Hallo allerseits,
ich plane an einem kleinen LED-Licht für meinen Fahrradhelm. Kurvenlicht ist eine feine Sache.
Zur Stromversorgung würde ich gerne 3x1,2 Volt NiMh-Akkus nehmen, habe also im Idealfall 3,6 Volt, Normalerweise aber etwas weniger.
Nun habe ich schon die erste Bauchlandung mit den 0,5 Watt LEDs hingelegt, für die sind 3,6 Volt im ungekühlten Dauerbetrieb offensichtlich zu viel. Folglich muss ich den Strom begrenzen. Im Forum habe ich schon mehrfach einen entsprechenden Hinweis gefunden. So rund 60 mA sind wohl ideal. Macht bei geplanten 3 LEDs 240 mA.
Da Strom in Akkus aber nun mal nicht unendlich zur Verfügung steht, und ein Widerstand auch bei bereits abgesunkener Spannung immernoch einen Teil in Wärme umsetzt, suche ich nach einer Energiesparlösung.
Welche Vorschläge habt Ihr, die LEDs möglichst energiesparend zu betreiben?
Gruß
Highspeedkiller
Konstantstromquelle fast ohne Spannungsdrop
Moderator: T.Hoffmann
wie wärs mit ner solarzellen 
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Neo
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was du brauchst ist ein LED Treiber
so wie das
viewtopic.php?t=291&start=0
nur solltest du darauf achten das die Akkus nicht tiefentladen werden sonst sind sie kaputt
aber wieso 240 mA.
3x60= 180
so wie das
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nur solltest du darauf achten das die Akkus nicht tiefentladen werden sonst sind sie kaputt
aber wieso 240 mA.
3x60= 180
Hi,
Ich habe hier: http://www.jens-seiler.de/bastelecke/ak ... tterie.gif eine Entladekurve für NiMH-Akkus gefunden.
Vollgeladen haben die Dinger wohl um die 1,4V, macht bei 3 Akkus 4,2V!
Das ist definitiv zuviel für die LEDs.
Versuch 'mal einen Vorwiderstand von 5 Ohm pro LED.
Der nimmt bei 60 mA nur 0.3V weg, verhindert aber sicher daß der Strom pro LED bei vollen Akkus über 100mA ansteigt.
Gruß Hans
Ich habe hier: http://www.jens-seiler.de/bastelecke/ak ... tterie.gif eine Entladekurve für NiMH-Akkus gefunden.
Vollgeladen haben die Dinger wohl um die 1,4V, macht bei 3 Akkus 4,2V!
Das ist definitiv zuviel für die LEDs.
Versuch 'mal einen Vorwiderstand von 5 Ohm pro LED.
Der nimmt bei 60 mA nur 0.3V weg, verhindert aber sicher daß der Strom pro LED bei vollen Akkus über 100mA ansteigt.
Gruß Hans
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Highspeedkiller
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3x60=180, stimmt natürlich.
Das die Akkus voll geladen 1,4 Volt haben werde ich mal testen. Dann wundert es mich nicht, dass die LEDs durchbrennen.
Statt eines Widerstandes könnte man doch auch 'ne Zenerdiode nehmen mit eine Durchbruchsspannung von sagen wir mal 3,7 Volt. Dann wird alles was an Spannung über 3,7 Volt liegt von der Diode verbraten. Natürlich gehört dann in Reihe zu der Diode noch ein Widerstand.
Kann hier jemand berechnen was da Sinnvoll ist?
Die Sache mit den LED-Treibern habe ich mir auch schon angesehen. Das Problem ist dabei die korrekte Spule. Die muss schließlich den Saft für 3 LEDs mit insgesamt 180 mA liefern. Wenn die falsch diensioniert ist leuchten die LEDs nicht mit voller Kraft.
Sowas http://www.b-kainka.de/bastel36.htm hab ich schon mal probiert.
Gruß
Highspeedkiller
Das die Akkus voll geladen 1,4 Volt haben werde ich mal testen. Dann wundert es mich nicht, dass die LEDs durchbrennen.
Statt eines Widerstandes könnte man doch auch 'ne Zenerdiode nehmen mit eine Durchbruchsspannung von sagen wir mal 3,7 Volt. Dann wird alles was an Spannung über 3,7 Volt liegt von der Diode verbraten. Natürlich gehört dann in Reihe zu der Diode noch ein Widerstand.
Kann hier jemand berechnen was da Sinnvoll ist?
Die Sache mit den LED-Treibern habe ich mir auch schon angesehen. Das Problem ist dabei die korrekte Spule. Die muss schließlich den Saft für 3 LEDs mit insgesamt 180 mA liefern. Wenn die falsch diensioniert ist leuchten die LEDs nicht mit voller Kraft.
Sowas http://www.b-kainka.de/bastel36.htm hab ich schon mal probiert.
Gruß
Highspeedkiller
mit der Z-Diode? hängt davon ab welche schaltung du verwendest. da wirst du eher die akkus mit kaputt machen
eine Z-Diode wird in Sperrrichtung ab einer bestimmten Spannung, der Durchbruchspannung, niederohmig.
und wenn deine akkus 4,2V haben und du eine 3V Z-Diode hast kommen trotdem 4,2 raus nur wenn die akkus unter 3V sind bekommst du nix
MfG
Jay
eine Z-Diode wird in Sperrrichtung ab einer bestimmten Spannung, der Durchbruchspannung, niederohmig.
und wenn deine akkus 4,2V haben und du eine 3V Z-Diode hast kommen trotdem 4,2 raus nur wenn die akkus unter 3V sind bekommst du nix
MfG
Jay
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Sailor
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Bei einer Spannungsversorgung mit Akkus ist die Stromanpassung nur mit einem Widerstand zu bevorzugen.
Das hat 2 Hauptgründe:
1. Die LED´s ziehen mit abnehmender Spannung immer weniger Strom. Dies macht eine Tiefenladung der Akkus nahezu unmöglich (das ist natürlich eine Zeitfrage). Eine elektronische Schaltung macht diesen Vorteil wieder zunichte.
Das ist ein Riesenvorteil der LED´s gegenüber Glühobst, das seinen Widerstand bei abnehmender Spannung verkleinert und damit zur schnelleren Entlehrung der Akkus bis zur Tiefentladung beiträgt.
2. Jede elektronische Schaltung hat einen Eigenstromverbrauch, der die Batterien auch dann noch belastet, wenn ihre Aufgabe nicht mehr benötigt wird.
Die beste Lösung für Deine Aufgabe ist also der Vorwiderstand.
Ausnahme: Solarzellensteuerung, die kann natürlich Deinen Energiehaushalt verbessern. Dann müsste Dein Helm aber am Tag an der Sonne sein.
Das hat 2 Hauptgründe:
1. Die LED´s ziehen mit abnehmender Spannung immer weniger Strom. Dies macht eine Tiefenladung der Akkus nahezu unmöglich (das ist natürlich eine Zeitfrage). Eine elektronische Schaltung macht diesen Vorteil wieder zunichte.
Das ist ein Riesenvorteil der LED´s gegenüber Glühobst, das seinen Widerstand bei abnehmender Spannung verkleinert und damit zur schnelleren Entlehrung der Akkus bis zur Tiefentladung beiträgt.
2. Jede elektronische Schaltung hat einen Eigenstromverbrauch, der die Batterien auch dann noch belastet, wenn ihre Aufgabe nicht mehr benötigt wird.
Die beste Lösung für Deine Aufgabe ist also der Vorwiderstand.
Ausnahme: Solarzellensteuerung, die kann natürlich Deinen Energiehaushalt verbessern. Dann müsste Dein Helm aber am Tag an der Sonne sein.
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Highspeedkiller
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- Registriert: Fr, 05.01.07, 22:21
@Jay:
Die Z-Diode wird natürlich (anti)parallel zu den LEDs geschaltet. Solange also die Akkuspannung über 3V liegt ist die Z-Diode durchlässig, die LEDs bekommen nur den Spannungsabfall. Sinkt die Spannung unter 3 Volt sperrt die Z-Diode, die LEDs bekommen jetzt den Saft aus den Akkus ohne Umwege.
Das Problem ist natürlich, dass die Z-Diode bei Spannungen über 3V einen Kurzschluss verursacht. Deshalb muss ein Widerstand in Reihe mit der Z-Diode geschaltet werden.
Genau da bin ich aber am Ende mit meinem Latein. Welche Werte muss ich da berücksichtigen?
@Sailor:
Ich sehe einen Widerstand als einfachste Lösung. Ich würde aber gerne so viel Energie wie Möglich nutzen, und nicht den Saft in Wärme umwandeln. Außerdem muss ich für eine relativ kurze Zeit die der Akku 1,4 (4,2) Volt liefert die Sache dimensionieren, und habe dann nachher zu wenig Saft an den LEDs anliegen.
Andererseits tut das der Lebensdauer natürlich extrem gut
Gruß
Highspeedkiller
Die Z-Diode wird natürlich (anti)parallel zu den LEDs geschaltet. Solange also die Akkuspannung über 3V liegt ist die Z-Diode durchlässig, die LEDs bekommen nur den Spannungsabfall. Sinkt die Spannung unter 3 Volt sperrt die Z-Diode, die LEDs bekommen jetzt den Saft aus den Akkus ohne Umwege.
Das Problem ist natürlich, dass die Z-Diode bei Spannungen über 3V einen Kurzschluss verursacht. Deshalb muss ein Widerstand in Reihe mit der Z-Diode geschaltet werden.
Genau da bin ich aber am Ende mit meinem Latein. Welche Werte muss ich da berücksichtigen?
@Sailor:
Ich sehe einen Widerstand als einfachste Lösung. Ich würde aber gerne so viel Energie wie Möglich nutzen, und nicht den Saft in Wärme umwandeln. Außerdem muss ich für eine relativ kurze Zeit die der Akku 1,4 (4,2) Volt liefert die Sache dimensionieren, und habe dann nachher zu wenig Saft an den LEDs anliegen.
Andererseits tut das der Lebensdauer natürlich extrem gut
Gruß
Highspeedkiller
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Neo
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also das mit der Diode macht keinen sinn !
eine Diode und eine LED ist ja im Prinzip das selbe und du willst ja möglicht viel von der Energie in der LED nutzen
also ich würde empfehlen einfach vor jede LED eine ~60 Ohm widerstand zu machen
dann laufen sie so lagen der Akku noch 4.2V auf voll last aber das ist er ja nicht lange von daher sollte das in Ordnung sein
danach bleibt die spannung ja sehr konstant und fällt erst wieder wen der Akku eh nicht weiter entladen werden sollte
eine Diode und eine LED ist ja im Prinzip das selbe und du willst ja möglicht viel von der Energie in der LED nutzen
also ich würde empfehlen einfach vor jede LED eine ~60 Ohm widerstand zu machen
dann laufen sie so lagen der Akku noch 4.2V auf voll last aber das ist er ja nicht lange von daher sollte das in Ordnung sein
danach bleibt die spannung ja sehr konstant und fällt erst wieder wen der Akku eh nicht weiter entladen werden sollte
oder du baust halt einen großer widerstand ein der aber per schalter an und ausschalten lässt also wenn du mit vollen akus losfährst machst du den großen widerstadn rein und zb 10 min später (musst du dann halt ma nachmessen) nimmst du ihn wieder raus und die leds haben nur noch einen kleinen widerstand. ich würde sagen das is die energiesparendste lösung
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Neo
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da würde ich auch zu stimmen
oder doch eine Diode die am Anfang solange der Akku 4,2V hat 0.7V verbraucht also ~3,5V
dan wen der lerer und die LED dunkler wird (nach dem der Akku so zu 10% entladen ist )
überbrückst du die Diode
aber trotzdem solltest du noch vor jede LED einen widerstand machen !
oder doch eine Diode die am Anfang solange der Akku 4,2V hat 0.7V verbraucht also ~3,5V
dan wen der lerer und die LED dunkler wird (nach dem der Akku so zu 10% entladen ist )
überbrückst du die Diode
aber trotzdem solltest du noch vor jede LED einen widerstand machen !
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silversurfer
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- Registriert: Mi, 28.06.06, 16:44
Mann könnte, wenn es schon unbedingt elektronisch gehen soll einen dicken normal-ON-FET vor die LED's schalten. Der müsste halt bei zuviel Strom irgendwie automatisch zugeregelt werden. Aber wie weiß ich leider auch grad nicht.
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Mirfaelltkeinerein
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- Beiträge: 748
- Registriert: Mi, 25.10.06, 17:52
- Wohnort: Südwesten
Wenn's wirklich elektronisch werden darf und die Effizienz im Vordergrund steht, würde ich nach ganz anderen Lösungen suchen:
1.) Nur zwei Akkuzellen nehmen und einen Step-Up-Converter aufbauen, der die Spannung auf den gewünschten Wert bringt. Es gibt auch schon fertige ICs, die für genau diese Aufgabe geeignet sind. Einfach mal bei Linear Technologies oder Maxim oder .... nachsehen.
oder
2.) Bei drei Akkuzellen wird es recht schwierig, daraus eine positive Spannung zu machen, die mal kleiner, mal größer als die Akkuspannung ist. Einfacher ist es, eine passende negative Spannung zu erzeugen und daran die LED anzuschließen (die Anode kommt dann an Masse). Das kann man mit einem Fly-back-Converter machen. Auch dafür gibt's ICs, teilweise sogar die gleichen wie für 1.), nur mit geänderter Beschaltung.
Bei sorgfältiger Bauteilauswahl lassen sich schon Wirkungsgrade über 90% erreichen (im Kopf habe ich einen Bestwert von 94%, ich weiß aber nicht mehr, zu welchem Baustein der gehört
).
Diese Vorschläge sind allerdings nur für Leute, die schon ein bisschen Ahnung von Elektronik haben und nicht zurückscheuen, wenn ein Bauteil mal mehr als drei Beine hat.
1.) Nur zwei Akkuzellen nehmen und einen Step-Up-Converter aufbauen, der die Spannung auf den gewünschten Wert bringt. Es gibt auch schon fertige ICs, die für genau diese Aufgabe geeignet sind. Einfach mal bei Linear Technologies oder Maxim oder .... nachsehen.
oder
2.) Bei drei Akkuzellen wird es recht schwierig, daraus eine positive Spannung zu machen, die mal kleiner, mal größer als die Akkuspannung ist. Einfacher ist es, eine passende negative Spannung zu erzeugen und daran die LED anzuschließen (die Anode kommt dann an Masse). Das kann man mit einem Fly-back-Converter machen. Auch dafür gibt's ICs, teilweise sogar die gleichen wie für 1.), nur mit geänderter Beschaltung.
Bei sorgfältiger Bauteilauswahl lassen sich schon Wirkungsgrade über 90% erreichen (im Kopf habe ich einen Bestwert von 94%, ich weiß aber nicht mehr, zu welchem Baustein der gehört
).Diese Vorschläge sind allerdings nur für Leute, die schon ein bisschen Ahnung von Elektronik haben und nicht zurückscheuen, wenn ein Bauteil mal mehr als drei Beine hat.