Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Ein paar Fragen zur Stromversorgung LED/Arduino


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von Jarnich (Gast)


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Hallo :)

Ich möchte ca 100 LED mit einem Arduino Atmega 2560 Board über eine 
mobile Stromversorgung betreiben. Dabei soll die LED nicht dauerhaft 
leuchten. es soll nur temporäres Geblinke sein, zur not auch nicht mit 
voller Helligkeit bei vollem Weiß.

Zur Stromversorgung habe ich jetzt ein paar Ansätze gefunden. Einer war, 
die ganze Schaltung mit 8 Batterien in Reihe zu versorgen, dann die 
Spannung entweder per Linearregler oder per Step-Down auf 5V 
zurückzubringen.

Meine erster Gedanke war:

Ich nehme einen Step-Down Wandler, weil der verlustärmer als der 
Linearregler ist ... dann habe ich mir gedacht:

Warum nehme ich überhaupt einen Step-Down? Wieso schalte ich nicht 6 
Batterien zu je 3 Batterien Parallel, dann habe ich ja auch 4,5V, die 
genau zum Betrieb des Arduinos, als auch zu Betrieb der LED gut passend 
währen ...

Die erste Frage ist also:

Welchen Vorteil/Nachteil habe ich von beiden Varianten? Zwei Punkte 
könnte ich mir vorstellen:

1. Verwende ich keinen Step-Down, habe ich zwar keine Verluste, aber 
wenn die Batterie allmählich leer wird, wird der Arduino womöglich 
instabil.

2. Verwende ich doch einen Step-Down, habe ich die Verluste, aber eben 
bis zum letzten Atemzug der Batterie noch Betrieb

Stimmt das? Was würdet ihr nehmen? Wie sieht es hinsichtlich des Stroms 
aus, wo kann ich mehr Strom entnehmen?


Die zweite Frage:

Wenn ich die 12 V Eingang habe, macht es mehr Sinn, erst mit dem 
Step-Down auf 5V zu regeln (was ich ja eh muss) und dann in den VIN des 
Arduino zu gehen, oder direkt die 12V in den DC Jack des Arduino zu 
geben? Soweit ich weiß, soll der ja 7-20V abkönnen (7-12V empfohlen).

Vielen Dank.

von Karl M. (Gast)


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Hallo,

das eine ist ein AVR µC und dann benötigst Du noch einen hochleistungs 
LED Treiber, der besser mit hochen Spannung - LED Reihenschaltung - und 
einem konstant Stromquelle besteht.

An die Mitleser, ja ich weiß es gibt PWM LED Treiber IC.

Der TO muss sich erstmal seiner eigenen Problemlösung klar werden.

von Karl M. (Gast)


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Ich beziehe mich natürlich auf hochleistungs LED:

100w LED 8500-9500lm ~30V ~3,0A

von Falk B. (falk)


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@Jarnich (Gast)

>1. Verwende ich keinen Step-Down, habe ich zwar keine Verluste, aber
>wenn die Batterie allmählich leer wird, wird der Arduino womöglich
>instabil.

Stimmt.

>2. Verwende ich doch einen Step-Down, habe ich die Verluste, aber eben
>bis zum letzten Atemzug der Batterie noch Betrieb

Jo.

>Stimmt das? Was würdet ihr nehmen?

> Wie sieht es hinsichtlich des Stroms
>aus, wo kann ich mehr Strom entnehmen?

Ist egal, bei gescheiter Dimensionierung sind beide OK.

>Wenn ich die 12 V Eingang habe, macht es mehr Sinn, erst mit dem
>Step-Down auf 5V zu regeln (was ich ja eh muss) und dann in den VIN des
>Arduino zu gehen,

Ja.

> oder direkt die 12V in den DC Jack des Arduino zu
>geben?

Nein, denn dort hängt auch nur ein Linearregler dran.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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> Der TO muss sich erstmal seiner eigenen Problemlösung klar werden.

Offensichtlich. Wenn man die Aufgabe ordentlich beschriebt, ist man der 
Lösung schon sehr viel näher.

> 100 LED ... Dabei soll die LED

Was nun, 100 oder eine?

> zur not auch nicht mit voller Helligkeit bei vollem Weiß.

Was ist den "nicht" volle Weiß?

> die ganze Schaltung mit 8 Batterien in Reihe zu versorgen

Was für Batterien? LKW Akkus, oder Knopfzellen?

> 6 Batterien zu je 3 Batterien Parallel

Sind das 6 Pakete mit 3 in Reihe, oder 3 Pakete mit 6 in Rehen, oder 
was?

> dann habe ich ja auch 4,5V, die genau zum Betrieb des Arduinos,
> als auch zu Betrieb der LED gut passend währen

Normalerweise werden Arduino Module mit 5V und 16Mhz betrieben. Deine 
Batterien werden im laufe der Zeit auf 2,7V runter gehen. Schau mla ins 
Datenblatt des Mikrocontrollers, welche Taktfrequenz er dann schafft und 
überlegen, wie das mit dem USB Port (falls vorhanden) harmoniert.

> Was würdet ihr nehmen?

Einen LED Dimmer (Schaltregler mit einstellbarem Strom), den ich mit dem 
Arduino ansteuere. Die LEDs laufen dann NICHT über den Spannungsregler 
des Arduino.

> mit dem Step-Down auf 5V zu regeln und dann in den VIN des
> Arduino zu gehen

Lies die Dokumentation deiner Bauteile. An VIN muss deutlich mehr als 5V 
angeschlossen werden.

> wo kann ich mehr Strom entnehmen?

Aus der Steckdose. Das meine ich ernst, so viele LEDs betreibt man nicht 
sinnvoll mit Batterien, wenn es fließenden Strom aus der Steckdose gibt.

von Jarnich (Gast)


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Ich hab natürlich wieder das wichtigste vergessen .. bei den LED handelt 
es sich um 5V WS2812B LED ... die Batterien sollen 1,5V Zellen sein.

Stefanus F. schrieb:
> Was ist den "nicht" volle Weiß?

Das wäre der Maximalstrom von 60mA, der dann fließen würde ... wenn man 
das dimmt, müsste die LED ja weniger nehmen. Das weiß muss nicht auf 
voller Helligkeit leuchten, wenn der Strom dann nicht mehr ausreichend 
wäre, denn dann leuchtet es bei vermeintlicher weiß-Einstellung in 
Farbe^^

Stefanus F. schrieb:
> Was nun, 100 oder eine?

100 WS2812B LED's ...

Stefanus F. schrieb:
> Was für Batterien? LKW Akkus, oder Knopfzellen?

Siehe oben

Stefanus F. schrieb:
> Sind das 6 Pakete mit 3 in Reihe, oder 3 Pakete mit 6 in Rehen, oder
> was?

2 Pakete a 3x1,5V

Stefanus F. schrieb:
> Aus der Steckdose. Das meine ich ernst, so viele LEDs betreibt man nicht
> sinnvoll mit Batterien, wenn es fließenden Strom aus der Steckdose gibt.

Und woher bekommt man eine Steckdose mitten in der Pampa?

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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Für die ES2812 brauchst du in der Tat eine stabile 5V Versorgung. Also 
nicht drei Primärzellen zu je 1,5V sondern mindestens 7 Stück und 
dahinter einen Schaltwandler.

> Und woher bekommt man eine Steckdose mitten in der Pampa

Ich weiss ja nicht wie lange das ganze funktionieren soll. Wenn wir mal 
davon ausgehen, dass deine LEDs im Mittel nur 30mA aufnehmen, dann sind 
das immer noch 5V  30mA  100 = 15 Watt. Also brauchst du eine Stunde 
eine Batterie mit 15WH zuzüglich 25% für Verluste im Schaltwandler und 
noch etwas für den Arduino.

7 Primärzellen in Größe AA haben zusammen etwa 21WH. Könnte also für ca. 
eine Stunde reichen.

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