Hallo Welt, Ich studiere industrielles Produktdesign im ersten Semester, der Auftrag für das nächste Semester lautet: eine Tischlampe entwerfen und Prototypen bauen. Meine Idee ist eine Lampe, bei der man den ganzen leuchtenden Teil einfach abnehmen kann und der dann mit Akkus betrieben ganz normal weiter leuchtet. Darin sehe ich eine sehr angenehme und energiesparende Weise der Beleuchtung gleich mehrerer Räume und für draußen. Zusätzlich sollte sich die Lampe noch dimmen lassen und damit das nicht zu sehr auf die Lebensdauer des Akkus geht dachte ich an einen step-down-dimmer. Ok dazu kommen noch die Eckpunkte der Lehrer: Leuchtmittel: LED-Streifen 12V und ca. 2W Dementsprechend soll auch das NT 12V haben. nochmal zur Lampe an sich: Also die Lampe besteht einmal aus einen Fuß. In dem Fuß sind 2 Magnete eingelassen, an denen ist das 12V-NT angeschlossen. Darauf kommt dann der runde Leuchtkörper der Lampe, der an der Unterseite auch 2 Magnete als Gegenstück zum Fuß hat (verpolungssicher). In dem Leuchtkörper befinden sich die LEDs, Akkus (-> welche?), die ganze nötige Elektronik ("An-dimm-aus-Schalter", Ladeelektronik) und die Magnetfüße (->kurzschlusssicher). Die Elektronik sollte auch kurzschlusssicher sein, denn ich möchte die Lampe mit den Magneten z.B. an den Kühlschrank heften. Im Internet hab ich viele Angebote von LED-treibern für Taschenlampen gesehen aber keine ist mit Ladeelektronik und Dimmer. Hat jemand da einen Link für mich? Über einen Schaltplan würd ich mich auch freuen (Platine kann man auch ätzen) Vielen Dank für eure Hilfe Stephan
Dir muß halt nur bewusst sein, daß quasi alle Akkus eine sehr begrenzte Lebensdauer haben. Von NiMH, Bleiakkus und LiIon sollte man nicht mehr als 5 Jahre erwarten, NiCd gingen meist 10 Jahre sind aber verboten und NiFe Akkus halten zwar 50 Jahre, sind aber offen und müssen durch nachfüllen von Kalilauge gewartet werden. Kein vernünftiger Mensch würde also so eine Lampe mit begrenzter Haltbarkeit kaufen, zumindest müssten die Akkus wechselbar sein. Je nach Akkutyp unterscheiden sich die Lademethoden, aber NiMH gilt allgemein als schwer zu laden und für langen standby-Betrieb als ungeeignet. Bleiben nur Bleiakkus oder LiIon. Beide werden geladen, in dem sie an eine (zum Schutz von AKku und Netzteil strombegrenzte) Konstantspannungsquelle gesteckt werden, 13.8V sind bei Bleiakkus z.B. üblich. Aus so einem Akku dann eine 12V LED-Kette zu betreiben ist eher einfach, denn viele 12V LED Streifen enthalten bereits eine Stromregelung, vor allem die die zum Einsatz in Autos gedacht sind wo auch 12V bis 14V vorliegen. Wenn euer LED-Streifen keine Stromregelung besitzt, sondern möglichst genau 12V haben will, hilft ein 12V Spannungsregler, bei 2W von gerade mal 170mA und 0.3 Watt. Bleibt die Frage der Helligkeitsregelung. Das macht man normalerweise durch schnelles ein- und ausschalten (flimmern) damit die Lichtfarbe gleich bleibt. Das kann ein NE555 als PWM Taktgeber machen. Zwar könnte er die LED direkt schalten, verliert dabei aber bis 2.5V, daher sollte er den Spannungsregler steuiern, dazu braucht der Spannungsregler einen Steueringang und ein LM2940-12 tut es nicht mehr. Der LF120ABPT oder AX1201 hätte einen, sind aber nicht bei Reichelt zu haben, der L4987-12 braucht zu viel für sich. Damit über die Magneten kein Strom fliesst, tut es eine Diode von einem Magneten zum Akku, die den Ladestrom aushalten muß. Leider verfälscht das die Ladespannung, so daß der Laderegler im Handteil sein muß und man die ferigen Steckerladenetzteile nicht verwenden kann (oder kaufen, auseianderbauen und die Strombegrenzung im Netzteil lassen, die Spannungsregelung ins Handteil verfrachten). Selbstbau eines Bleiakkuladers geht mit dem PB137 recht einfach, oder L200 mit Schaltung laut Datenblatt.
Stephan Schürmann: > Ich studiere industrielles Produktdesign im ersten Semester, MaWin: > Dir muß halt nur bewusst sein, daß quasi alle Akkus eine sehr begrenzte > Lebensdauer haben. Dann passt die begrenzte Lebensdauer doch ganz gut zum Produktdesign ;-)
Hi, MaWin, vielen Dank für deine schnelle und kompetente Antwort!! Also Wenn ich 13,8V mit einem Netzteil erzeugen kann oder mit einem DC-DC-Wandler von 12V generiere, dann kann ich direkt daran einen Li-Ion oder Bleiakku anschließen? Das wäre Fantastisch! Dann würd ich entweder den 12V, 0,8Ah Blei-Vlies-Akku nehmen oder 10 kleine Li-Ion Akkus á 1,2V mit 700mAh. (was würdest du machen?) Die Akkus sollten auf jeden Fall leicht herausnehmbar sein - zum Akkuwechsel und zur fachgerechten Entsorgung, das ist total wichtig! Du hattest noch die PB137 und L200 vorgeschlagen. Würden die bei 13,8V Ladespannung überflüssig sein? Können die auch den Bleiakku laden, wenn ich ihnen nur 12V gebe? So, und wenn ich jetzt noch die Spannungsregelung aus dem 13,8V-NT ausbaue und im NT überbrücke, dann kann ich sie in die Lampe wieder einbauen und zwar zwischen Akku und Diode – das ist doch mal eine echt elegante Lösung vielen Dank dafür! Das mit dem Dimmen hab ich mir aber ein bisschen einfacher vorgestellt... das werde ich dann wohl so machen, dass entweder 1, 2 oder 3 LED-Streifen Strom bekommen. Dann hab ich dafür keine Verluste. Eine Sache noch, (die beim Prototypen nicht sooo wichtig ist aber ich finde es trotzdem spannend) ist der Tiefentladeschutz. Hast du da noch ne heisse nummer? :P Schönes Restwochenende Stephan
MaWin schrieb: > Kein vernünftiger Mensch würde also so eine Lampe mit begrenzter > Haltbarkeit kaufen, zumindest müssten die Akkus wechselbar sein. Dann wundere ich mich, warum so viele iPhones und TomToms mit fest eingebautem Akku verkauft werden.
@Apfel: iPhone und TomTom werden auch selten 5 Jahre genutzt werden, ist ja uncool sowas altes zu haben. Schreibtischlampen sieht der Markt denke etwas anders aus.
> Also Wenn ich 13,8V mit einem Netzteil erzeugen kann > oder mit einem >DC-DC-Wandler von 12V generiere Urgs. > dann kann ich direkt daran einen Li-Ion oder Bleiakku anschließen? Blei ja, LiIon nicht, der braucht andere Spannungen und genauere. > Dann würd ich entweder den 12V, 0,8Ah Blei-Vlies-Akku nehmen Vielleicht etwas mehr als 0.8Ah... > oder 10 kleine Li-Ion Akkus á 1,2V mit 700mAh. So was gibt es nciht, eine LiIon hat 3.6V Nennspannung. Was du meinst, sind wohl NIMH > (was würdest du machen?) Keine NiMH. > Du hattest noch die PB137 und L200 vorgeschlagen. > Würden die bei 13,8V Ladespannung überflüssig sein? Ja. Sie machen die 318.8V, wenn man nur ein (ungeregeltes) Netzteil hat, und vor allem beim L200 kann man auch den Ladestrom fest einstellen. > Können die auch den Bleiakku laden, wenn ich ihnen nur 12V gebe? Nein. Über 16V müssen ankommen. > So, und wenn ich jetzt noch die Spannungsregelung aus dem 13,8V-NT > ausbaue und im NT überbrücke, dann kann ich sie in die Lampe wieder > einbauen und zwar zwischen Akku und Diode – das ist doch mal eine echt > elegante Lösung vielen Dank dafür! > Das mit dem Dimmen hab ich mir aber ein bisschen einfacher > vorgestellt... das werde ich dann wohl so machen, dass entweder 1, 2 > oder 3 LED-Streifen Strom bekommen. Das geht auch > Dann hab ich dafür keine Verluste. PWM hat dieselben geringen Verluste, es schaltet im Endeffekt auch nur ein und aus, nur eben schneller. > Eine Sache noch, (die beim Prototypen nicht sooo wichtig ist aber ich > finde es trotzdem spannend) ist der Tiefentladeschutz. Hast du da noch > ne heisse nummer? :P http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.9.5 nur die rechte Seite.
> Sie machen die 318.8V
Das glaube ich nicht, Tim!
SCNR
ich kann nicht schlafen wegen der Lampe :( MaWin schrieb: >> oder 10 kleine Li-Ion Akkus á 1,2V mit 700mAh. > > So was gibt es nciht, eine LiIon hat 3.6V Nennspannung. > Was du meinst, sind wohl NIMH genau genommen dachte ich an einen Siemens Handyakku von Reichelt, [[HCP 402-LI]] - Link zu Artikel "http://www.reichelt.de/Akkus-fuer-Siemens/HCP-402-LI/index.html?;ACTION=3;LA=444;GROUP=P5972;GROUPID=4964;ARTICLE=43153;START=0;SORT=artnr;OFFSET=16;SID=12TrLw138AAAIAAHkDlCA0945dfcfb28b4bef5dcdcb9ce328e729"; Der hat 3,6 V, 700mAh und Li-Ion 3 Zellen, schön zum auseinanderbauen :) geht das jetzt wieder oder nicht?? Der Vorteil wäre ganz einfach eine höhere Energiedichte. MaWin schrieb: > Vielleicht etwas mehr als 0.8Ah... ...Li-Ion wären dann auch nur 0,7Ah. Auf 1W gedimmte LED könnte man dann also 0,7 Stunden leuchten lassen (hab ich mich etwa jetzt schon verreichnet?) 2W würden dann also 20 minuten halten. (Es gibt den Akku auch noch mit 1ah aber eben teurer). Das reicht doch, wenn man abends nochmal an den Kühlschrank/ auf Toilette/ nach dem kleinen schauen/ kurz nach draußen einen rauchen muss oder einfach nur um einen total romantischen Mond auf der Terasse aufgehen zu lassen... MaWin schrieb: > http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-fa... > nur die rechte Seite. saugeil ;)
> Der hat 3,6 V, 700mAh und Li-Ion 3 Zellen
Falsch beschriftet, das sind 3 NiMH Zellen, kein LiIon.
Also meine 3W Taschenlampe arbeitet mit einer 18650 LiIon Zelle.
MaWin schrieb: >> Der hat 3,6 V, 700mAh und Li-Ion 3 Zellen > > Falsch beschriftet, das sind 3 NiMH Zellen, kein LiIon. ohh, schade MaWin schrieb: > Also meine 3W Taschenlampe arbeitet mit einer 18650 LiIon Zelle. :D die selbe Taschenlampe hab ich auch läuft mit diesen Zellen aus einem kaputten notebookakku. Die gibts zwar nicht bei Reichelt aber bei Pollin guckst du hier - "http://www.pollin.de/shop/dt/NjIxOTI3OTk-/Stromversorgung/Akkus/LiIon_Akkus/Laptop_Akku_mit_LiIon_Zellen.html"; ich denke das ist die preisgünstigste und ökologischste Variante... vllt sollte man sowas auch serienmäßig produzieren... glaubst du das geht? ok, jetzt bist du nochmal dran: kann ich einfach 3 von diesen Akkus (10,8V) mit dem 12V-NT laden? Die Ladespannung pro Zelle ist 4,2V - zusammen 12,6 also 12V :P
> kann ich einfach 3 von diesen Akkus (10,8V) mit dem 12V-NT laden?
Nein.
Das Netzteil muß strombegrenzt sein,
und maximal EXAKT 12.6V liefern, aof 0.5% exakt,
oder zumindest niemal mehr,
denn die Zellen aus so eienm Akkupack sind ohne Schutzelektronik,
und fangen bei mehr Spannung gerne mal zu brennen an.
LiIOn ist halt kritischer als Blei, 0.5% genau sind die
wenigsten Spannungsregler, und sogar mit Widerständen bekommt
man bereits Probleme.
Daher wird LiIon gerne mit Schutzschaltung verkauft.
Die wäre sogar in Pollins Akkupack drinne.
Hallo, nur meine Überlegung zum Akku. Ich würde LiIo oder LiPo nehmen, einfach weil ich mir vorstellen kann, dass auch bewertet wird, wie die Benutzbarkeit und Benutzerakzeptanz der Lampe ist. Als potentieller Kunde (auch wenn es "nur" eine Studienarbeit ist) hat man sicherlich weniger Lust eine Lampe mit schwerem Bleiakku durch gegen zu tragen als eine, welche wesentlich leichtere LiIo- oder LiPo-Akkus beinhaltet. Viele Grüße, Daniel
Daniel H. schrieb: > Ich würde LiIo oder LiPo nehmen... genau, ich würde wenn möglich Li-X auf jeden Fall dem Bleiakku vorziehen da hast du schon recht mit dem Gewicht aber um auf die nötigen 12,6V zu kommen wird schwer- das brauchen sowohl die LiPos als auch die Ions. Brauche ich für 12,6V einen DC/DC-Wandler oder kann ich einfach die Spannungsbegrenzung vom Netzteil gegen eine andere austauschen? Im internet habe ich nach beidem gesucht und der beste DC/DC Spannungswandler den ich gefunden hab wäre PTN78000WAH für 13,82$. Der schafft 1,5A, ich hab keinen leistungsfähigeren gefunden. Eine passende Spannungsbegrenzung hab ich gar nicht gefunden, brauche hier wieder euren Rat! Mich würde wahnsinnig interessieren was mit so einem Lipo passiert, wenn eine Zelle nur mit 4V anstatt 4,2V geladen wird... wird er gar nicht geladen oder nur zur Hälfte? Ich hab die Datenblätter verglichen und mir ist dabei aufgefallen, dass bei li-Ions der Ladestrom schnell ansteigt und dann konstant bei 4,2V bleibt. Bei Lipos steigt der Ladestom zuerst schnell auf 3,8V und steigt dann langsam bis 4,2V. Darum könnte ich mir vorstellen, dass das für den Prototypen in Erwägung gezogen werden könnte, wenn das mit den 12,6V nicht klappt. Liebe Grüße Stephan
Das wird wohl nichts... Die Lampe muss mit 12V laufen und auf die Konsumenten-Zielgruppe "Brandies" ausgelegt sein. Ich hasse diesen Studiengang.
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