6 LED-kette mit Akkubetrieb

[Nierentritt]

Hallo Leute,

ich bin absoluter Anfänger in diesem Gebiet. Sicher kann ich die einzelnen Komponenten unterscheiden und weiß auch , dass vor jeder LED ein Widerstand eingebaut werden sollte(da streiten sich ja wohl die Geister ), aber da sind noch so einige Fragen die offen sind.

1. Schaltung: Es sollen 6 SMD-LED in Reihe geschaltet werden. Diese, so habe ich mich jetzt soweit belesen werde zu je 2 Cluster aufgeteilt.

Diese Art wollte ich da verbauen:
http://www.conrad.de/ce/de/product/1809 ... 1?ref=list

Diese sollen dann von einem Akku betrieben werden:
http://www.conrad.de/ce/de/product/1214 ... m?ref=list

ich habe in den LED-Rechner die verfügbaren Daten eingetragen, aber konnte nicht viel damit anfangen, weil ich keine Ahnung haben was mit LED Typ I/II gemeint ist.

Muss ich einen Widerstand einbauen, wenn ja welchen? Haben ON/OFF Schalter Einfluss auf dieses Konstrukt?

vielen Dank für die Hilfe... ich werde weiter berichten!

[Borax]

Hallo Nierentritt,
welcome on board!

Mit dem Akku geht das nicht. Der hat ja nur 3.7V Nennspannung (d.h. er hat randvoll geladen etwas über 4V, halb voll etwa 3.5V und fast leer etwa 3V). Die einzige Möglichkeit diesen Akku zu verwenden wäre eine Step-Up-KSQ. Die sind aber meist recht teuer.
Die LED ist auch eher 'schlecht'. Max. 85lm bei 1.2W (3.5V x 0.35A) ergibt gerade mal 70lm/W. Den Stand hatten wir schon vor 8 Jahren...
Widerstände sind beim Betrieb von LEDs an Akkus auch eher ungeeignet, weil die Spannung des Akkus nicht konstant ist.
Ich würde Dir empfehlen z.B. einen solchen Akku zu verwenden: http://www.conrad.de/ce/de/product/1013 ... H?ref=list, eine solche Step-Down-KSQ: http://www.ebay.de/itm/1x-Konstantstrom ... 4184e34575
und 6 solche LEDs: http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Nich ... -Star.html
Diese LEDs haben bei 150mA etwa 140 lm/W (das doppelte von den alten Conrad Dingern)...
Anmerkung: Die LEDs müssen hierzu parallel geschaltet werden. Daher ist es sehr wichtig, dass sie alle auf dem gleichen Kühlkörper montiert sind. Sie dürfen im Betrieb nicht thermisch auseinander driften. Man kann auch 'sicherheitshalber' vor jede LED noch einen kleinen Widerstand (z.B. 1Ohm) schalten...

[Nierentritt]

Danke Borax für die schnelle Antwort. Nun werden die Probleme größer. Die LED´s sollen im Kreis um ein Fenster angeordnet werden welches in einem Kunststoffgehäuse ist- Wie ist es da mit den Kühlrippen? Diese Lupe wird nicht länger als 10-15 min am Stück in betrieb sein...

So soll's mal werden..
http://www.directupload.net/file/d/3941 ... oz_jpg.htm

[Borax]

In diesem Fall würde ich versuchen, die Wärme maximal zu verteilen. Also schwächere aber dafür mehr LEDs verwenden. Ist zwar etwas teurer, aber soo viel teurer ist es auch nicht. Kannst Du wenigstens einen Alu-Ring vorsehen auf dem die LEDs dann montiert werden?
Und 10-15 min am Stück ist schon sehr lang. So eine High-Power LED heizt sich ohne Kühlung in wenigen Sekunden bis zum LED-Tod auf. Wie groß ist den der Ring?
Noch was... Bitte Bilder direkt hier im Beitrag anhängen (unten im Fenster mit 'Dateianhang hochladen'). Wir haben schon reichlich 'Leichen' hier im Forum wo verlinkte Bilder nicht mehr da sind...

[Nierentritt]

Also der Ring wird etwa 8cm breit sein und 1cm dick. Die Stärke wird ebenfalls auch 1cm betragen.

Könnte man die Leistung der LED´s herunter regeln um nicht die volle Power auszureizen und deren Erwärmung zu reduzieren?

Ich möchte mir im Vorfeld die Konstruktion austesten um auch zu sehen wie viel Platz ich denn da brauche.

Ich habe noch ein grundsätzliches Problem, welches ich noch nicht kapiere. Die LED´s werden mit einem Akku betrieben. Dieser muss ja nun von Zeit zu Zeit auch mal geladen werden. Im Idealfall sollte man das Gerät nicht öffnen müssen um es zu laden. Wie ich das nun sehe habe ich 2 Möglichkeiten.
1. ich baue eine zB. Ladebuchse (USB2) ein. wie funktioniert dies dann mit dem Schaltkreis?
2. es wird durch Induktionsladegerät geladen. Sind da Absicherungen des Schaltkreises von Nöten?

[Borax]

Könnte man die Leistung der LED´s herunter regeln um nicht die volle Power auszureizen und deren Erwärmung zu reduzieren?

Klar kann man. Die Anvilex KSQs sind mit einem Poti auf ca. 25% Leistung dimmbar.
Aber ein gewisses Wärmemanagement ist auch bei nur 25% Leistung nötig. Bei meinem Vorschlag (6 LEDs mit rund 3V und 0.9A Gesamtstrom) ergeben sich rund 3W. Das ist nicht wirklich viel, aber auch nicht 'nichts'. Ich habe einen Lötkolben(!) mit 6W...
Akku mit Ladebuchse laden ist kein Problem. Induktiv zwar auch nicht, aber das ist nichts was ich einem Laien empfehlen würde (wenn das so einfach wäre hätten es längst alle Kleingeräte dieser Welt). Die LEDs (mit KSQ!) dürfen auch während dem Laden angeschlossen bleiben. Das Laden dauert dann halt länger.

[Nierentritt]

Moin,

So ich bin am bestellen. Also das Akku/LED´s und KSQ sind save.
Ich brauche noch den Kupferlackdraht. welcher Querschnitt ist da zu empfehlen?

Außerdem habe ich mich jetzt für die Mini-USB-Ladevariante entschieden. ich das so ein Modul? http://www.conrad.de/ce/de/product/1973 ... -Konverter

wie sieht denn da dann der Schaltkreis aus?

besten Dank im Voraus?

[Borax]

So ich bin am bestellen. Also das Akku/LED´s und KSQ sind save.

Welche jetzt?
Ohne zu wissen, was Du jetzt bestellt hat, kann Dir keiner helfen.

ich das so ein Modul? http://www.conrad.de/ce/de/product/1973 ... -Konverter

Nein. Das ist ein Modul um Daten zwischen einem Mikropozessor mit seriellem Port (UART) und einem PC mit USB Port auszutauschen. Hat mit Akku-Laden / Spannung dafür anpassen rein gar nichts zu tun.
Angenommen, es wäre der von mir empfohlene Akuu: http://www.conrad.de/ce/de/product/1013 ... H?ref=list
Dafür ist ein LiPo Ladegerät erforderlich. Einfach an einen USB Anschluss dran hängen geht nicht, weil der nur 5V bei maximal 0.5A liefert (offiziell sogar nur 0.1A). Prinzipiell kann man natürlich eine USB Buchse verwenden und da eine andere Spannung/Stromstärke anschließen, würde ich aber lieber vermeiden. Sonst schließt das jemand doch mal an einen Computer an und danach ist selbiger ggf. 'Schrott'. Für solche Akkus ist ein spezielles Ladegerät nötig. Idealerweise mit Balancer. Z.B.: http://www.conrad.de/ce/de/product/1209 ... view1&rb=1 (bekommt man bei ebay auch deutlich günstiger)

[Nierentritt]

Hallo,

und vor allem an die Borax !

in den letzten Tagen habe ich mich vermehr um die Außenhülle gekümmert. Nun komme ich nochmal hier her um die letzten Einzelheiten zu "besprechen".
Ich habe als Akku: https://www.akkuteile.de/lithium-ionen- ... t/a-12003/
als LED: http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Nich ... weiss.html
als Ladegerät, welches intern verdaut werden soll: https://www.akkuteile.de/xtar-mc1-ladeg ... /a-500211/

nun muss ich sicher noch einen Widerstand haben, da ich der Meinung bin das haus mit den 6 LED´s nicht ganz hin mit den werten.

Was sagt Ihr dazu?

[Borax]

Ich habe als Akku...

Einen solchen Akku oder 2???
Mit nur einem gibt es genau das gleiche Problem wie oben:

Mit dem Akku geht das nicht. Der hat ja nur 3.7V Nennspannung (d.h. er hat randvoll geladen etwas über 4V, halb voll etwa 3.5V und fast leer etwa 3V). Die einzige Möglichkeit diesen Akku zu verwenden wäre eine Step-Up-KSQ. Die sind aber meist recht teuer.

Diese hier wäre geeignet: https://pcb-components.de/led-aufwaerts ... etail.html
Es gibt zwar auch noch eine weitere (billigere) Möglichkeit mit nur einem solchen Akku auszukommen, aber dann ist Selbstbau angesagt:
viewtopic.php?p=114727#p114727
Diese Schaltung gibt es nicht zu kaufen.
Die LEDs sind Ok. Aber auch die brauchen Kühlung.

[Nierentritt]

Moin Moin, also dies ist Quasi erstmal der Alphatest. Daher begnüge ich mich auch mit den 1100mA.

Wenn alles so läuft wie ich´s mir denke dann wird aufgestockt.
Wie sollte die Kühlung erfolgen? Alu-Ring? Wie funktioniert das?

[Borax]

Daher begnüge ich mich auch mit den 1100mA.

Was heißt hier 'begnügen'? Mit nur einem Akku kannst Du die LEDs nicht so einfach betreiben. Das hat nichts mit den mA (Du verwechselst hier auch noch mA mit mAh) zu tun, sondern mit der Spannung. Siehe oben.
Aber ok, für einen ersten Test kannst Du vor jede LED einen 15 Ohm Widerstand setzen, der begrenzt den Strom bei voll geladenem Akku (4.2V) auf gute 100mA pro LED. Bei 'Nennspannung' (3,7V - das dürfte nach einigen Minuten erreicht sein) sind es dann nur noch rund 70mA.

Wie sollte die Kühlung erfolgen? Alu-Ring?

Ja. Wie sonst? LEDs auf Platine verwenden: http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Nich ... x10mm.html , diese auf einen Alu-Ring aufkleben (Wärmeleitkleber!) und dann langsam den Strom (mit etwa 50mA anfangen) erhöhen. Wenn man den Alu-Ring nach ein paar Minuten noch gut anfassen kann, ohne sich die Finger zu verbrennen (also max. etwa 65°) ist alles ok.

[Nierentritt]

Also... ich denke au die LED habe ich mich nun eingeschossen... den Aluring kann ich mir aus nem Blech sägen? wie dick sollte das sein?

Zum Thema Akku:

wenn ich die Led nehme und sie eine Spannung von 2,8V hat und 175mA Strom (verbraucht?) warum reicht dann ein Akku mit 3,7 Nennspannung und 1100mAh nicht aus. Was für Daten sollte dieses Akku aufweisen um tauglich zu sein.

Ich habe platztechnisch nicht viele Möglichkeiten. Da wäre diese Bauart schon eine sehr gute Wahl.

Zum Verständnis: wenn ein Akku 3,7V hat, ist es Quasi der Motor und 1100mAh ist der Tankinhalt wenn es ein Auto wäre.... jaaaa doofer Vergleich!

[Borax]

warum reicht dann ein Akku mit 3,7 Nennspannung und 1100mAh nicht aus.

Kommt drauf an, wie man 'reicht aus' definiert. Das Problem ist, der Akku hat eben nur 3.7V NENNSPANNUNG. Das ist keine konstante Spannung, sondern eine Art 'Durchschnittsspannung'. Randvoll geladen frisch aus dem Ladegerät hat der Akku 4.2V. Bei einer Last von rund 1A (6x 175mA) sind es dann nach vielleicht einer Minute schon nur noch 4V, und nach ca. 10 Minuten Entladung noch etwa 3.8V. Nach der Hälfte der Kapazität (ca. 30 Minuten) rund 3.5V und am Ende (50 Minuten) etwa 3.2V. Typische Entladekurven von ähnlichen Akkus sehen so aus: http://konradhorn.de/Vergleich%2018650%20Akkus.jpg Wie sich genau Dein Akku verhält kann man nur durch Messen ermitteln.
Wenn Du den Strom für die LEDs mit einem Widerstand einstellen willst, dann muss der auf die maximale Spannung (4.2V) ausgelegt werden. Schon nach etwa einem Viertel der Entladezeit ist dann aber dieser Widerstand eigentlich zu groß und Du hast nur noch ca. 60% der Lichtleistung wie anfangs. Das kann man mit einer KSQ vermeiden. Diese regelt die Spannung für die LEDs immer so, dass der 'erwünschte' Strom für die LEDs fließt. Kommerzielle KSQs brauchen hierzu aber eine gewisse Spannungsdifferenz. Entweder rund 2V mehr Eingangsspannung als Ausgangsspannung (Step-Down) oder etwa 2V mehr Ausgangsspannung als Eingangsspannung (Step-Up). Oder man baut eine Ultra-Low-Drop KSQ selbst. Diese braucht nur etwa 0.2V mehr Eingangsspannung als Ausgangsspannung.
Step-Down-KSQs sind wesentlich preisgünstiger als Step-Up-KSQs. Drum hätte ich eben 2 Akkus empfohlen. Noch günstiger ist natürlich Selbstbau.

den Aluring kann ich mir aus nem Blech sägen? wie dick sollte das sein?

Ja. Kannst Du. Mindestens 2mm Stärke.