Hallo zusammen!
Ich plane gerade eine Beleuchtungsanlage für ein Fahrrad. Es sollen
Rücklicht, Bremslicht und Blinker realisiert werden (Und später
eventuell noch ein Abblendlicht). Als Controller kommt ein Attiny84V
(Vcc = 1,8..5,5 V) zum Einsatz. Als Lichtquellen verwende ich 5 mm LEDs
(je 20 mA, Vorwärtsspannung ca. 2,1 V). Die LEDs werden an insgesamt
zwei WS2803D (18-fach Konstantstromquelle, Vcc = 3,3..5,5 V)
LED-Controller angeschlossen. Im worst case leuchten die LEDs an allen
36 Ausgängen mit je 20 mA gleichzeitig. Im Normalfall leuchtet jedoch
nur das Rücklicht (mit reduzierter Leuchtkraft, ca. 60% PWM) mit einem
Stromverbrauch von insgesamt ca. 60 mA. Im überwiegenden Teil der
Betriebszeit benötigt die gesamte Schaltung also nur diese 60 mA. Wenn
alle LEDs eingeschaltet sind kommen 36 * 20 mA = 720 mA zusammen. Wenn
ich noch ein leuchtstarkes Abblendlicht dazu rechne wären wir bei ca.
1,5 A im Extremfall.
Mein Problem besteht nun in der Wahl der Energiequelle. Ich möchte auf
jeden Fall Akkus verwenden (LiPo oder NiMH). Bei der Betriebsspannung
bin ich aufgrund des WS2803 auf einen Bereich von 3,3 V bis 5,5 V
festgelegt. Über den Konstantstromquellen des WS2803 darf nur eine
Spannung zwischen 0,4 V und 1,0 V abfallen. Um den Wirkungsgrad hoch zu
halten erscheint es mir sinnvoll die Betriebsspannung auf 4,6 V
festzulegen. Dadurch kann ich nämlich jeweils zwei LEDs (= doppelte
Leuchtkraft) in Reihe schalten (2 * 2,1 V = 4,2 V). Übrig bleiben die
für den WS2803 minimal erforderlichen 0,4 V für die Konstantstromquelle.
Ich habe bis jetzt Linearregler und Step-Down-Schaltregler in Betracht
gezogen, wobei ich zugeben muss mit Schaltreglern noch keine Erfahrung
zu haben.
Mir stellt sich jetzt die Frage welche Kombination von Akku und Regler
am sinnvollsten ist. Vor allem in Hinblick auf einen möglichst hohen
Wirkungsgrad, sprich lange Akkulaufzeit.
Beste Grüße
anfaenger
ich würde statt vielen einzel LEDs lieber Für Rücklicht und Frontlicht
jeweils eine Leistungs-LED nehmen (1W).
Ferner würde ich Schaltregler nehmen. Da gibts so Schaltreglermodule für
LEDs. Die liefern einen Konstantstrom und haben eine Effizienz von um
die 90%
die lassen sich auch per PWM ansteuern.
Gruß
Kann ich mich meinen Vorredners teilweise anschließen. Besser wäre es,
nach einem passende. LED-String Treiber zu schauen, je nach
Spannungsversorgung Step-up oder -down. Der Aufbau mit den
Konstantstromquellen pro Kanal wird ja in der Verdrahtung ggf.
aufwändig, außerdem ist die Effizienz eher schlecht. Der WS2803 ist
somit für diesen Zweck denkbar ungeeignet.
Hast Du als Akku mal über Werkzeugakkus nachgedacht? Die gibt es in
allen möglichen Variationen mit meist schönen und schnellen Ladegeräten.
Die Adaption in die Schaltung ist meist einfacher als gedacht.
Danke für Eure Antworten. Ich hätte vielleicht noch schreiben sollen,
warum die vielen Einzel-LEDs: Da beim Fahrad die Blinker sehr dicht bei
einander, direkt neben dem Rücklicht angeordnet sind habe ich so eine
Art Lauflicht vorgesehen, dass dem Hintermann die Abbiegerichtung besser
visualieren soll. Beim Rücklicht ist dass natürlich nicht erforderlich,
aber da hab ich mir dann gedacht den WS2803 dafür direkt mit zu nutzen.
Im Nachhinein erscheint es mir nun aber auch sinnvoller da eher auf eine
einzelne Power-LED zu gehen. Danke für den Tipp!
Über LED-String-Treiber werde ich mich auch noch genauer informieren. Da
würde man dann direkt die ungeregelte Akkuspannung nehmen können, oder?
Werkzeugakkus kämen natürlich auch in Frage. Das sind in der Regel ja
auch NiCd-/NiMH- bzw. LiIon-Akkus.
So, ich habe in meiner Bastelkiste noch zwei
Step-Down-Schaltregler-Konstantstromquellen für 3 W LEDs gefunden
(basierend auf AX2002). Also genau richtig einen fürs Abblendlicht und
einen fürs Rücklicht. Die Regler sind per festem Widerstand auf 700 mA
(bzw. 3 W) eingestellt. Damit komme ich dann auf einen Wirkungsgrad von
ca. 85 %. Per PWM aus dem µC kann ich ja dann entsprechend runterdimmen
(und beim Bremsen wieder ein bisschen raufdimmen). Ich will ja keinen
erblinden lassen und der Akku soll ja auch möglichst lange halten.
Den µC und die beiden WS2803 würde ich dann per Linearregler mit 3,3 V
versorgen. Bei einem Low Drop Festspannungsregler komme ich dann mit 4
NiMH-Zellen aus. Die vielen Blinker-LEDs werden dann also auch durch den
Linearregler gespeist. Der Wirkungsgrad beim Blinkerbetrieb geht dann
zwar in den Keller, aber da das vom zeitlichen Anteil gesehen
verschwindend gering ist kann ich damit leben.
Sinnvolle Lösung oder fällt noch Jemandem was besseres ein? Auf die
Einzelansteuerung der vielen Blinker-LEDs möchte ich nur ungern
verzichten. Das brauch ich einfach um meinen Spieltrieb zu befriedigen
;)
Tja, man muss auch einfach mal "drauflos" basteln und sein Ding machen.
Ich verstehe das!
Zum Thema: Nimm doch einfach 4 NiMH Akkus, das wird zwar bei den
maximalen 1,5A etwas knapp (jedenfalls für Mignons) aber es dürfte die
einfachste Lösung sein.
Harald schrieb:> Zum Thema: Nimm doch einfach 4 NiMH Akkus, das wird zwar bei den> maximalen 1,5A etwas knapp (jedenfalls für Mignons) aber es dürfte die> einfachste Lösung sein.
Meinst Du der Entladestrom könnte zu hoch werden? Ich hab hier noch
Eneloops (Mignon), die lassen sich auch noch mit 4 A entladen ohne das
sie Schaden nehmen.
Also wie Du schon so richtig sagtest: Ich werde einfach mal drauf los
basteln. Wahrscheinlich kommt schon was brauchbares bei raus.
@TechPech:
Wie bitte? Falscher Thread?
Ah ja, haste Recht, habe gerade mal ins Datenblatt geschaut:
http://www.eneloop.info/fileadmin/EDITORS/ENELOOP/DATA_SHEETS/HR-3UTGA_data_sheet.pdf
Ich hätte mich jedenfalls kaum "getraut", ein Gerät zu bauen, dass
Mignon Akkus dauerhaft mit 1,5A entlädt. Da würde ich eher etwas
größeres nehmen. Unter LM2596 gibt es auch massenhaft günstige Step-Down
Module (z.B. ebay), dann könnte man auch einen größeren Li-Ion
Werkzeugakku nehmen. z.B. einen 10.8V Stabakku (schön kompakt) oder noch
größer.
Hallo,
auch wenn es unwahrscheinlich ist das du Ärger bekommst (immerhin ist
dein Fahrrad dann tatsächlich beleuchtet was leider nicht
selbstverständlich ist):
Der ganze Kram muss (eigentlich) zugelassen sein wenn du ihm in
öffentlichen Straßenverkehr einsetzen willst - erkennbar an einer Nummer
und einen "Wellenzeichen" - wird aber wohl auch die Polizei nicht stören
wenn du mit deiner selbstgebastelten Beleuchtungseinrichtung herumfährt
solange du keinen damit blendest - allerding kann es im ungünstigsten
Fall Probleme mit der Versicherung geben.
Wesentlich weniger entspannt wird das allerdings bei KFZ gesehen - da
gibt es schon echte Probleme wenn nicht die vorgeschriebene und
zugelassene Glühlampe im Scheinwerfer eingesetzt wird.
Bastler
Bastler schrieb:> ... - allerding kann es im ungünstigsten> Fall Probleme mit der Versicherung geben.
Wenn Du z.B. ohne Handzeichen zu geben abbiegst und der Dich gerade
Überholende behauptet, er hätte im hellen Sonnenlicht Deine
Nightrider-Blinker nicht gesehen.
Wie wäre es denn noch mit einer Warnblinkanlage :)
Harald schrieb:> Ich hätte mich jedenfalls kaum "getraut", ein Gerät zu bauen, dass> Mignon Akkus dauerhaft mit 1,5A entlädt.
Die 1,5 A fließen ja nur im Extremfall. Im normalen Betrieb sind es
(wenn überhaupt) nur ein paar hundert mA. Nichts desto trotz klingt ein
LiIon-Akku jedoch auch verlockend. Leider verfüge ich noch nicht über
ein passendes Ladegerät, so dass ich erst mal mit besagten NiMH anfangen
werde.
Beim LM2596 stört mich, dass bei kleiner Last der Wirkungsgrad wieder in
den Keller geht (der ist ja eher für hohe Lasten bis zu 3 A ausgelegt).
> Wahrscheinlich kannst du aus dem PWM-Signal aus dem WS2803 auch deine> KSQs dimmen. Einfach statt LED nen Pullup rein :)
Guter Tipp, danke! Das Tastverhältnis ist dann allerdings genau
umgekehrt, sprich beim Einschalten blitzen die LEDs wahrscheinlich
einmal kurz mit maximaler Helligkeit auf. Aber dann weiß ich wenigstens
dass die Schaltung jetzt auch an ist :D
> ... - allerding kann es im ungünstigsten> Fall Probleme mit der Versicherung geben.
Mir ist schon klar, dass die Angelegenheit nach STVZO nicht ganz koscher
ist. Aber der Blinker soll das Handzeichen ja nicht ersetzen sondern
vielmehr unterstützen (gerade im Dunkeln). Eventueller Risiken bezüglich
Versicherungen bin ich mir bewusst. Ich werde natürlich darauf achten,
dass die Beleuchtung keine anderen Verkehrsteilnehmer blendet.
Bastler schrieb:> wird aber wohl auch die Polizei nicht stören> wenn du mit deiner selbstgebastelten Beleuchtungseinrichtung herumfährt
Ihr seid ganz schön naiv.
Jeder Polizist, der das sieht, wird dich anhalten und sofortigen Abbau
verlangen.
Nicht zugelassen = nicht zulässig ! Punkt!
Da gibt's gar keine Diskussion!
