von 5V auf 4V ohne LED Kenndaten.

[Basty]

Hallo Led-Hilfe Forum,
habe hier eine 3 LED - USB Lichtquelle, die ich in etwas verbauen möchte.



Die Daten die ich angeben kann sind, 3x Warmweiße LED, Orginal SMD widerstand mit Aufschrift: 150 = 15 Ohm, wenn ich da richtig liege.
Stromaufname sind Laut USB Spannungsmesser etwa 0,15A

Orginal Betrieben mit 5V (USB) Spannung, ich würde sie gerne an einen Li-Ion Akku direkt betreiben, um die entsprechende "Verdunklung" bei sinkender Akkuspannung zu Minimieren, da "USB" Ja auch 0,25V in jede Richtung nach Spezifikation schwanken darf, würde ich direkt von 4V versorgungsspannung fürs rechnen ausgehen, denn da ist ein Li-Akku bei last, auch schnell von seinen Maximalen 4,2V da liegt. Nun war mein Erster ansatz, 15 Ohm bei 5V, ich will 20% weniger Spannung also 4V, also brauch ich auch 20% weniger widerstand, also 12 Ohm(120 SMD) wiederstand, und alles wäre schön, nur ist die frage, geht das so einfach...oder muss ich anders rechnen?!

Ach ja, und bitte keine Diskussionen wegen 5V Step-up wandlern, habe ich sogar noch welche da, aber die verbrauchen einfach wesendlich mehr Strom, um von 3,x auf 5V zu kommen, da ich nicht auf eine 100% ige gleichmäßige Helligkeit (Wäre die LED Lampe von Haus aus Dunkler gewesen, wäre es eben genau so...) angewiesen bin, sondern nur eine "LED" haben will, die angeht wenn sich eine Tür öffnet, würde ich den Tod einfach sterben, das sie geringfügig dimmt...

Also ich hoffe mir kann jemand hier beim Rechnen Helfen, Technische Daten, gibts wie gesagt keine, hab so ähnliche in Kaltweiss, da sind 47 ohm verbaut, aber die sind wesendlich dunkler, diese hier werden auch warm, beim normalen USB Betrieb sind aber überraschend Hell an 5V und hab es auch schonmal getestet, man kann sie auch ein paar Stunden so betreiben, sie sterben nicht nach 30min den Heldentod.

Gruß Bastian

[Achim H]

Die Daten die ich angeben kann sind, 3x Warmweiße LED, Orginal SMD widerstand mit Aufschrift: 150 = 15 Ohm, wenn ich da richtig liege.
Stromaufname sind Laut USB Spannungsmesser etwa 0,15A

Somit beträgt der Spannungsabfall über den Widerstand:
I x R =
0,15A x 15R = 2,25V.

Vorwärtsspannung der Leds: 5V - 2,25V = 2,75V.

Für eine 4,2V Spannungsquelle benötigst Du einen Vorwiderstand mit
(4,2V - 2,75V) / 0,15A = 9,666R.
Nächst höhere, aber erreichbarer Wert = 10 Ohm.

[Borax]

Hallo Bastian,
welcome on board!

Warum unbedingt eine USB Lichtquelle mit unbekannten LEDs umbauen statt mit bekannten LEDs gleich was neues bauen?
Aber ok. Musst Du wissen.

Nun war mein Erster ansatz, 15 Ohm bei 5V, ich will 20% weniger Spannung also 4V, also brauch ich auch 20% weniger widerstand, also 12 Ohm(120 SMD) wiederstand,

Naja, das ist nicht die richtige Methode... Wenn wir davon ausgehen, dass der Widerstand stimmt (15 Ohm - kann ich auf dem Foto nicht lesen, aber ich denke mal Du konntest die 150 Beschriftung lesen) und der Strom von 0.15A auch stimmt, dann bleiben an dem Widerstand 2.25V hängen (U=I*R). Wenn wir mal davon ausgehen dass auch die 5V vom USB Anschluss stimmen (oder mind. vom Hersteller so geplant sind), dann haben die LEDs 2.75V Flussspannung. Wenn Du jetzt nur 4V hast, müssen am Widerstand nur 1.25V verbraten werden. Das ergibt bei 0.15A einen Widerstand von 8,3 Ohm. Wirst Du vmtl. nicht bekommen, der nächste Standard-Norm Wert sind 8,2 Ohm oder gleich 10 Ohm. Manchmal bekommt man auch noch Zwischenwerte (z.B. 9.1 Ohm), sind aber eher selten.
{Edit] Achim war schneller

[Basty]

Hallo und Danke für eure Antworten.

Das Foto ist schon ein paar tage her, und wurde aus einem größeren ausgeschnitten, daher auch die Unschärfe, ging auch eher um das Zeigen des Modules vom Aufbau her (1 Widerstand, 3 LED) denn USB beleuchtungen, gibt es ja wie Sand am meer...die 150 stehen definitiv auf dem Widerstand. Bei bedarf kann ich auch versuchen es schärfer hinzubekommen.

Also ihr nehmt den Aktiven Stromverbrauch mit in eure Rechnung. Das hatte ich nicht gemacht da ich hier 4-5 verschiedene USB Tester habe, und die gemessenen Werte arg schwanken, habe daher den Wert angegeben den ich mit dem "Glaubhaftesten" ermittelt habe. Denn alle anderen zeigen deutlich niedriger an, die sind dann aber bei der Kaltweißen (47ohm) geschichte bei 0,00A und es leuchtet trotzdem, wo das "Glaubhafteste" 0,06A anzeigt.

Daher dachte ich auch, man rechnet mit dem vorhanden Widerstand, und mit den ganzen Vorwiederstands rechnern, wo ich 5V auf 4V rechnete, kam immer 12ohm raus, da das aber auch Mathematisch bei 20% weniger Spannung so war. Hab ich diese variante in den Startpost geschrieben. Also suche ich einen SMD Widerstand mit 100 müssten ja dann 10 Ohm sein. Geht hier auch nicht um LED schonen, das ganze leuchtet wohl alle Tage mal 1-3 Min, also so hohe Überlastungen bei einem etwas falsch gewählten widerstand gibt es nicht, zumal ja mit Sinkender Akkuspannung sich das ganze Problem in Luft auflöst, und die Anliegende Spannung eh sinkt.

Dann noch die Abschließende Frage zum Warum das, und nicht was richtiges.

Neu Bauen möchte ich aus folgendem Grund nicht, da diese Beleuchtung definitiv ausreicht, furchtbar "günstig" ist, und eben sehr Kompakt ist. Denn mit dem Formfaktor kann ich das ganze "verstecken", das ganze hängt bei Wind/Wetter in der Natur in einer Blechdose ohne 100%ige Abdichtung, nur Spritzwasser geschützt, kondenswasser muss es einfach abkönnen, wenn nicht kann ich über einen Neubau immer noch mal Nachdenken, dann werde ich mich auch nochmal hier melden, Symphatische Truppe!

Aber wozu das rad neu erfinden? Hab sowas mit 5V Schaltregler schon in einer wesendlich größeren Box als Beleuchtung verbaut, keine Ahnung was der genaue Preis war, aber <20-25cent je stück. Behaupte JEDE vernümpftige LED die ähnlich viel beleuchten wird, kostet mich mehr, und verbraucht mehr Aufwand. Zumal die Teile eh schon da sind...nur den richtigen Widerstand möchte ich schon dran haben, man will weder die LED extra schädigen, noch "helligkeit" verschenken, denn sinken tut sie früh genug.


Wenn ich die Tage das umgelötet habe, vergleich ich es mal mit einem an 5V, dann sieht man ob es geklappt hat.

Gruß Bastian

[Borax]

. Das hatte ich nicht gemacht da ich hier 4-5 verschiedene USB Tester habe, und die gemessenen Werte arg schwanken,

Wenn Du einen genauen Wert haben willst, musst Du mit einem 'normalen' Digitalmultimeter die Spannung am Widerstand messen (in Betrieb - also während der 'Stick' am USB Port hängt).

[Basty]

Sorry für die Späte Antwort, war aber am WE unterwegs, und konnte mich heute erst wieder drum kümmern.

Die LED Spannung wie im letzten Beitrag vorgeschlagen mal mit dem Multimeter gemessen, sind 3,02V bei 5.1V von der USB buchse aus kommend. Also 2.08V unterschied.

5.1V - 3.02V = 2.08V dann die 0.15A mal angenommen, wären 13.87Ohm, wären es nur 0.14A wären es sogar 14.85Ohm, was wohl bedeuten sollte das 0.14A der richtige wert is.

Also dann 4V - 3.02V = 0.98V / 0.14A = 7 Ohm

4.2V - 0.98V = 1.18V / 0.14A = 8.28 Ohm

Also auf 10 Ohm komme ich nie, macht das was?
Wenn ich davon Ausgehe das 0.14A*10Ohm ja 1.4V sein müssen als unterschied.
Bekämen die LED im schlechtesten Fall etwa 0.4V mehr wie "sie" bisher bekommen?

Oder bin ich da auf dem Holzweg? vom rechnen her?

Fachfrage, egal? Oder sollte man sich da etwas Passendes suchen?

Danke schonmal für eure Hilfe

[Borax]

Die 3,02V hast Du vmtl. an den LEDs gemessen und nicht am Widerstand. Ist aber egal, weil Du ja die Betriebsspannung von 5.1V auch gemessen hast. Und dann müssen am Widerstand eben genau 2.08V hängen bleiben.
Die 15 Ohm würde ich als 'sicher' ansehen (Widerstände mit mehr als 5% Toleranz gibt es quasi nicht mehr). Dann sind 2.08V an 15 Ohm genau 139 mA (+/- 5% )

...was wohl bedeuten sollte das 0.14A der richtige wert ist.

Anderer Rechenweg, aber gleiches Ergebnis

Also dann 4V - 3.02V = 0.98V / 0.14A = 7 Ohm

Korrekt. Standard-Wert wäre 6.8 Ohm oder 8.2 Ohm (manchmal bekommt man auch noch Zwischenwerte wie z.B. 7.5 Ohm).

Wenn ich davon Ausgehe das 0.14A*10Ohm ja 1.4V sein müssen als unterschied.
Bekämen die LED im schlechtesten Fall etwa 0.4V mehr wie "sie" bisher bekommen?

Nein. Die LEDs bekommen nicht mehr, sondern weniger. Die 9,14A sind ja nicht konstant (das wären sie nur beim Betrieb an einer Konstantstromquelle). Die 10 Ohm sind ein reiner 'Sicherheitswert' um die LEDs auf keinen Fall zu überlasten. Bei 10 Ohm Vorwiderstand würden die LEDs nur noch rund 100mA bekommen (bei dem geringen Strom-Unterschied ist die LED-Flussspannung quasi konstant => 4V - 3V = 1V; 1V / 10 Ohm = 0.1A). Faustregel: In der Nähe des Nennstroms einer LED bewirkt eine 5% Änderung der Spannung rund 50% Änderung des Stromes. Anders gesagt, bei mittleren Strom-Unterschieden (< 50%) bleibt die LED Spannung gleich (<5% Änderung).
=> Ich würde die 8.2 Ohm empfehlen. Bei 6.8 Ohm wären die LEDs anfangs (wenn der Akku noch die vollen 4.2V hat) schon sehr stark belastet (ca. 170mA). Mit 8.2 Ohm hast Du dann (wie Du selbst schon korrekt berechnet hast) recht genau 140mA und bei 4V immer noch 122mA.

[Basty]

Hallo und Danke für das Feedback.

Ne hab das schon Korrekt am Widerstand gemessen, an den LED war mir zu fummelig, das Strahlt einem ja so schon gut in die Augen, da reichte es mir den Widerstand und ein Pol zu finden. Kann das aber zur not auch nochmal versuchen, Problem ist nur das man es kaum sieht, in die LED Schauen und dann aufs Multimeter...unschön.

Die 0.14A sind durch einfaches ausprobieren entstanden, schrieb ja auch 14.85 Ohm. Aber da 139mah ja 0.001A unterschied machen, reichts wohl aus nochmal zum Konstantstrom, wäre ja kein Problem dann aber da wirds keine sinnvolle lösung geben, und von 3,xV (Li-ion) auf 5V und wieder runter auf 3,02V verkürzen die Laufzeit eben auch etwas, grade wenn er am ende bei Leerem Akku versucht, der abfallenden Spannung entgegenzuwirken. Es gibt noch die 3,3V module aber die wollen dann keine so hohe eingangsspannung -.- daher wohl einfach, die LED bissel stressen, und mit dem verdunkeln Leben. Beim angedachten einsatzzweck ist es wie schon angedeutet eh nur Zweitrangig, denn wer es im Sonnenschein besucht, wird nicht viel von der Beleuchtung haben, und wer es Nachts machen würde, hätte selbst gedimmt, den vollen Effekt.

Das ich mit höhrerm Widerstand mehr spannung vernichte, hatte ich voll verdrängt. Gut das ich nochmal das Thema aufgegriffen habe, so konnte das wenigstens geklärt werden, Das mit den 8,2Ohm klingt aber gut. Das aber je die vollen 4,2V anliegen bezweifel ich, die TP4056 Module schalten beim Laden ja irgendwann ab um den Akku nicht zusehr zu stressen, glaube wenn der Ladestrom unter 0.1A fällt(bei dem 1A Modul) daher machen sie wohl den Akku eh nie ganz voll, dann ist es Draußen gerne deutlich kälter, als die Lieblingstemperatur des Li-Ion Akkus, was der Akkuspannung unter Last schon gar nicht zuträglich ist, von daher ging ich schon immer mit den 4V ins rennen von der überlegung her. Akku Laden und Last dran lassen geht auch nicht, da kommt das Modul mit dem TP4056 wohl gar nicht mit klar. Also muss ich da den REED über den ich den Türkontakt herstellen will, eh brücken. Aber das geht dann schon...

Von daher schau ich mich nun um nach: 6R8 oder 8R2 mal sehen ob ich auf Platinen was finde, ansonsten eben 50 stk bestellen, von ebay für 2€ nur da hat man wieder 49 von rumliegen, und braucht sie sein Leben lang nicht mehr....

Danke nochmals, war wirklich Hilfreich und auch Leerreich, wieder was dazu gelernt.

Gruß Bastian

[Basty]

Hallo Led-Hilfe forum,

hat alles geklappt, hab dann doch die 6,8 Ohm bestellt nach dem ich auf die schnelle nix fand, bzw keine Lust hatte wegen 2 gesparten euro, alle Platinen mit ne Lupe zu untersuchen. Leuchtet auch schön, beim Testen, Outdoor ist noch nichts. Da muss ich mich wirklich bedanken.

Nun tut sich da natürlich der nächste Abgrund auf...die Dumme Idee ein Soundmodul dabei zu nehmen.

Durch den unterschiedlichen "Stromverbrauch" eines Lautsprechers, flackert das ganze nun wieder etwas. Ist zwar nur 4ohm 1W der Lautsprecher aber man kann es doch erkennen, kleiner schönheitsmangel, Outdoor wirds keiner merken, aber einfach mal zum "lernen" Frag ich nochmal wegen Kondensatoren.

Technische informationen (Anderes Projekt, daher schreibe ich die Akku daten nochmal hin)

Li-Ion Akku 1650mah (aus alter Motorola Mini USB "Powerbank") also "nicht" zu klein, für 0,14A LED und (1W bei 4V) 0,25A?! maximallast, vom Lautsprecher/Modul?! Selbst bei vollast sollte das ja ne weile vorhalten. mit knapp 0,4A - Theoretische 4h. Aber das der Stromverbrauch schwankt hab ich ja schon Optisch festgestellt.

Der klägliche versuch einen 820µF kondenator 6,3V aus einem Notebook als unterstützung beizusteuern, direkt an die Batterie, zwar mit 5cm langen zuleitungen (Platz), aber die vom Querschnitt nicht zu dünn, war nichts weltbewegendes, man siehts weiterhin, aber lohnt es sich das ganze in richtung "LED" zu versetzen? Oder müssen es viel mehr µF sein. Hab leider keine Ahnung von den Kondensatoren, ist wohl auch das erste mal im leben, das ich Aktiv einen versuche einzusetzen...
Wenn es sich nicht ändern lässt bleibt es auch so, wenn man es aber etwas mit alten Kondensatoren die in fast jedem defekten gerät sind "glätten" kann, würde ich es gerne nutzen.

Danke für eure Antworten schonmal
"Winterliche" Grüße...
Bastian

[Borax]

Der klägliche versuch einen 820µF kondenator 6,3V aus einem Notebook als unterstützung beizusteuern, direkt an die Batterie, zwar mit 5cm langen zuleitungen (Platz), aber die vom Querschnitt nicht zu dünn, war nichts weltbewegendes, man siehts weiterhin, aber lohnt es sich das ganze in richtung "LED" zu versetzen?

Ja. Der Lipo Akku ist ja schon fast ein Kondensator (er hat einen niedrigen Innenwiderstand). Da wirst Du mit einem Kondensator nicht viel erreichen. An der LED (hinter dem 6.8 Ohm Widerstand) ist das dagegen von der Batterie eher 'entkoppelt' und sollte mehr bringen.

[Basty]

Hallo, hab nun nochmal alles über den Haufen geschmissen, also Verkabelung für jedes Bauteil extra, gezogen.
Habs noch nicht getestet aber wenn das nix bringt, gibts nochmal den versuch direkt an der LED.
Aber danke für die Antwort.

Hab es auch mal mit Musik getestet, da ist es nicht so schlimm, mit Sprache wo immer wieder "pausen" sind, wars sichtbarer...

Gruß Bastian

[Basty]

Da ich es selber hasse in Foren dann den Ausgang nicht zu lesen.
Hier noch das Finale Update.

Habe ja im letzten Beitrg geschrieben, das ich von den Batteriepolen, die Quellen (LED und Sound Modul) direkt mit jeweils einer Leitung versorgt habe, anfangs war zumindest das + welches auch geschaltet (Taster) werden sollte, erst an die LED dann an das Modul zurück geführt hatte, das hab ich dann gestern vollendet gehabt, war aber dann auch nichts, es flackert weiterhin etwas.
Bleibt nun auch so, denn beim Lesen des letzten Beitrages von Borax, habe ich gelesen nach dem Widerstand, da es einfach viel zu aufwendig ist, ist nun eben, kreativ und gewollt -.- man kann es sich ja nur schön reden. Ist ja auch nicht so, das es Stark dimmt, aber sichtbar bleibts eben.

Denke auch nicht das es so leicht geworden wäre, denn durch die recht direkte Spannungsversorgung, ohne 5V Step-Up, wird immer etwas die Spannung einbrechen, und selbst wenn es nur im bereich 0,05-0,1V wäre, wird man es der LED minimal ansehen, das dann ausgleichen mit dem Kondensator wäre schön gewesen, aber schon vor dem Widerstand wäre aufwendig gewesen, danach ne gedultsprobe, den sinn verstehe ich ja, das die Leistung die der Kondensator abgibt, nicht im Widerstand verpufft, aber nun ist es zusammen, und darf sich die Tage beweisen.

trotzdem danke für die Hilfe.

Gruß Bastian