Kabelquerschnitt für 5V?

Gast #4814101
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Hi.
Ich habe mir einen 5 Meter Led Streifen mit den Controller Ws2812 
bestellt.
Nun das alles läuft auf 5 Volt.
Ich habe vor jeden Meter neu einzuspeisen  nun die Frage, wie groß muss 
mein Kabelquerschnitt sein für das Stromkabel, welches ich parallel zum 
LED Streifen lege?

(5V, 18A)
Danke im Voraus

PS: Laut online Rechner 50mm ² was ich mir nicht ganz vorstellen kann.

LG
#4814120
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@  Kurt S. (Gast)

>Ich habe mir einen 5 Meter Led Streifen mit den Controller Ws2812
>bestellt.
>Nun das alles läuft auf 5 Volt.

>Ich habe vor jeden Meter neu einzuspeisen  nun die Frage, wie groß muss
>mein Kabelquerschnitt sein für das Stromkabel, welches ich parallel zum
>LED Streifen lege?

>(5V, 18A)

5m LED-Streifen sollen 18 Ampere ziehen? Kaum zu glauben.

>PS: Laut online Rechner 50mm ² was ich mir nicht ganz vorstellen kann.

Ich auch nicht. Letztendlich muss der Spannungsabfall klein genug 
bleiben, damit noch ausreichend Spannung ankommt.
Das kann man vereinfacht so rechnen.

Beitrag "Re: Led- Lichterkette der besonderen Art."

Wenn denn WIRKLICH 18A auf 5m fließen und alle 10cm eine LED sitzt, 
macht das 360mA/LED bzw. 360mA/0,1m bei 50 LEDs.
Der Kabelquerschnitt wird erstmal mit 10mm^2 angenommen.

Nach der Formel aus dem Beitrag kommen da
1
50 * 18,36A * 2 * 0,18mOhm = 0,33V

Glück gehabt. Wahrscheinlich reichen auch 6mm^2, das ist Standard un man 
kommt auf ca. 0,55V SPannungsabfall.

Merke. Kleine Spannungen und hohe Ströme verlangen nach überaus großem 
Kupferquerschnitt.
Gast #4814124
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Die Frage ist nur beantwortbar, wenn man weiß, was die minimale Spannung 
am Stripe sein darf.
2,5mm² dürfte zu wenig sein. Da fehlen dann schon 25%. 50mm² wirst du 
aber auch nicht benötigen.
Außerdem: nur alle LEDs zusammen benötigen die 18A, beim zweiten Meter 
fehlen ja schon 20%, beim dritten 40% der Verbraucher.
Gast #4814126
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Kurt S. schrieb:
> Also reicht es wenn ich ein 5M Kabel mit 2,5mm ² Querschnitt kaufe
> durchaus aus?

Da du zu faul bist ein paar Zahlen in eine einfache Formel einzusetzen, 
sondern statt dessen so lange fragst bis jemand dir genau das sagt was 
du hören willst, mein Tipp:
Mach es genau so und schaue was dabei rauskommt.
#4814310
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Thomas E. schrieb:
> Kurt S. schrieb:
>> (5V, 18A)
>
> Was hast du denn damit vor?
>
> 18A ziehen deine 300 Leds bei voller Leuchtstärke in weiß. Da mußt du
> eine Schweißerbrille tragen, wenn du dir nicht die Augen verderben
> willst.
>
> Und ohne ausreichende Kühlung löten die sich von selber aus.

Das ist Unfug; ich z.B. habe mir ein Display gebastelt mit 580 Stück von 
diesen WS2812 LED's. Ursprünglich waren das fast zwei komplette Rollen 
von Stripes mit je 5m a 60 LEDs/m.
Sind alle auf max. weiss konfiguriert, zieht das Teil also locker mal 
60mA (20mA rot, 20mA grün, 20mA blau) * 580 = 34.8A.
Da mein Display quadratisch ist, konnte ich die Speisung (von ATX 
Computernetzteil) sternförmig verteilen, ist also nicht so ein Problem.

Beim Kurt S. ist es leider schwieriger, da er eine grosse Distanz 
überwinden muss. Aber seine genannten 18A treten durchaus auf, wenn 
volles weiss angezeigt wird.

Gemäss Datenblatt (Anhang) müssen bei den LED's noch 4.5V ankommen, 
damit diese richtig funktionieren.
Angehängte Dateien:
Gast #4814334
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Johnny B. schrieb:
> Gemäss Datenblatt (Anhang) müssen bei den LED's noch 4.5V ankommen,
> damit diese richtig funktionieren.

Wenn dann tatsächlich alle LEDs an den 5m hängen, dann reichen 6mm² 
gerade nicht mehr (6.5mm² notwendig). Aber, du schreibst:

Kurt S. schrieb:
> Ich habe vor jeden Meter neu einzuspeisen

Dann wird ja nicht der gesamte Strom über die gesamte Länge geführt, 
sondern es wird nach 'hinten' immer weniger werden. Also sollten die 
6mm² gut sein.
Gast #4814365
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Georg schrieb:
> Bloss wird nach hinten auch das Kabel länger. Ich würde eher 5 Kabel
> vorsehen, dabei aber gerade die nach hinten dickermachen, eben deswegen.

Was für ein Unfug, das macht man so:
1
o----------------------------------------
2
    X   X   X    X    X  X   X   X   X  X
3
    ---------------------------------------
4
                                          |
5
o------------------------------------------

Dann haben alle Elemente die gleichen Spannung
#4814372
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@  HildeK (Gast)

>> Ich habe vor jeden Meter neu einzuspeisen

>Dann wird ja nicht der gesamte Strom über die gesamte Länge geführt,
>sondern es wird nach 'hinten' immer weniger werden. Also sollten die
>6mm² gut sein.

Wenn er WIRKLICH jeden Meter STERNFÖRMIG vom Netzteil einspeist, hat er 
6 Einspeisepunkte a 3A. Wenn wir mal eine mittlere Leitungslänge von 3m 
voraussetzen, darf die nicht mehr als 0,5V Spannungsabfall erzeugen.

R = U / I = 0,5V / 3A = 166mOhm

1mm^2 hat 18mOhm/m, macht bei 3m ~54mOhm. Er könnte also auch mit 
0,3mm^2 auskommen, wenn gleich das eher knapp wäre.

Also reichen bei echt sternförmiger Verdrahtung 2 x 6 x 1mm^2! Das ist 
schon etwas weniger Kupfer als 2 x 5m x 50^2 bei strangförmiger 
Verkabelung ;-)
Gast #4814965
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Falk B. schrieb:
> Wenn er WIRKLICH jeden Meter STERNFÖRMIG vom Netzteil einspeist,

Was wir ja nicht wissen. Der Begriff 'sternförmig' ist nie gefallen.

Ich bin davon ausgegangen, dass er einen 5m Streifen hat und parallel 
dazu die Stromversorgungsleitungen legt, um immer wieder zu stützen. Bei 
anderen Topologien sind die Lösungen auch anders. Und wenn er z.B. aus 
Verlegegründen parallel fahren muss, dann ist der letzte Teilstrang auch 
weit weg und dann muss er bei sternförmiger Auslegung eine dickere 
Leitung nehmen.
Und: 2*6 Adern parallel mit je 1mm² sind auch 6mm², nur eben nicht über 
die ganze Strecke.

Georg schrieb:
> Bloss wird nach hinten auch das Kabel länger. Ich würde eher 5 Kabel
> vorsehen, dabei aber gerade die nach hinten dickermachen, eben deswegen.

Bei nicht sternförmiger Verteilung:
- von der Quelle zum ersten Einspeisepunkt fließen die 18A
- vom 1. zum 2. Einspeisepunkt fließen noch 14.4A
- vom 2. zum 3. noch 10.8A usw.
Da könnte das Kabel eher dünner werden ....

Der sinnvolle Vorschlag von 'Autor: Der Andere (Gast)' sorgt wenigstens 
für eine gleichmäßige Verteilung, löst aber das Problem des 
Spannungsabfalls an den Leitungen nicht.
Gast #4815244
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Vielen Dank für eure reichlichen Antworten
Ich habe in der zwischen Zeit viel herumgeplant und eine Sternförmige 
verkabelung könnte ich umsetzen wenn es besser wäre als eine Leitung 
parallel zu legen.

Dabei ist mir aber noch eine Frage aufgekommen?
Wie sieht es eigentlich mit dem Spannungsabfall von einen Datenkabel 
aus?
Ich schalte meine LED Strips mit einen Weemos D1 Mini -> dahinter ein 
Power Up Converter (3.3 -> 5v)
Kommen die Daten zum Schluss noch an?
Danke LG Kurt
Gast #4815487
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Johnny B. schrieb:
> Kurt S. schrieb:
>> PS: Laut online Rechner 50mm ² was ich mir nicht ganz vorstellen kann.
>
> Könnte schätzungsweise hinkommen. 18A ist halt schon ein hoher Strom.

Dann möchte ich nicht wissen, was bei dir ein Starthilfekabel fürs Auto 
für ein Elefantenrüssel ist, wenn du bei gerade mal 18A schon Kabel mit 
50mm² Querschnitt für angemessen hälst.

Jede Leitung in der Hausinstallation für 16A kommt locker mit 2.5mm² 
hin. Da werden die restlichen 2A nicht gerade eine Verzwanzigfachung des 
Leitungsquerschnitts erforderlich machen :-(
#4815541
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Werner M. schrieb:
> Jede Leitung in der Hausinstallation für 16A kommt locker mit 2.5mm²
> hin. Da werden die restlichen 2A nicht gerade eine Verzwanzigfachung des
> Leitungsquerschnitts erforderlich machen :-(

Ja moment unter 50 Metern locker 1,5mm²

Ohne Nachzurechnen und alle Posts hier zu lesen gehe ich davon aus das 
man den Querschnitt des letzten Anschlußpunktes nach Spannungsabfall 
berechnet bei 5 gleichen Stromverbauchern für den kompletten Strang 
benötigt und mit T Abzweigern jeden Meter ganz normal abzweigen kann.

ZB.

Meter 1, 18A, 10% Spannungsfall 1,5mm²
Meter 5, 3A, 10% Spannungsfall 1,5mm²

Also ich hab jetzt nur geschätzt.. aber dann viel Spaß beim rechnen.

EDIT: Ich habe auch schonmal für einen Großzügigen Planer eine 12V/16A 
Steckdose mit 30 Metern Leitungslänge in 35mm² gezogen ;)Der Hit war die 
Abzweigdose vor der Steckdose mit 1,5mm².......
#4817731
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Hm.. wo ist mein Denkfehler?

angenommen die Stromquelle ist am Anfang des Stripes und es wird mit 
Stichleitung abgenommen..

Dann macht das mit ws2812 im Worstcase 18A.

Also 10cm Anschlusskabel mit 18A,
Den zweiten Meter mit 1,10m Teilmeter 15A,
Den dritten Meter mit 2,10m Teilmeter 12A,
Den vierten Meter mit 3,10m Teilmeter 9A,
Den fünften Meter mit 4,10m Teilmeter 6A,
Den sechsten Meter mit 5,10m Teilmeter 3A,

Ich sehe da mit viel Vorsicht 2,5 mm² bzw würde das einfach mal Testen 
wegen dem Spannungsfall. bzw bis Meter 2 2,5mm² und hinten 1,5mm².

Alles andere ist umsonst gezogene Leitung wenn man einen ganzen Stripe 
hat.. die Stripes werden ja auch nicht besser ausgeführt.
#4817784
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@ Philipp K. (philipp_k59)

>angenommen die Stromquelle ist am Anfang des Stripes und es wird mit
>Stichleitung abgenommen..

Nenn es mal lieber SPANNUNGSquelle, das beschreibt das Teil elektrisch 
richtig. Es wird die Spannung geregelt, nicht der Strom.

>Dann macht das mit ws2812 im Worstcase 18A.

>Also 10cm Anschlusskabel mit 18A,
>Den zweiten Meter mit 1,10m Teilmeter 15A,
>Den dritten Meter mit 2,10m Teilmeter 12A,
>Den vierten Meter mit 3,10m Teilmeter 9A,
>Den fünften Meter mit 4,10m Teilmeter 6A,
>Den sechsten Meter mit 5,10m Teilmeter 3A,

Mal meinen Link gelesen?

Beitrag "Re: Kabelquerschnitt für 5V?"

>Ich sehe da mit viel Vorsicht 2,5 mm² bzw würde das einfach mal Testen
>wegen dem Spannungsfall. bzw bis Meter 2 2,5mm² und hinten 1,5mm².

Andere Leute würde mal rechnen, so wie ich das tat.
Gast #4817808
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Falk B. schrieb:
> Andere Leute würde mal rechnen, so wie ich das tat.

Erstmal ist das falsch gerechnet, das ist die Berechnung einer 
Zuleitung, aber nicht eine Stichleitungsberechnung mit gleich 
aufgeteilten Teilströmen und nicht Teilspannungen um mal technisch 
korrekt zu bleiben.

Außerdem beantwortet das nicht meine Frage.
#4817834
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F. F. schrieb:
> aber auf 5 Meter hast du bei 6² einen halben Volt
> Spannungsabfall.

Der TO möchte den Stripe jeden Meter neu Einspeisen, ich würde das mit 
einer parallelen Doppelleitung den Stripe endlang machen und jeden Meter 
davon abzweigen.

Angenommen es sind wirklich 18A und die Spannungsquelle ist am Anfang 
des Stripes.. Dann fliessen im ersten Meter lediglich 14,8A und im 
letzten Meter 3,5A.

Man muss für jeden Meter den Spannungsfall berechnen und am Ende 
addieren.
#4817872
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Vielleicht wäre es sogar am Wirtschaftlichsten den Stripe mit nem 2,5mm² 
nur in der Mitte zusätzlich einzuspeisen.. dann verteilen sich die 
Ströme etwas besser.

ich kenne ja die Specs der Stromversorgungsleiterbahnen nicht aber wenn 
man die auf den ersten 3 Metern schonmal etwas entlastet wäre das 
vielleicht schon ausreichend.
Gast #4817880
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HildeK schrieb:
> Erkennst du das vorhandene Problem?

Es ist eine blöde Idee, mit so niedrigen Spannungen einzuspeisen und zu 
erwarteten, dass sie bei solchen Strömen am Ende der Leitung noch mit 
wenig Verlust zur Verfügung steht.

Vermeiden könnte man das, wenn man an jeder Einspeisestelle einen 
kleinen DCDC-Wandler setzt und insgesamt mit wesentlich höherer Spannung 
versorgt. Preislich wäre es wohl auch noch günstiger.
#4821726
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Ich habe das jetzt auch mal mehrfach durchgerechnet.. da ich ein Noob 
mit 20Jahre alten Grundlagen bin, keine Gewähr.

Man benutzt einfach mal 5,3V, bei Spannungsquellen mit Feinregler 
bestimmt möglich und gutes Kabel mit weitaus besseren Normwerten als 
diese Online Rechner..

Das ganze setzt die Berechnungsspannung am ersten Stripe voraus.

Als Tabelle:
Länge  Strom  QS  Volt    LF      SP%
2  14,5  2,5  5,3  58  3,773584906
2  11  2,5  5,3  58  2,862719584
2  7,5  2,5  5,3  58  1,951854262
2  4  2,5  5,3  58  1,040988939


Gesamt: 9,62%, bei 5,3V noch 4,83V über..

Leider habe ich nur einen Meterstrang und kann daher keine praktischen 
Rückschlüsse auf diese Rechnung ziehen..

Was ich jetzt nicht weiß ohne nachzulesen, aber einziges Problem wäre..
Wenn man die Stripes T einspeist, also nicht auftrennt, kann sich der 
Strom so doof aufteilen das die Leiterbahnen des Stripes überlastet 
werden?

Sonst wäre das so ja noch ein zusätzlicher Gewinn im Spannungsfall um 
einige Prozent.

EDIT: Hat jemand so einen Stripe da um mit einem guten Messgerät den 
Leiterbahnwiderstand von einem Meter zu messen? Meins ist leider 20 
Jahre alt und nicht geeicht.

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