund ausgeschnitten.
Ich habe das mit den 3,6 Volt pro LED schon irgendwo gelesen und habe 
aus meinem ferngesteuerten Auto den Akku schon an 2 LED in Reihe 
getestet.
Die LED leuchten von morgens 7 Uhr (Dann muss ich zum Bus) bis nach 20 
Uhr in fast gleicher Helligkeit. Dann kann ich noch 3 Minuten mit dem 
Auto auf der Strasse fahren und der Akku ist leer.
Also habe ich so viele LED wie auf die 7 cm Scheibe gepasst haben immer 
zu zweit in Reihe geschaltet und dann alle Zweiergruppen parallel.
Wenn ich nun den Akku dranmache (Was sind eigentlich 3600 mAh Super High 
Current Discharge?) funkt es leicht und der Akku ist schon nach etwas 
mehr als 2 Stunden so leer das die LED nur noch schwach glimmen.
Kann man aus der Zeit eigentlich rausbekommen wie viel Strom die LED 
brauchen ? Ich habe nur ein 5 Euro Multimeter aus dem Angebot von 
Globus. Damit kann ich nur 1 Ampere messen.

So, nun muß ich aber mal in mein Bett. Morgen ist Schule und ich will 
nicht im Unterricht müde herumhängen.

Die anderen Sachen mit den Widerständen und dem 74er IC muß ich nochmal 
durchlesen und versuchen das zu kapieren.

Autor: Sven (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Schon mal was von Vorwiderstand für LED gehört?

Autor: Gymnasiast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Jo, das rollt einem Elektroniker schon ordentlich die Zehennägel auf. 
Deine Platine kannst du nochmal überarbeiten.

Dass deine Leds schon nach zwei Stunden nicht mehr leuchten, kann 
verschiedene Ursachen haben:

1. Die Spannung ist grundsätzlich hoch genug, um deine LEDs durchgehend 
zu treiben. Dann ist das Teil nach zwei Stunden leer. 3600mAh in zwei 
Stunden leer zu saugen benötigt 1800mA Strom (den du ja versucht hast zu 
messen,waa mit deinem DMM nicht möglich war. Selbst wenn du alle LEDs 
verbaut hast, fliesen pro Reihe 36mA. Viel zu viel und ungesund. 
Unbedingt Widerstände einbauen. Wenn du uns endlich Detailinfos geben 
würdest, könnten wir dir dabei helfen.

2. Die Spannung nimmt im Laufe der Zeit so ab, dass die 
Durchlassspannung unterschritten ird. Diese Variante ist recjt 
wahrscheinlich, wenn die Nennspannung in der Nähe der doppelten 
Durchlassspannung liegt (da 2 LEDs).

Kann aber auch eine Mischform sein, dh Strom zu hoch und einbrechende 
Spannung. Rück doch mal den Link zu den LEDs, sowie Infos zu Akku und 
Schaltung raus.

Autor: Realschueler (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die LED haben die Artikelnummer: 250702434740 bei eBay.
Da hat der Verkaeufer seit September nur den Preis hoch gemacht und die 
Daten jetzt dabei.
Der Akku ist aus 6 von diesen Babyzellen im Schrumpfschlauch.

Autor: Gymnasiast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Dann hat der Akku gerade mal 7,2V und kann die Durchlasspannung der 
Dioden nicht halten. Entweder brauchst du einen anderen Akku (zB 11V 
LiPo) oder kannst nur eine LED pro Zweig verwenden. Das würde den 
Wirkungsgrad schrumpfen.

Autor: Sven W. (Firma: basement industries) (dj8nw)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gymnasiast schrieb:
> Du musst darauf achten, dass die An-Zeit genauso lang ist wie die
> Aus-Zeit. Das ergibt dann immer 50%, egal ob die Periode insgesamt 1s
> oder 1ns dauert. Wichtig ist aber, dass die Frequenz so hoch ist, dass
> die Trägheit des Auges zum wirken kommt. Dann erkennt man kein Blinken,
> sondern eben eine Helligkeitsverminderung.
>
> Ich empfehle mal so 1kHz.

Um mit dem NE555 einen symmetrischen Takt herzubekommen, gibts ne 
Grundbeschaltung mit ner Diode am IC. Da brauchst nix mehr einstellen. 
Steht im Datenblatt.

Gruß, Sven

Autor: Gymnasiast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Trotzdem muss er die Frequenz wählen und dazu die On- und Off-Zeit für 
einen NE555-Rechner wissen. Ist doch außerdem schon alter Hut. Geht 
schließlich einfacher und billiger.

Autor: Sven W. (Firma: basement industries) (dj8nw)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gymnasiast schrieb:
> Trotzdem muss er die Frequenz wählen und dazu die On- und Off-Zeit für
Na anscheinend verstehst Du dann aber nicht, dass man durch die o.g. 
Info mit der Diode nen fixen Tastgrad von 0,5 hat. (Für Dich nochmal, 
Ti=Tp)


> einen NE555-Rechner wissen. Ist doch außerdem schon alter Hut. Geht
> schließlich einfacher und billiger.

NE555-Rechner???
Zu billiger:.... ja ok, Dioden kosten ja auch ein Schweinegeld.... ne 
LL4148 kostet doch nichtmal nen Cent...

Zu einfacher: Diode reinsetzen und festlöten, feddich!


Und, ganz abgesehen von der Einfachheit der Schaltung, warum nicht 
einfach versch. LED- strings analog der Helligkeit zu oder abschalten?

Autor: Gymnasiast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Sven W. schrieb:
> Na anscheinend verstehst Du dann aber nicht, dass man durch die o.g.
> Info mit der Diode nen fixen Tastgrad von 0,5 hat. (Für Dich nochmal,
> Ti=Tp)

Mir brauchst du das nicht erklären. Ich habe schon einige Schaltungen 
mit dem NE55 aufgebaut und traue mich sogar zu behaupten, dass er nicht 
gerade das Optimum für PWM ist. Ich persönlich finde ihn grottig für 
diese Anwendung, aber das kann jeder sehen, wie er möchte.

DU solltest jedoch nochmal sehen, was oben geschrieben wurde. Ich habe 
empfohlen keine PWM, sonder verschiedene Widerstände zu benutzen 
(Nochmal: Das ist die energieeffizienteste Billiglösung mit Akku, die 
mir einfällt). Dass eine Diode nicht teuer ist, ist mir auch klar. 
Zusammen mit NE555, Kondensatoren, Treiberstufe aber zumindest bei 
Conrad (und seinem örtlichen Händler) teurer als ein Päckchen 
Widerstände.

Mit NE555-Rechner meinte ich ein Programm, das die passenden Widerstände 
und Cs für eine bestimmte Schwingung ausspuckt. Aus dem Stegreif fällt 
mir da der NE555-Rechner von moddingfaq.de ein. Du glaubst ja nicht, 
dass der TE sowas mit dem Datenblatt ausrechnen kann (sollte jetzt keine 
Beleidigung sein).

Wo gibt's die LL4841 für Privatkunden für weniger als einen Cent? Ich 
wollte mir neulich eine Hand voll besorgen?

Autor: Tobi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wo ihr schon mal vom Sparen redet...
Anstatt dem NE555 kann man auch einen Multivibrator aus 2 Transistoren 
nehmen - da wird es wohl keine Anschlussprobleme geben.
Eine Schaltung dafür gibt es hier:
http://www.domnick-elektronik.de/elekts1.htm
Übrigens eine interessante Seite für Anfänger.

Ich weiß, die Geldeinsparung hält sich in Grenzen, aber es ist einfach 
aufzubauen und einfach zu erweitern.

Autor: Sven W. (Firma: basement industries) (dj8nw)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gymnasiast schrieb:

> Mir brauchst du das nicht erklären. Ich habe schon einige Schaltungen
> mit dem NE55 aufgebaut und traue mich sogar zu behaupten, dass er nicht
> gerade das Optimum für PWM ist. Ich persönlich finde ihn grottig für
> diese Anwendung, aber das kann jeder sehen, wie er möchte.
gut erkannt, ist eben q&d
eleganter kann man vieles machen,aber ob sichs lohnt is die zweite 
Frage!


> (Nochmal: Das ist die energieeffizienteste Billiglösung mit Akku, die
> mir einfällt).
Dann solltest Du kein Energieberater werden, die R´s gehen ja wohl nicht 
leistungslos in die Rechnung ein.

> Dass eine Diode nicht teuer ist, ist mir auch klar.
> Zusammen mit NE555, Kondensatoren, Treiberstufe aber zumindest bei
> Conrad (und seinem örtlichen Händler) teurer als ein Päckchen
> Widerstände.
>
> Mit NE555-Rechner meinte ich ein Programm, das die passenden Widerstände
> und Cs für eine bestimmte Schwingung ausspuckt. Aus dem Stegreif fällt
> mir da der NE555-Rechner von moddingfaq.de ein. Du glaubst ja nicht,
> dass der TE sowas mit dem Datenblatt ausrechnen kann (sollte jetzt keine
> Beleidigung sein).
smile
Naja die zwei Formeln sind ja echt schwer;)
> Wo gibt's die LL4841 für Privatkunden für weniger als einen Cent? Ich
> wollte mir neulich eine Hand voll besorgen?
Öhm... Farnell meine ich zu wissen?! Oder RS/Digikey oder sonstwas....


Aber um nochmal auf die Energieeffezienz zu kommen.... ich denk mal für 
so eine reine Beleuchtungsanwendung ists auch völlig ausreichend, das 
ohne PWM zu machen.

Ich würd hergehen und die LED´s für halbe Leistung angepasst an die 
Batterien dementsprechend in Reihe zu schalten dass sie die gewünschte 
Helligkeit haben,
und für volle Helligkeit die LED´s demenstprechend parallele Strings 
bereitzustellen. und schon leuchten se heller und es wird kein unnötiger 
Leistungsumsatz in Widerständen "begangen"

Autor: Gymnasiast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hm, also überleg dir das doch nochmal. Ich sehe das folgendermaßen: Die 
Spannung, die am Widerstand abfallen muss, ist in etwa immer die selbe. 
Nämlich Ul-Uf. Strom und Widerstand sind zueinander indirekt 
proportional R=U/I). Leistung und Strom sind direkt proportinal (P=UxI). 
Deswegen sind Leistung und Widerstand zueinander indirekt proportional 
(bei konstanter Spannung). Deshalb wirkt sich der Widerstand eben nicht 
negativ auf die Gesamtrechnung aus.

Hängt man eine LED mit Uf=3,2V an 10V und stellt den Strom über ein Poti 
ein, erhält die LED immer 32% der Gesamtleistung. Und dann kommt eben 
dazu, dass der Wirkungsgrad einer LED mit sinkendem Strom steigt.Und ich 
habe eben gelernt, dass man den Wirkungsgrad bei batteriebetriebenen 
Applikationen optimieren sollte. Der TE sieht das genauso, sonst würde 
er ja keine Sparstufe einbauen.

Autor: Besucher (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Strom und Widerstand sind zueinander indirekt proportional R=U/I

Wird das nicht ´umgekehrt proportional´ genannt?

Autor: Gymnasiast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert

Autor: Sven W. (Firma: basement industries) (dj8nw)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gymnasiast schrieb:
> Hm, also überleg dir das doch nochmal. Ich sehe das folgendermaßen: Die
> Spannung, die am Widerstand abfallen muss, ist in etwa immer die selbe.
> Nämlich Ul-Uf. Strom und Widerstand sind zueinander indirekt
> proportional R=U/I). Leistung und Strom sind direkt proportinal (P=UxI).
> Deswegen sind Leistung und Widerstand zueinander indirekt proportional
> (bei konstanter Spannung). Deshalb wirkt sich der Widerstand eben nicht
> negativ auf die Gesamtrechnung aus.

Du verstehst aber schon, dass in nem Widerstand Leistung umgesetzt 
wird,oder?
Ich mein rechnen kannst Du viel, die Funktion verstehen solltest Du aber 
auch.
Du bist ja hoffentlich nicht so jemand der denkt, es sei sinnvoll, 
´fiktive Werte´: Du ne Betriebsspannung von meinetwegen 10V hast, jede 
LED (meinetwegen Uf 2V) einzeln über nen R fährst, an dem nach Adam 
Riese 8V stehen?! ;)

SO, um das o.g. sinnvoll weiterzuführen.
Nimm an 10V 5LEDs, mit 5x2V=10V.
Ist bestimmt effektiver als Strings mit 4 LEDs und nem Rv, rischtisch?;)
Und wennst Dich mit der Uf von 2V im Kennlinienfeld im Normalbetrieb 
bewegst, hast alles richtig gemacht.
So, halbe Helligkeit. Schaltest einfach mehr LEDs pro string zu, 
meinetwegen 7, dann liegst pro LED mit 10V/7 =~1,4V, gehst in die 
Kennlinie und erkennst dann, dass weniger Strom fließt, ergo: sie 
leuchten weniger hell und du brauchst auch keinen Rv.
Tadaaaaa, und was is jetzt effektiver?

> Hängt man eine LED mit Uf=3,2V an 10V und stellt den Strom über ein Poti
> ein, erhält die LED immer 32% der Gesamtleistung. Und dann kommt eben
> dazu, dass der Wirkungsgrad einer LED mit sinkendem Strom steigt.Und ich
> habe eben gelernt, dass man den Wirkungsgrad bei batteriebetriebenen
> Applikationen optimieren sollte. Der TE sieht das genauso, sonst würde
> er ja keine Sparstufe einbauen.

Hmmmm... Du rechnest echt richtig, aber du solltest lernen, globaler zu 
denken. Was passiert mit den restlichen 68%??? Die sind am Widerstand, 
rischtisch;)
So kannst zumindest ne LED-Taschenlampe um nen Handwärmer erweitern, was 
übrigens bei dem Wetter gerade nicht mal unsinnig ist. Aber, global 
gesehen doch unsinnig ist, oder?

Wenn Du gerade erst, wie Du sagtest, gelernt hast, man solle 
Batterie-Applikationen effezient gestalten kann ich Dich nur 
beglückwünschen, denn alles in allem versucht man das überall! Dazu muss 
ich nichts lernen, das sagt mir der gesunde Menschenverstand....

so, bis hierhin...

Gruß, Sven

Autor: Realschüler (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
So, nachdem Ihr nun so schön über mein Problem in Streit geraten seid 
...

Auf der Platine war ein Kurzschluß / dunkle LED die heiß wurde. (Ich 
löte mit so einem 100 Watt Lötkolben aus der 5 Euro Kiste vom Baumarkt.)

Es sind 60 LED auf der Scheibe und wenn ich den Akku nach 10 Stunden von 
dem Ladegerät abmache, dann hat der 8,5 Volt. Kurz nach dem Anschließen 
der LED Beleuchtung sind es nur noch 6,9 Volt und nun nach 3 Stunden hat 
der Akku noch 6 Volt und die LED sind von allein ausgegangen.

In der Zwischenzeit habe ich nach den Hausaufgaben mal alle Links von 
euch angeguckt.

Ich mache dann doch lieber ein Schalter rein für wenig LED und für Alle 
an.
Das ist ja viel zu löten und mit meinem Lötkolben mache ich da 
garantiert viele Kurzschlüsse wenn das Lötzinn von der breiten Spitze 
auf die Lochrasterplatte läuft.

Vielleicht wünsche ich mir ja zu Weihnachten eine richtigen Lötkolben.

Autor: Frank Bär (f-baer)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gymnasiast schrieb:
> Deshalb wirkt sich der Widerstand eben nicht
> negativ auf die Gesamtrechnung aus.

Wärme geht als Verlust in die Rechnung ein. Sieh es mal so: Du willst 
Licht, keine Heizung. Von deinem Standpunkt aus hat alles 100% 
Wirkungsgrad, weil keine Leistung "verloren" geht. Im Fall des OP ist 
alles, was nicht Lichtleistung ist, Verlustleistung!

> Und ich
> habe eben gelernt, dass man den Wirkungsgrad bei batteriebetriebenen
> Applikationen optimieren sollte. Der TE sieht das genauso, sonst würde
> er ja keine Sparstufe einbauen.

Mit Vorwiderständen hat noch niemand eine Wirkungsgradoptimierung 
hinbekommen, außer, es ging um eine Heizung. Erst muss man definieren, 
was "Nutzleistung" ist, was du hier geflissentlich übersiehst.

Autor: Frank Bär (f-baer)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Realschüler schrieb:
> So, nachdem Ihr nun so schön über mein Problem in Streit geraten seid
> ...
>
> Auf der Platine war ein Kurzschluß / dunkle LED die heiß wurde. (Ich
> löte mit so einem 100 Watt Lötkolben aus der 5 Euro Kiste vom Baumarkt.)
>
> Es sind 60 LED auf der Scheibe und wenn ich den Akku nach 10 Stunden von
> dem Ladegerät abmache, dann hat der 8,5 Volt. Kurz nach dem Anschließen
> der LED Beleuchtung sind es nur noch 6,9 Volt und nun nach 3 Stunden hat
> der Akku noch 6 Volt und die LED sind von allein ausgegangen.

Ist das Absicht, dass du die LEDs brätst? Entweder nimmst du eine 
PWM-Ansteuerung oder einen Vorwiderstand. Ansonsten kaufst du bald bei 
Ebay das nächste 100er-Pack.

> Ich mache dann doch lieber ein Schalter rein für wenig LED und für Alle
> an.

Schalte bitte vorher einen Vorwiderstand bzw. die PWM-Lösung dazwischen, 
sonst s.o.

Autor: Sven W. (Firma: basement industries) (dj8nw)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Realschüler schrieb:
> So, nachdem Ihr nun so schön über mein Problem in Streit geraten seid
> ...
Ja mei, ist halt manchmal so;) Arbeite seit der Schule in der Branche 
und bin seit bald 7 Jahren in ner Firma die für die 
Flughindernisbefeuerung und Seeschifffahrt nur LEDs verbaut, also von 
daher ists schon weit hergeholt, dass ein Gymnasiast (Tschuldigung, 
keine Beleidigung;) ) da so ein Spezialist ist, wie man sieht. ;)

> Auf der Platine war ein Kurzschluß / dunkle LED die heiß wurde. (Ich
> löte mit so einem 100 Watt Lötkolben aus der 5 Euro Kiste vom Baumarkt.)
Dass da ne LED ist, bei der der Substratkelch schwarz wurde (das Teil, 
in dem das Halbleitermaterial liegt) muss aber ganz schön ne 
Überspannung angelegen haben... bist da aus Versehen irgendwie 
rangekommen?

> Es sind 60 LED auf der Scheibe und wenn ich den Akku nach 10 Stunden von
> dem Ladegerät abmache, dann hat der 8,5 Volt. Kurz nach dem Anschließen
> der LED Beleuchtung sind es nur noch 6,9 Volt und nun nach 3 Stunden hat
> der Akku noch 6 Volt und die LED sind von allein ausgegangen.
So wie ich oben entnommen habe, hast Du nen 6V-Akku dran? Hört sich für 
mich danach an, dass es evtl. einer mit 7,2V ist, würde sich mit Deinen 
Angaben etwa decken. die 8,5V nach dem Laden können ok sein, werden bei 
günstigeren Ladegeräten öfters mal überladen. Schau mal genau nach was 
da drauf steht.
Du solltest allerdings hergehen, und den Akku nicht auf Teufel-komm-raus 
in die Knie zwingen, denn tiefentladen bis gar nix mehr rauskommt, ist 
nicht besonders gut für die Lebensdauer.
Also lieber mal vorher ausschalten, wenn die Leuchte keine Schaltung 
integriert haben sollte, und die LEDs mehr oder weniger direkt an dem 
Akku hängen.

> Ich mache dann doch lieber ein Schalter rein für wenig LED und für Alle
> an.
Wird das einfachste sein.
Deine Leuchte hat anscheinend keine Optik vorne drauf,oder? Dann spielt 
es ja eh keine Rolle!

> Das ist ja viel zu löten und mit meinem Lötkolben mache ich da
> garantiert viele Kurzschlüsse wenn das Lötzinn von der breiten Spitze
> auf die Lochrasterplatte läuft.
Wenns runterläuft war definitiv zu viel Zinn drauf, da immer aufpassen.
> Vielleicht wünsche ich mir ja zu Weihnachten eine richtigen Lötkolben.

Ist sicher ne sinnvolle Anschaffung wenn du ab und zu etwas basteln 
möchtest.
P.S.: such Dir nicht den billigsten aus, die taugen oftmals nix. Gibt 
auch von Weller z.B. die WHS 40 (wenn ich mich nicht täusche).Kriegt man 
je nach Händler schon für 40 bis 50€. Ist so ne kleine rote, und der 
Kolben selbst ist echt schön handlich und v.a. bekommst Du auch einige 
versch. Spitzen, die nicht zu teuer sind.

Gruß und viel Spaß beim basteln!
Wenn noch Fragen sind, einfach stellen, ok.

Sven

Autor: Sven W. (Firma: basement industries) (dj8nw)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ähm nochmal ne andere Frage, welcher Strom fließt denn durch Deine LEDs, 
und wieviele hast Du jeweils in Reihe geschalten?

Hast du zufällig nen Typ oder das Datenblatt der LEDs`?


Gruß, Sven

Autor: Gymnasiast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich gehe jetzt auf gar keinen Angriff oder sonstirgendeine Meldung ein, 
sondern lege nocheinmal detailiert meinen Lösungsweg dar und vergleiche 
ihn mit eurer Lösung.

Ziel ist es, eine Taschenlampe mit LEDs aufzurüsten. Die LEDs sollen 
sowohl mit maximal möglicher Helligkeit als auch mit halber Helligkeit 
betrieben werden können.

---Gemeinsamer Ansatz für volle Helligkeit:---

Die LEDs werden in Reihen zu je n Stück verschaltet und parallel an den 
Akku angeschlossen. Dem Akku wird dabei ein Gesamtstrom entnommen. Der 
Akku wird in einer bestimmten Zeit entladen


---Euer Ansatz für halbe Helligkeit:---

Selbstverständlich leuchtet die Lampe genau halb so hell, wenn nur die 
Hälfte der LED-Reihen betrieben werden. Der Akku wird mit dem halben 
Strom entladen. Die Akkukapazität hält doppelt so lang.

---Mein Ansatz für halbe Helligkeit:---

Die LEDs werden nach wie vor in Reihen zu n Stück betrieben, jedoch wird 
ein weiterer Vorwiderstand in eine Kette eingefügt, der den Strom 
begrenzt. Der Strom durch die LEDs soll nur die Hälfte des zuvor 
gewählten Maximalstroms betragen. Die Anzahl der Ketten bleibt gleich. 
Dadurch halbiert sich der Entladestrom des Akkus. Die Akkukapazität 
genügt ebenfalls doppelt so lang.

Bis hierhin hat meine Lösung keinen Vorteil, aber auch keinen Nachteil.

Wichtig ist aber: Die Effizienz der LED ist im Vergleich zu vorher 
gestiegen. Das bedeutet, obwohl dem Akku nur der halbe Strom entnommen 
wird, leuchten die LEDs heller als 50% der Maximalhelligkeit.

Das Ganze lässt sich auch so ausnutzen, dass die LEDs mit der Halben 
Maximalhelligkeit leuchten, aber weniger als den halben maximalen 
Entladestrom ziehen.



Und das soll mir jetzt jemand widerlegen. Kann sein, dass ich noch nicht 
fertig bin mit meinem Studium. Recht hab ich trotzdem, egal wie lange du 
schon arbeitest.

Im Endeffekt liegt es im Ermessen des TE, welche Lösung er bevorzugt. 
Zugegeben, eure Lösung ist einfacher zu realisieren.

Autor: Gymnasiast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Achja:

Frank Bär schrieb:
> Wärme geht als Verlust in die Rechnung ein. Sieh es mal so: Du willst
> Licht, keine Heizung. Von deinem Standpunkt aus hat alles 100%
> Wirkungsgrad, weil keine Leistung "verloren" geht. Im Fall des OP ist
> alles, was nicht Lichtleistung ist, Verlustleistung!

Das ist ja wirklich die - undurchdachteste - aller Meldungen. Mit einem 
höheren Widerstand halbiere ich doch sowohl die Gesamtleistung, als auch 
die Nutzleistung, als auch die Verlustleistung:

Uf = 3V
U0 = 5V

R1 = 2R
I1 = (U0 - Uf) / R1 = 2V / 2R = 1A
Pges1 = U0 x I1 = 5V x 1A = 5W
Pnutz1 = Uf x I1 = 3V x 1A = 3W
Pverlust1 = (U0 - Uf) x I1 = 2V x 1A = 2W

R2 = 2 x R1 = 4R
I2 = (U0 - Uf) / R2 = 2V / 4R = 0,5A
Pges2 = U0 x I2 = 5V x 0,5A = 2,5W
Pnutz2 = Uf x I2 = 3V x 0,5A = 1,5W
Pverlust2 = (U0 - Uf) x I2 = 2V x 0,5A = 1W

Ergebnis:
Pges1 = 2x Pges2
Pnutz1 = 2x Pnutz2
Pverlust1 = 2x Pverlust2

eta1 = Pnutz1 / Pges1 = 3W/5W = 60%
eta2 = Pnutz2 / Pges2 = 1,5W / 2,5W = 60%
eta1 = eta2

Im Hinterkopf: Pnutz2 wird besser in Lichtenergie umgewandelt. Deshalb 
ist der tatsächliche Wirkungsgrad eta2 (in Bezug auf Lichtleistung) 
höher als der tatsächliche Wirkungsgrad eta1 (")

Eigentlich echt traurig, dass das ein Erstsemestler jemanden vorrechnen 
muss, der gelernt hat, ingenieurmäßig zu denken und höhere Mathematik 
beherrscht. Ich hab echt Bammel vor den ersten Matheklausuren, aber das 
ist ja Firlefanz.

Ich muss echt aufpassen, dass ich nicht ausfallend werde. Wäre schön, 
wenn sich hier alle anderen auch etwas zusammenreissen. µC.net ist 
ohnehin bekannt für ruppige Posts.

Autor: Sven W. (Firma: basement industries) (dj8nw)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gymnasiast schrieb:
> Ich gehe jetzt auf gar keinen Angriff oder sonstirgendeine Meldung ein,
> sondern lege nocheinmal detailiert meinen Lösungsweg dar und vergleiche
> ihn mit eurer Lösung.
ja, siehe deinen letzten Post, rischtisch....
> Ziel ist es, eine Taschenlampe mit LEDs aufzurüsten. Die LEDs sollen
> sowohl mit maximal möglicher Helligkeit als auch mit halber Helligkeit
> betrieben werden können.
>
> ---Gemeinsamer Ansatz für volle Helligkeit:---
>
> Die LEDs werden in Reihen zu je n Stück verschaltet und parallel an den
> Akku angeschlossen. Dem Akku wird dabei ein Gesamtstrom entnommen. Der
> Akku wird in einer bestimmten Zeit entladen
>
>
> ---Euer Ansatz für halbe Helligkeit:---
>
> Selbstverständlich leuchtet die Lampe genau halb so hell, wenn nur die
> Hälfte der LED-Reihen betrieben werden. Der Akku wird mit dem halben
> Strom entladen. Die Akkukapazität hält doppelt so lang.
meiner net.... aber logischerweise 50%,da 50% der LED-Strings in 
Originalkonstellation in Betrieb. das hast Du gut erfasst.

> ---Mein Ansatz für halbe Helligkeit:---
>
> Die LEDs werden nach wie vor in Reihen zu n Stück betrieben, jedoch wird
> ein weiterer Vorwiderstand in eine Kette eingefügt, der den Strom
> begrenzt. Der Strom durch die LEDs soll nur die Hälfte des zuvor
> gewählten Maximalstroms betragen. Die Anzahl der Ketten bleibt gleich.
> Dadurch halbiert sich der Entladestrom des Akkus. Die Akkukapazität
> genügt ebenfalls doppelt so lang.
>
> Bis hierhin hat meine Lösung keinen Vorteil, aber auch keinen Nachteil.
Doch, einen Nachteil. Halber Strom ja, doppelte Kapazität ja, aber keine 
halbe Helligkeit.

> Wichtig ist aber: Die Effizienz der LED ist im Vergleich zu vorher
> gestiegen. Das bedeutet, obwohl dem Akku nur der halbe Strom entnommen
> wird, leuchten die LEDs heller als 50% der Maximalhelligkeit.
Also, sollte Deine Annahme stimmen, isses ja auch schon nicht mehr halb 
so hell...
Aber: mit welcher Quelle stützt Du deine Annahme? Welcher LED-Typ, 
welches Binning, welche Uf, welcher If, im großen und ganzen: welches 
Datenblatt?

> Das Ganze lässt sich auch so ausnutzen, dass die LEDs mit der Halben
> Maximalhelligkeit leuchten, aber weniger als den halben maximalen
> Entladestrom ziehen.
Wow.... Du bist echt klasse... auch schon mal überlegt dass ne 
5mW-5mm-LED, nehmen wir mal ne HP-HLMP"sonstnochwas" oder irgend ne 
5N30S, Nichia oder weiß Gott was noch so alles rumschwirrt, 
durchschnittlich 90 bis 95% bringt bei rund 10 bis 12mA?

> Und das soll mir jetzt jemand widerlegen. Kann sein, dass ich noch nicht
> fertig bin mit meinem Studium. Recht hab ich trotzdem, egal wie lange du
> schon arbeitest.
Oh, kleiner Trotzkopf, oder wie? Wie du das jetzt gesagt hast, hast da 
auch mitm Fuß aufn Boden gestampft?
Aber naja, stimmt schon, Du hast recht, "Du bist Gymnasium, Du bist die 
Elite Deutschlands, Du bist Deutschland"

> Im Endeffekt liegt es im Ermessen des TE, welche Lösung er bevorzugt.
> Zugegeben, eure Lösung ist einfacher zu realisieren.
Jo, weils geht;)

Autor: Sven W. (Firma: basement industries) (dj8nw)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gymnasiast schrieb:
> Achja:
>
> Frank Bär schrieb:
>> Wärme geht als Verlust in die Rechnung ein. Sieh es mal so: Du willst
>> Licht, keine Heizung. Von deinem Standpunkt aus hat alles 100%
>> Wirkungsgrad, weil keine Leistung "verloren" geht. Im Fall des OP ist
>> alles, was nicht Lichtleistung ist, Verlustleistung!
>
> Das ist ja wirklich die - undurchdachteste - aller Meldungen. Mit einem
> höheren Widerstand halbiere ich doch sowohl die Gesamtleistung, als auch
> die Nutzleistung, als auch die Verlustleistung:
Und deines die undurchdachteste Antwort aller Zeiten...

Denk doch mal nach Junge, Erst hast DU keinen Widerstand, durch den 
keine Leistung umgesetzt wird.

Dann kommt so ein Heiner wie Du, und baut nen Widerstand ein.
So, und was passiert dann?
Es fließt ein Strom durch den Widerstand, und es fällt ne Spannung ab, 
oh welch Wunder.
Dann hättest mal aufgepasst und die Spannung mal den Strom genommen, und 
was kommt raus? eine Verlustleistung, die davor nicht da war.
Bravo. Du solltest zum Patentamt gehen mit Deiner These...
Aber ja, stimmt ja, rechne doch die Verlustleistung irgendwie wieder 
raus.

Hoffentlich studierst Du irgendwas in Richtung BWL und nix 
technisches...
Dann kannst immerhin noch Taxifahrer in Berlin oder Köln werden.

> Uf = 3V
blablablubb....

> eta1 = Pnutz1 / Pges1 = 3W/5W = 60%
> eta2 = Pnutz2 / Pges2 = 1,5W / 2,5W = 60%
> eta1 = eta2
60% is schon recht schlecht, meinst nicht? siehe oben....

> Im Hinterkopf: Pnutz2 wird besser in Lichtenergie umgewandelt. Deshalb
> ist der tatsächliche Wirkungsgrad eta2 (in Bezug auf Lichtleistung)
> höher als der tatsächliche Wirkungsgrad eta1 (")
Was ist jetzt Lichtenergie und was ist Lichtleistung?;)

> Eigentlich echt traurig, dass das ein Erstsemestler jemanden vorrechnen
> muss, der gelernt hat, ingenieurmäßig zu denken und höhere Mathematik
> beherrscht. Ich hab echt Bammel vor den ersten Matheklausuren, aber das
> ist ja Firlefanz.
Ja den Bammel solltest DU haben, denn dein Formelgesülze oben rechnet 
doch irgendwie alles mit linearen Werten. Und wenn Du mal von deinem 
hohen Ross runterkommst, mal wieder aufn Boden der Tatsachen 
zurückkommst und endlich mal begreifst, dass Du dir mal ein Datenblatt 
von ner LED oder irgend einem elektron. Bauteil anguckst, dann wirst Du 
im Beispiel der LED feststellen, dass der Stromanstieg nicht linear dem 
Spannungsverlauf folgt...
Da is z.B. www.datasheetarchive.com ne gute Quelle, sowie jeder 
Hersteller, wenn Du fähig bist, den Typ rauszufinden...

> Ich muss echt aufpassen, dass ich nicht ausfallend werde. Wäre schön,
> wenn sich hier alle anderen auch etwas zusammenreissen. µC.net ist
> ohnehin bekannt für ruppige Posts.
Na werd doch ausfallend, wenn Dir die Argumente für deine Thesen 
ausgehen, wenn Du dir damit helfen kannst und keinen anderen Ausweg mehr 
siehst....
Außerdem bist Du nicht gezwungen, hier zu schreiben.

Und noch ne Anmerkung zu dem Post von Frank:
Gymnasier, ich versuchs mal verständlich zu machen. Dein IST-Zustand, 
also Deine Wundermaschine mit Batt - Vorwid. - LED hat nen 
Gesamtwirkungsgrad von 100%,rischtisch?;) Dann ham deine LED´s 
meinetwegen deine glorreichen 60%. und die anderen 40%? die Blästs 
bestimmt nicht wieder in die Batterie rein, die gehen irgendwo im nahen 
IR-Bereich weg,gell...;)

So, und wie das dann ist mit Batterie und LED, ohne Vorwiderstand...
Dass, mein lieger Gymnasier, siehst Du nach der nächsten Maus.

Macht nix, is aber so.

Autor: Gymnasiast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ihr wollt gar keinen Widerstand in die LED-Reihen einbauen? Dann hättet 
Ihr tatsächlich einen Wirkungsgrad von 100% (Wenn man die Effizienz der 
LED mit 100% annimmt).

Für diese Schaltung werden Anfänger hier regelmäßig zusammengestaucht, 
weil man keinen Einfluss auf den Strom durch die LED hat. Die 
Klemmenspannung schwankt während der Entladung des Akkus. Daher fließt 
zunächst ein zu hoher Strom, später gar keiner mehr. Das hat der TE ja 
auch genau so beschrieben.

Ihr müsst alo zugeben, dass eine Schaltung ohne Widerstände Murks ist.

Sven W. schrieb:
>> eta1 = Pnutz1 / Pges1 = 3W/5W = 60%
>> eta2 = Pnutz2 / Pges2 = 1,5W / 2,5W = 60%
>> eta1 = eta2
> 60% is schon recht schlecht, meinst nicht? siehe oben....

Kannst du nicht abstrahieren, dass das lediglich ein Beispiel mit frei 
erfundenen Werten war???

Sven W. schrieb:
>> Das Ganze lässt sich auch so ausnutzen, dass die LEDs mit der Halben
>> Maximalhelligkeit leuchten, aber weniger als den halben maximalen
>> Entladestrom ziehen.
> Wow.... Du bist echt klasse... auch schon mal überlegt dass ne
> 5mW-5mm-LED, nehmen wir mal ne HP-HLMP"sonstnochwas" oder irgend ne
> 5N30S, Nichia oder weiß Gott was noch so alles rumschwirrt,
> durchschnittlich 90 bis 95% bringt bei rund 10 bis 12mA?

Das stützt doch meine These. Dann kann er ja im Prinzip den Strom von 
20mA auf 12mA senken und hat trotzdem noch richtig Power... Warum 
diskutieren wir dann hier über mehrere Stufen mit Imax=20mA?

Achja: 90-95% von was? Welcher If, welche Uf? (Siehe folgendes Zitat). 
Ich gehe einfach mal von 100% bei 20mA aus, da das einfach ein 
Standardwert ist. Uf im Prinzip irrelevant. Ansonsten hättest du die 
Werte als guter Ingenieur ja genannt.

Sven W. schrieb:
> Aber: mit welcher Quelle stützt Du deine Annahme? Welcher LED-Typ,
> welches Binning, welche Uf, welcher If, im großen und ganzen: welches
> Datenblatt?

Beispielsweise dieses hier. Effizienz bei 20mA etwa 57 lm/w und bei 10mA 
rund 48 lm/W.

http://www.leds.de/out/media/15003_Messprotokoll_0...



Sven W. schrieb:
> Und wenn Du mal von deinem
> hohen Ross runterkommst, mal wieder aufn Boden der Tatsachen
> zurückkommst und endlich mal begreifst, dass Du dir mal ein Datenblatt
> von ner LED oder irgend einem elektron. Bauteil anguckst, dann wirst Du
> im Beispiel der LED feststellen, dass der Stromanstieg nicht linear dem
> Spannungsverlauf folgt...

Gymnasiast schrieb:
>> In der Regel wird von einer Stromregelung über ein
>> Potentiometer abgeraten, da die Diodenkennline nicht linear ist bla,
>> bla, bla

Merkst du eigentlich, wie beleidigend du wirst? Und es kommt nur 
Blödsinn dabei raus. Du machst dich wirklich lächerlich. Mit jedem Wort 
mehr. Dass die Diodenkennlinie exponentiell ist, wusste ich auch ohne 
dich (siehe oben)... Und ohne Studium, und ohne sonstwas. Ich habs mir 
in mühseliger Kleinarbeit in zweieinhalb Jahren selbst angelesen, weil 
mir die Leute in Foren nie helfen wollten, sondern immer pber mein 
Nichtkönnen gemotz, rumgestritten und gepöbelt haben. Ich weiß jetzt 
warum.

Autor: Gymnasiast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Sven W. schrieb:
> Gymnasier, ich versuchs mal verständlich zu machen. Dein IST-Zustand,
> also Deine Wundermaschine mit Batt - Vorwid. - LED hat nen
> Gesamtwirkungsgrad von 100%,rischtisch?;) Dann ham deine LED´s
> meinetwegen deine glorreichen 60%. und die anderen 40%? die Blästs
> bestimmt nicht wieder in die Batterie rein, die gehen irgendwo im nahen
> IR-Bereich weg,gell...;)

Du siehst das falsch. Dein IST-Zustand ist ein Akku, dessen 
Klemmenspannung nicht sinkt. Ich sags mal ganz drastisch: Eure Lösung 
ist ingenieursmäßig unter aller Sau und nicht sauber realisierbar.

Mein IST-Zustand ist eine Lösung des Spannungs-Problems durch Hinzufügen 
eines Widerstandes mit Wirkungsgrad selbstverständlich unter 100%. Dafür 
aber längerer Akkulaufzeit, da sich der Akku fast komplett entladen 
kann. Die LEDs halten auch länger. Natürlich muss die Klemmenspannung 
angehoben werden, sodass die Entladeschlussspannung noch zum Treiben der 
LEDs ausreicht.

Ich weiß nicht, warum du auf den 60% herumreitest. Es war ein Beispiel. 
Ich verstehe auch nicht, was so blöd gewesen sein soll, dass ihr mir 
andichtet, ich halte eine Taschenlampe für ein Perpetuum Mobile?

Autor: Gymnasiast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gymnasiast schrieb:
> Sven W. schrieb:
>> Gymnasier, ich versuchs mal verständlich zu machen. Dein IST-Zustand,
>> also Deine Wundermaschine mit Batt - Vorwid. - LED hat nen
>> Gesamtwirkungsgrad von 100%,rischtisch?;) Dann ham deine LED´s
>> meinetwegen deine glorreichen 60%. und die anderen 40%? die Blästs
>> bestimmt nicht wieder in die Batterie rein, die gehen irgendwo im nahen
>> IR-Bereich weg,gell...;)
>
> Du siehst das falsch. Dein IST-Zustand ist ein Akku, dessen
> Klemmenspannung nicht sinkt. Ich sags mal ganz drastisch: Eure Lösung
> ist ingenieursmäßig unter aller Sau und nicht sauber realisierbar.

Achja, um einen solchen Akku zu erreichen, benötigt man einen 
Spannungsregler, der naturgemäß wieder einen Wirkungsgrad unter 1 hat.

Also ich versuche jetzt mal wieder zur Lösung des eigentlichen Problems 
beizutragen. Der TE sagte, dass er lieber mit zuschaltbaren LEDs 
arbeiten möchte. Das respektiere ich, da mein Ansatz nicht ganz so 
einfach ist (Widerstände berechnen). Der Schaltplan wäre jedoch ähnlich 
einfach (Zwei Vorwiderstände, Spannung wird entweder zwischen oder vor 
beide Widerstände geschaltet).

Das Problem wurde bereits beschreiben. Die LEDs leuchten nicht sehr 
lange. Den Strom habe ich weiter oben berechnet. Er liegt rechnerisch 
etwa bei 36mA.

>Es sind 60 LED auf der Scheibe und wenn ich den Akku nach 10 Stunden von
>dem Ladegerät abmache, dann hat der 8,5 Volt. Kurz nach dem Anschließen
>der LED Beleuchtung sind es nur noch 6,9 Volt und nun nach 3 Stunden hat
>der Akku noch 6 Volt und die LED sind von allein ausgegangen.

Sieht man sich die Durchlassspannungen der LEDs an, dann kommt das 
ziemlich genau hin (2x3,5 max und 2x3,1 min). Wenn du Glück hast, könnte 
dein Akku zu den LEDs passen wie Faust aufs Auge. Dann braucht man nicht 
unbedingt einen Vorwiderstand (jaja, blablabla, da hab ich dir jetzt ne 
super Vorlage gegeben, könnte aber am Innenwiderstand liegen, vermute 
ich). Versuch doch mal den Strom durch einen einzelnen Zweig zu messen.

Autor: Sven W. (Firma: basement industries) (dj8nw)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gymnasiast schrieb:
> Ihr wollt gar keinen Widerstand in die LED-Reihen einbauen? Dann hättet
> Ihr tatsächlich einen Wirkungsgrad von 100% (Wenn man die Effizienz der
> LED mit 100% annimmt).
Oh, dann nimmst Du also auch an, dass die LED sich nicht erwärmt, wenn 
sie nen Wirkungsgrad von 100% hat? Oder ist das jetzt wieder ein 
fiktiver Wert?
Womit Du deinen letzten Post widerlegst...

> Für diese Schaltung werden Anfänger hier regelmäßig zusammengestaucht,
> weil man keinen Einfluss auf den Strom durch die LED hat. Die
> Klemmenspannung schwankt während der Entladung des Akkus. Daher fließt
> zunächst ein zu hoher Strom, später gar keiner mehr. Das hat der TE ja
> auch genau so beschrieben.
ZU hoch kannste beeinflussen,oder? später keiner mehr, das hast in jeder 
Schaltung.


...


> Kannst du nicht abstrahieren, dass das lediglich ein Beispiel mit frei
> erfundenen Werten war???
Und warum machst Du Dir dann die Mühe und rechnest ellenlang mit 
fiktiven, und nicht reellen Werten? Nicht sehr produktiv....


> Das stützt doch meine These. Dann kann er ja im Prinzip den Strom von
> 20mA auf 12mA senken und hat trotzdem noch richtig Power... Warum
> diskutieren wir dann hier über mehrere Stufen mit Imax=20mA?
Wer diskutiert hier über 20mA?
Was verstehst DU unter richtig power?

> Achja: 90-95% von was? Welcher If, welche Uf? (Siehe folgendes Zitat).
> Ich gehe einfach mal von 100% bei 20mA aus, da das einfach ein
> Standardwert ist. Uf im Prinzip irrelevant. Ansonsten hättest du die
> Werte als guter Ingenieur ja genannt.
100% ist ein Standardwert von was, wer sagt das?
Ich hab nie behauptet ein Ing. zu sein, was stützt deine These? ;)
Werte nennen? Für welche LED, welche Temp und und und?
Ich finde irgendwie verhaspelst Du Dich....oder?

...
> Beispielsweise dieses hier. Effizienz bei 20mA etwa 57 lm/w und bei 10mA
> rund 48 lm/W.
>
das is jetzt aber schon bissle dürftig...steht da eigentlich irgendwo 
ein Typ, Messbedingungen usw? IMHO, Datenblatt is das ja nich 
wirklich....

...
> Gymnasiast schrieb:
>>> In der Regel wird von einer Stromregelung über ein
>>> Potentiometer abgeraten, da die Diodenkennline nicht linear ist bla,
>>> bla, bla
Welchen Zusammenhang hat bitte -vom Poti abraten- mit  -nichtlinearer 
Kennlinie- Wo is da der Zusammenhang?

> Merkst du eigentlich, wie beleidigend du wirst? Und es kommt nur
> Blödsinn dabei raus. Du machst dich wirklich lächerlich. Mit jedem Wort
> mehr.
Trotzkopf die zweite....
>Dass die Diodenkennlinie exponentiell ist, wusste ich auch ohne
> dich (siehe oben)... Und ohne Studium, und ohne sonstwas. Ich habs mir
> in mühseliger Kleinarbeit in zweieinhalb Jahren selbst angelesen,

warum studierst Du dann überhaupt, wenn Du alles weißt?

 weil
> mir die Leute in Foren nie helfen wollten, sondern immer pber mein
> Nichtkönnen gemotz, rumgestritten und gepöbelt haben. Ich weiß jetzt
> warum.
Na is doch gut dass Du jetzt selber weißt warum, aber warum änderst Du 
dann nix dran?

Autor: Sven W. (Firma: basement industries) (dj8nw)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gymnasiast schrieb:
> Gymnasiast schrieb:
>> Sven W. schrieb:
>>> Gymnasier, ich versuchs mal verständlich zu machen. Dein IST-Zustand,
>>> also Deine Wundermaschine mit Batt - Vorwid. - LED hat nen
>>> Gesamtwirkungsgrad von 100%,rischtisch?;) Dann ham deine LED´s
>>> meinetwegen deine glorreichen 60%. und die anderen 40%? die Blästs
>>> bestimmt nicht wieder in die Batterie rein, die gehen irgendwo im nahen
>>> IR-Bereich weg,gell...;)
>>
>> Du siehst das falsch. Dein IST-Zustand ist ein Akku, dessen
>> Klemmenspannung nicht sinkt. Ich sags mal ganz drastisch: Eure Lösung
>> ist ingenieursmäßig unter aller Sau und nicht sauber realisierbar.
Na deswegen bist Du ja da.... Du machst das schon!

> Achja, um einen solchen Akku zu erreichen, benötigt man einen
> Spannungsregler, der naturgemäß wieder einen Wirkungsgrad unter 1 hat.
Du veränderst also den Akku, indem Du ihm ne Regelung spendierst? 
Saubere Sache! Respekt.

> Also ich versuche jetzt mal wieder zur Lösung des eigentlichen Problems
> beizutragen. Der TE sagte, dass er lieber mit zuschaltbaren LEDs
> arbeiten möchte. Das respektiere ich, da mein Ansatz nicht ganz so
> einfach ist (Widerstände berechnen). Der Schaltplan wäre jedoch ähnlich
> einfach (Zwei Vorwiderstände, Spannung wird entweder zwischen oder vor
> beide Widerstände geschaltet).
Jo, is wirklich schwer Widerstände zu berechnen, womit wir wieder beim 
Datenblattproblem wären,  und dann noch die Formel von dem einen 
Erlanger...wie hieß der noch?

> Das Problem wurde bereits beschreiben. Die LEDs leuchten nicht sehr
> lange. Den Strom habe ich weiter oben berechnet. Er liegt rechnerisch
> etwa bei 36mA.
LED mit 36mA ist sehr wage...
da solltest dir erstmal die typical recommendations in DB durchlesen ob 
die das packt.

>>Es sind 60 LED auf der Scheibe und wenn ich den Akku nach 10 Stunden von
>>dem Ladegerät abmache, dann hat der 8,5 Volt. Kurz nach dem Anschließen
>>der LED Beleuchtung sind es nur noch 6,9 Volt und nun nach 3 Stunden hat
>>der Akku noch 6 Volt und die LED sind von allein ausgegangen.
>
> Sieht man sich die Durchlassspannungen der LEDs an, dann kommt das
> ziemlich genau hin (2x3,5 max und 2x3,1 min). Wenn du Glück hast, könnte
> dein Akku zu den LEDs passen wie Faust aufs Auge. Dann braucht man nicht
> unbedingt einen Vorwiderstand (jaja, blablabla, da hab ich dir jetzt ne
> super Vorlage gegeben, könnte aber am Innenwiderstand liegen, vermute
> ich). Versuch doch mal den Strom durch einen einzelnen Zweig zu messen.

Der Innenwiderstand hat vorwiegend nur was damit zu tun, wie die 
Qualität deines Akkus/Batt. ist. Je höher desto schlechter.

siehst, und das oben mein ich auch, schau dir mal all die lustigen 
LED-Lampen an, die haben in 90% der Fälle alle keine Regelung 
irgendeiner Art. Net ma die allzu angepriesenen MAGLites oder LEDLenser 
etc...


So, Prost erstmal

Autor: Frank Bär (f-baer)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gymnasiast schrieb:
> Du siehst das falsch. Dein IST-Zustand ist ein Akku, dessen
> Klemmenspannung nicht sinkt. Ich sags mal ganz drastisch: Eure Lösung
> ist ingenieursmäßig unter aller Sau und nicht sauber realisierbar.

Dein IST-Zustand ist also ein Akku, dessen Klemmenspannung konstant 
bleibt, weil du der LED im Lastkreis einen Vorwiderstand spendierst? 
"Ingenieursmäßig" verdient diese Art der Regelung eine Medaille!

Für den Zweck taugt entweder ein Vorwiderstand oder PWM, das habe ich 
auch so geschrieben.
Letztere arbeitet mit einer kleinen Regelung locker im Bereich von 90% 
Wirkungsgrad.
Dass man das im ersten Semester noch nicht weiß, ist kein Problem, aber 
deswegen sollte man sicht vielleicht erstmal auf das Lernen 
konzentrieren und nicht gleich mit mangelnden Kenntnissen rumprotzen.

> Mein IST-Zustand ist eine Lösung des Spannungs-Problems durch Hinzufügen
> eines Widerstandes mit Wirkungsgrad selbstverständlich unter 100%. Dafür
> aber längerer Akkulaufzeit, da sich der Akku fast komplett entladen
> kann. Die LEDs halten auch länger. Natürlich muss die Klemmenspannung
> angehoben werden, sodass die Entladeschlussspannung noch zum Treiben der
> LEDs ausreicht.

Es gibt kein Spannungsproblem. Bei näherungsweise konstanten 6V 
Klemmenspannung und angenommenen Parametern der LED: Uf=3,6V, If=20mA 
brauchst du einen Widerstand von 120 Ohm. In diesem Widerstand werden 
dann 48mW in Wärme umgewandelt. Bei einer abgegebenen Leistung von 120mW 
sind wir bei deinen 60% Wirkungsgrad. Energetisch betrachtet werden 40% 
der in der Batterie gespeicherten Energie im Widerstand in Wärme 
umgesetzt.


Darüber hinaus finde ich deinen Umgangston überaus anmaßend.

Autor: mampf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Atmosphäre in diesem Forum ist - man ist es ja mittlerweile gewohnt 
- unter aller Kanone.

Stets nach diesem Schema:
Person A stellt eine Frage.
Person B antwortet in einem Satz, leicht abwertend.
Person C packt den Knüppel aus dem Sack und drischt damit auf Person A, 
die er in ebenjenen gesteckt hat.

Einige Posts später gibt Person A sein Hilfegesuch auf und hilft sich 
selber abseits dieses Forums.

Ab und an beklagt jemand die schlechte Stimmung (in diesem Falle ich) 
und wird ob seines themafremden Beitrags mirnichtsdirnichts ebenfalls 
verdroschen.

Peace.
Euer mampf.

Autor: Gymnasiast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Frank Bär schrieb:
> Dein IST-Zustand ist also ein Akku, dessen Klemmenspannung konstant
> bleibt, weil du der LED im Lastkreis einen Vorwiderstand spendierst?
> "Ingenieursmäßig" verdient diese Art der Regelung eine Medaille!

Nein. Natürlich schwankt die Klemmenspannung. Ist das hier jetzt ein 
Grundlagentest für mich? Das ist doch offensichtlich! Man muss einen 
Akku aussuchen, dessen Entladeschlussspannung die LEDs noch treiben 
kann. Den Vorwiderstand dimensioniert man so, dass der Strom bei 
geladenem Akku seinen Maximalwert nicht überschreitet (Der Strom ist zu 
Ende hin dann natürlich geringer).

Das ist meines Erachtens die absolute Grundprämisse gewesen. Der 
Wirkungsgad liegt selbstverständlich - abhängig von der Spannungsdrift - 
unter 100%. Hiervon ausgehend kann man dann darüber reden, wie man die 
Helligkeit halbieren kann.

Konstantstromquellen, wie hier angesprochen wurde, finde ich noch 
ungünstiger, da man pro Kette eine KSQ bräuchte (->Aufwand, Kosten, 
Platine) und der Wirkungsgrad auch nicht höher als mit Widerständen wäre 
("Dropout-Voltage").

Frank Bär schrieb:
> Es gibt kein Spannungsproblem. Bei näherungsweise konstanten 6V
> Klemmenspannung und angenommenen Parametern der LED: Uf=3,6V, If=20mA
> brauchst du einen Widerstand von 120 Ohm. In diesem Widerstand werden
> dann 48mW in Wärme umgewandelt. Bei einer abgegebenen Leistung von 120mW
> sind wir bei deinen 60% Wirkungsgrad. Energetisch betrachtet werden 40%
> der in der Batterie gespeicherten Energie im Widerstand in Wärme
> umgesetzt.

Verstehe ich. Energetisch nicht gerade günstig. Deshalb würde ich einen 
anderen Akku (Ich habe LiPo vorgeschlagen) verwenden und mehrere LEDs in 
Reihe schalten.

Selbstverständlich wäre eine Lösung ohne Vorwiderstand energetisch am 
günstigsten, das habe ich hier nie bewusst abgestritten. Vielleicht mag 
das den Anschein gemacht haben, da ich diesen Fall für mich 
ausgeschlossen habe. Ich glaube nämlich nicht, dass diese Betriebsart 
sauber realisiert werden kann.

Sven W. schrieb:
> LED mit 36mA ist sehr wage...
> da solltest dir erstmal die typical recommendations in DB durchlesen ob
> die das packt.

Wenn der Akku tatsächlich 3600mAh hat und er 2 Stunden mit 6 x 1V 
durchhält (Entladeschlussspannung NiMH = 1,0V), müsste der Strom bei 50 
Zweierreihen tatsächlich 36mA betragen. Da es jedoch, wie der TE 
inzwischen schrieb, 60 LEDs sind, beträgt der Strom rein rechnerisch pro 
LED 30mA (einzel) oder 60mA (Zweierreihen).

An 6V würde eine einzelne LED jedoch mehr Strom als 30mA ziehen (außer 
die Leitungwiderstände etc. wären extrem hoch). Deswegen sind es 
vermutlich 30 Zweierreihen (passt auch zu dem Fehlersymptom der 
durchgebrannten LED wegen Kurzschluss --> zweite LED überbrückt). 60mA 
wäre widerum etwas viel Holz, deswegen stimmt die Kapazität des Akkus 
wohl nicht. Trotzdem vermute ich, dass der Strom durch die LEDs zu hoch 
ist.

Die einfachste Lösung wäre, wenn der TE den Strom durch eine LED-Reihe 
messen würde.

Sven W. schrieb:
> Jo, is wirklich schwer Widerstände zu berechnen, womit wir wieder beim
> Datenblattproblem wären,  und dann noch die Formel von dem einen
> Erlanger...wie hieß der noch?

Zieh das nicht ins Lächerliche. Bei eBay wurde kein Diagramm angegeben, 
wie sich die Effizienz der LED verhält, das macht meine Variante 
unlösbar. Um wirklich genau die halbe Helligkeit durch Strombegranzung 
zu erreichen, muss die Stromänderung, die Spannungsänderung und die 
Efizienzänderung nach der Eingangsleistung beachtet werden. Da kommst du 
mit Ohm alleine nicht weit. Wenn das so einfach ist, dann rechne mir das 
doch an einem praktischen Besipiel in ein paar Zeilen vor.

Ich würde es mit 20mA und 8mA probieren.

Sven W. schrieb:
>> Achja, um einen solchen Akku zu erreichen, benötigt man einen
>> Spannungsregler, der naturgemäß wieder einen Wirkungsgrad unter 1 hat.
> Du veränderst also den Akku, indem Du ihm ne Regelung spendierst?
> Saubere Sache! Respekt.

Hör doch auf, ich würde das in der Praxis nicht so machen.  Ich wollte 
verdeutlichen, dass ohne Vorwiderstand meistens eine konstante Spannung 
von Nöten ist, die nicht ohne Verlust gewonnen werden kann.


Sollte der TE den Strom ausmessen und erliegt ständig im erlaubten 
Rahmen (sinnvoll bis 20mA), auch ohne Vorwiderstand, gebe ich mich 
geschlagen. Ihr müsst aber zugeben, dass das mehr oder weniger Zufall 
wäre. Dann wäre die sparsamste Methode tatsächlich über selektives 
Abschalten einiger Reihen zu realisieren.

Je nach Innenwiderstand des Akkus erhöht sich bei abschalten einiger 
Reihen allerdings die Klemmenspannung, was wieder einen höheren Strom 
durch die restlichen LEDs bedeutet (exponentiell). Das gilt aber für 
meine Lösung genauso, wenn auch durch Begrenzung nicht im gleiche Maße 
(Mischform linear-exponentiell).

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.