Mobiles Nachtlicht mit Supercaps

[Thomas M. (tmann)]

Guten Abend,

ich möchte ein mobiles Nachtlicht realisieren, dass ich schnell und kurz 
nur einmal vor dem Benutzen laden muss.

- habe eine LED: LED rot I=20mA, U=2,2V (max 2,4V), 12000mca)
- Um keinen Vorwiderstand benutzen zu müssen, der selbst Energie 
verbraucht, dachte ich an diese Schaltung: 
http://www.b-kainka.de/bastel36.htm (Spannungswandler)
- Energiespeicher: Supercap, gibts bei Conrad mit U=2,5V und im 
preislichen Rahmen C=400F oder C=700F [gibt auch 3000F]
- Trafo zum Laden: lt. Beschriftung U=5V, gemessen mit Voltmeter 5,5V

Folgende Fragen:
- Reichen 400F oder 700F um die LED 8h zu betreiben? Von dem was ich 
gelesen habe soll der Spannungswandler dafür sorgen, dass die LED 
konstant hell bis zum Ende des Stroms leuchtet
- Welche Bauteile (also welche Widerstands/Elko/Spulenwerte) bräuchte 
ich bei dem Spannungswandler angepasst an mein Trafo von 5V
- Wie lange dauert es ungefähr, den Supercap zu laden? Da brauche ich 
sicherlich auch einen Vorwiderstand, um die Spannung auf 2,5V des 
Supercaps abzusenken?

Leider reichen meine Kentnisse überhaupt nicht aus für diese 
Berechnungen. Ich hoffe ihr helft mir hierbei ! Dankeschön! :)

[nfet (Gast)]

Also für eine kleine rote LED, kannst du dir auch einfach 2AA Batterien 
kaufen, die haben dann zusammen ca. 3V.
Da pappste dann einen Widerstand von 500Ohm davor.

Damit haste dann 2mA und ca. 6mW.

Deine 2 Batterien haben sehr konservativ gerechnet 3.6Wh.
Damit kannste deine LED locker fluffig 600h oder 25 Tage oder wenn deine 
Nächte nur 8h dauern 75 Nächte lang betreiben.

[Walta S. (walta)]

Zwischen 10 bis 30 Batterien im Jahr. So ein Nachtlicht würde ich nie 
verwenden.

walta

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Thomas M. schrieb:
> Folgende Fragen:
> - Reichen 400F oder 700F um die LED 8h zu betreiben? Von dem was ich
> gelesen habe soll der Spannungswandler dafür sorgen, dass die LED
> konstant hell bis zum Ende des Stroms leuchtet

Das kannst du doch ausrechnen. Ein Kondensator mit 1F kann für 1s 1A 
Strom liefern. Da deine LED mit Joule Thief nur bis etwa 1,0-1,1V 
Eingangsspannung leuchten wird, bleibt dir bei einem auf 2.5V 
aufgeladenem Cap mit 400F?
https://en.wikipedia.org/wiki/Coulomb
Dazu musst du nur die Stromaufnahme der LED/Joule Thief Combo wissen.

> - Wie lange dauert es ungefähr, den Supercap zu laden? Da brauche ich
> sicherlich auch einen Vorwiderstand, um die Spannung auf 2,5V des
> Supercaps abzusenken?

Nein, ein Vorwiderstand wird trotzdem probieren, den Supercap auf 5V zu 
laden. Du brauchst also entweder ein Ladegerät, was sicher auf 2,5V 
begrenzt, oder einen 2,5V Regler zwischen Netzteil und dem Cap. Die 
Länge des Aufladevorganges rechnest du wieder aus, dazu musst du wissen, 
wieviel Strom dein Lader liefert.

[Udman (Gast)]

C :     700 F
UCmax:  2,5 V
UCmin1: 2,2 V Ohne Elektronik
UCmin2: 1,0 V Mit Kainka-Elektronik (geschätzt)

Iconst1: 20 mA  Ohne Elektronik
IConst2: 40 mA  Mit Kainka-Elektronik (geschätzt)

1. 700 As/V *(2,5 V - 2,2 V) / 20 mA = 10500 s = 175   Minuten
2. 700 As/V *(2,5 V - 1,0 V) / 40 mA = 26250 s = 473,5 Minuten

[Falk B. (falk)]

@ Thomas Mann (tmann)

>ich möchte ein mobiles Nachtlicht realisieren, dass ich schnell und kurz
>nur einmal vor dem Benutzen laden muss.

>- habe eine LED: LED rot I=20mA, U=2,2V (max 2,4V), 12000mca)

Weißt du, wie schweinehell das ist, gerade nachts?

>http://www.b-kainka.de/bastel36.htm (Spannungswandler)

Naja, der kann zwar mit kleinen Eingangsspannungen arbeiten, sonderlich 
effizient ist er aber nicht.

>- Energiespeicher: Supercap, gibts bei Conrad mit U=2,5V und im
>preislichen Rahmen C=400F oder C=700F [gibt auch 3000F]

Sooooo viel Faräder, ist ja wie in China zur Hauptverkehrszeit ;-)

>- Trafo zum Laden: lt. Beschriftung U=5V, gemessen mit Voltmeter 5,5V

Trafos spucken keine Gleichspannung aus. Das machen nur Netzteile.

>- Reichen 400F oder 700F um die LED 8h zu betreiben?

Beitrag "Re: Mobiles Nachtlicht mit Supercaps"

Wenn man die Schaltung noch etwas effizienter macht, reicht es für 8h.

> Von dem was ich
>gelesen habe soll der Spannungswandler dafür sorgen, dass die LED
>konstant hell bis zum Ende des Stroms leuchtet

Jain. Dieser Schaltregler ist SEHR einfach und grob, der sorgt nur 
dafür, daß die Batterie absolut leergesaugt wird.

>- Wie lange dauert es ungefähr, den Supercap zu laden?

C = I * t / U

->

t = C * U / I

Wenn du 700F mit 1A Konstantstrom lädst, dauert das bei 2,5V 30min. 8-0

> Da brauche ich
>sicherlich auch einen Vorwiderstand, um die Spannung auf 2,5V des
>Supercaps abzusenken?

Nö. Vorwiderstände begrenzen keine Spannung, nur den Strom. Du brauchst 
ein 2,5V Netzteil oder einen zusätzlichen Spannungsregler.