LED Leiste/Schlauch sehr helle ip67 12V Autobatterie

Hier werden Fragen zu LED-Grundlagen beantwortet...

Moderator: T.Hoffmann

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Do, 24.02.11, 07:20

Da ich ein spannungsmeter? mit reinhängen werde (tiefentladung alles unter 11V ist schlecht blablbla)
könnt ich ja denn Gleichrichter an nen schalter koppeln wenn ich solangsam dann an die 12 V komme wird der ausgeschaltet.

Okay um die 50° ist okay das müsst klappen:P

gibts nicht sowas was einfach nur 12V durchlässt ? und der rest "verpufft" was aber ein kleines bauteil is also keine Platine mit hundert wiederständen^^

aber solang das teil mich keine ampere kostet sondern nur Lumen :P geht das ja
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Achim H
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Do, 24.02.11, 08:43

Du könntest einen Ultra Low Drop Festspannungsregler wie den TS378TL00 (Drop max. 0,5V) einbauen.
tommi
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Do, 24.02.11, 10:02

Wirst es nicht eh du sein der die Lampen bedient?
Dann würde ich einfach am Anfang, wenn die Spannung noch sehr hoch ist, die Lampe auf 75% schalten, das wolltest du ja einbauen oder? Und dann halt erst wenn die Spannung bissi abgefallen ist auf die vollen 100% gehen. Ist zwar vielleicht nicht diee Ideallösung, aber so schlecht wohl auch nicht. Vor allem nach dem die Meinungen ja auseinander gehen ob das Modul nicht eh auch mehr aushalten würde :)
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Achim H
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Do, 24.02.11, 12:23

Ich habe das mal für eine 12V Betriebsspannung durchgerechnet (gezeichnet):

Jede Matrix läuft bekanntlich mit 200mA, durch jeden der 3 Stränge fließen somit ein Drittel des Strom = ca. 66,7mA.
Um auf eine 75%ige Helligkeit zu gelangen, müssen die Leds mit 48,6mA (aufgerundet: 50mA) bestromt werden,
um auf eine 50%ige Helligkeit zu gelangen, müssen die Leds mit 31mA (abgerundet: 30mA) bestromt werden.

Mit glatten Zahlen rechnet es sich einfacher.
Matrix_output.png
Bei 66,7mA fallen über den 46,4 Ohm Widerstand ca. 3,1V ab, sodass die 3 Leds zusammen nur 8,9V benötigen. DIe Vorwärtsspannung für 1 Led liegt bei ca. 2,97V. Damit weicht die Led um ca. 0,2V von der typischen Vorwärtsspannung (siehe Datenblatt) ab.

Um eine 75%ige Helligkeit zu erreichen, müssen die Leds mit 50mA bestromt werden. Der auf der Matrix montierte 46,4 Ohm Widerstand kann nicht geändert werden, sodass ein weiterer Widerstand in Reihe zur Matrix angeschlossen werden muss.

Geschätzt müsste die Vorwärtsspannung durch 1 Led bei 50mA bei 2,85V liegen.
3 x 2,85V = 8,55V
12V - 8,55V = 3,45V
Über den 46,4 Ohm Widerstand fallen nur 2,32V ab.
3,45V - 2,32V = 1,13V
1,13V / 0,05A = 22,6 Ohm --> 22 Ohm (gerundet)
Ein zusätzlicher Widerstand mit 22 Ohm muss in Reihe zur Matrix geschaltet werden.

Da dieser Widerstand 4 Matritzen herabsetzen soll, beträgt der Strom das Vierfache von 1 Matrix.
0,05A x 4 = 0,2A

Leistung des 22 Ohm Widerstand:
1,13V x 0,2A = 0,226 Watt --> 0,25 Watt Typ oder größer


Bei 30mA liegt die Vorwärtsspannung durch 1 Led bei ca. 2,75V.
3 x 2,75V = 8,25V
12V - 8,25V = 3,75V
Über den 46,4 Ohm Widerstand fallen nur 1,39V ab.
3,75V - 1,39V = 2,36V
2,36V / 0,03A = ca. 78,7 Ohm --> 75 Ohm (gerundet)
Ein zusätzlicher Widerstand mit 75 Ohm muss in Reihe zur Matrix geschaltet werden.

Da dieser Widerstand 4 Matritzen herabsetzen soll, beträgt der Strom das Vierfache von 1 Matrix.
0,03A x 4 = 0,12A

Leistung des 75 Ohm Widerstand:
2,36V x 0,12A = 0,283 Watt --> 0,33 Watt Typ oder größer.

Für beide Widerstände möchte ich die Metallschichtwiderstände von Reichelt empfehlen.
Features:
1% Toleranz.
0,6 Watt belastbar.
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Do, 24.02.11, 12:59

Ein 150- bis 300-Ohm Hochlast-Powti mit 1W wäre vermutlich das einfachste und gleichzeitig flexibelste. (Besser als Schalter)

Finde ich jetzt nicht, aber dafür 4 Watt, 1 kOhm --- da hast Du dann nur 1/5 bis 1/10 des Weges für den gewünschten Einstellbereich, kannst aber andererseits noch drastisch dunkler dimmen.

Ahhh.... ich liebe diese tollen Suchfunktionen... einfach mal bei Reichelt nach P4W suchen, dann kommen noch andere 4-Watt-Draht-Potis.
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Achim H
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Do, 24.02.11, 13:20

Ein 150- bis 300-Ohm Hochlast-Powti mit 1W wäre vermutlich das einfachste und gleichzeitig flexibelste. (Besser als Schalter)
Denke ich auch.
Aber ich musste erst einmal die Vorarbeit machen, damit man ungefähr weiß, was man braucht.

4 Watt, 470 Ohm

Man könnte auch 2 Potis in Reihe schalten (Grob- und Feineinstellung).
Zum Beispiel: 470 Ohm + 100 Ohm.
tommi
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Do, 24.02.11, 13:47

Kann man nicht noch ein logarithmisches Poti nehmen damit man die andere Nichtliniearität bissi ausgleicht?
Borax
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Do, 24.02.11, 16:19

Bringt nicht viel. Außerdem gibt es Draht-Potis meist nur linear.
Ich würde ein 100Ohm Poti nehmen. Da lässt sich der 'interessante' Bereich noch gut regeln und es soll ja eher hell als dunkel sein :D
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Fr, 25.02.11, 02:15

Ich würde gerne nur einen poti verwenden, ich glaub unter 50% lumen brauch ich nicht
kannn mir einer nen guten link geben wie man son teil verbaut muss da nicht noch nen knopf drauf?
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Achim H
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Fr, 25.02.11, 05:20

ich glaub unter 50% lumen brauch ich nicht
Potis mit 75 Ohm kenne ich keine. Das nächstbeste ist ein Poti mit 100 Ohm.

Poti (100 Ohm, 4 Watt)
Das Poti hat eine 6mm Achse.

Freie Auswahl (Poti-Knöpfe und sonstiges Zubehör)
über Filter --> Bauform: für 6mm Achse

Um den 100 Ohm Widerstand des Poti auf max. 76,74 Ohm zu verringern, brauchst Du parallel dazu einen 330 Ohm, 2 Watt Widerstand.
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Fr, 25.02.11, 05:51

Geht das nicht mit einem poti? irgendwie?
was würde ich den so ungefähr für einen "spielraum" mit 100Ω @4watt machen können
muss keine genau angabe sein.
Danke

Hab noch nicht viel mit wiederständen berechnen gemacht :P nur den stecker in steckdose gesteckt
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Achim H
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Fr, 25.02.11, 06:24

100 Ohm Poti: ca. 35% bis 100% (Wert nur geschätzt)

100 Ohm Poti + 330 Ohm Widerstand parallel = 76,74 Ohm: ca. 50% bis 100%

Der Unterschied beträgt aber nur 10 Cent (soviel kostet der bedrahtete 2 Watt Widerstand mit 330 Ohm)
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Fr, 25.02.11, 06:48

also wenn ich jetzt den 100Ω poti nehme kann ich also die range von circa 35%-100% einstellen
das ist ja eigentlich perfekt für mich
und davor wird dann noch der Brückenrichter geschaltet das mit mir die Lampe abfackelt :P
Der Brückenrichter wird an nen schalter gehängt der bei sinken der Spannung umgeschaltet wird.
dazu noch die 4 Matrizen.

Muss mich jetzt nur noch mal umschauen um nen passendes Gussharz zufinden:P

Cri vergess nicht von deiner gekauften matrize zuberichten!!
Achim du bist viel zu früh wach:P
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Fr, 25.02.11, 07:54

Achim du bist viel zu früh wach:P
Ich war auch schon ganz früh in der Heia. Total ungewöhnlich für mich. Ich bin normalerweise ein Nachtmensch. Nach 3 bis 5 Stunden habe ich schon ausgeschlafen. Und wenn ich im Laufe des Tages noch einen Tiefpunkt bekomme, dann lege ich mich eben noch mal für 1 oder 2 Stunden hin. Der Körper holt sich schon seinen Schlaf. Wenn ich wach bin, dann stehe ich auch auf. Und das war heute morgen um 03:50 Uhr.
und davor wird dann noch der Brückenrichter geschaltet das mit mir die Lampe abfackelt
Genau. Das Ding heißt aber Brückengleichrichter.
Muss mich jetzt nur noch mal umschauen um nen passendes Gussharz zufinden:P
Ich denke nicht. Die Panels hängen nicht draußen, wo Regen und andere Sachen vom Himmel fallen. Das bißchen Luftfeuchtigkeit im Zelt dürfte den Panels nichts ausmachen. Im laufenden Betrieb ist dieses Wasser ruckzuck verdampft.

Kommst Du mit dieser Zeichnung zurecht?
BRum.png
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Fr, 25.02.11, 09:22

Ich würde eher ein 330-Ohm-Poti nehmen (bei 2 Matrixen) und den Gleichrichter + Umschalter kann man dann auch weglassen: wird ja durch den Einstellbareich des Potis komplett überflüssig.

Ein 100-Ohm-Poti bei nur einer Matrix würde vermutlich nichtmal ein halbieren der Helligkeit erlauben.
Borax
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Fr, 25.02.11, 09:51

den Gleichrichter + Umschalter kann man auch weglassen: wird ja durch den Einstellbareich des Potis komplett überflüssig.
Sehe ich genauso. Insbesondere wenn Operator die Spannung öfter nachprüft und dann einfach nachregelt.
Ein 100-Ohm-Poti bei nur einer Matrix würde vermutlich nichtmal ein halbieren der Helligkeit erlauben.
Das sehen Achim, ich und LTSpice anders...
Simulation einer 3x3 Matrix bei 12V mit 3V LEDs und 45Ohm Vorwiderstand für jeden 3'er Strang liefert:
Akku=12V, Poti=0Ohm-> Strom = 200mA
Akku=12V, Poti=100Ohm-> Strom = 33mA(!) also sogar nur ~15% (ok, durch die nicht lineare Wahrnehmung vom Auge dürfte das eher wie 30% Helligkeit aussehen)
Akku=14V, Poti=100Ohm-> Strom = 50mA also trotz 14V Eingangsspannung leuchten die LEDs nur mit 25% der erlaubten Stroms

Bei 4 Matrix-LEDs sprich 800mA Strom sind 100Ohm schon massiv zu viel! Da würde ich eher auf 47Ohm gehen und zwei Potis vorsehen. 4W sind bei 800mA schon grenzwertig. Und Potis mit mehr als 4W sind einfach schon 'schweineteuer' (z.B.: http://www.conrad.de/ce/de/product/4498 ... Detail=005). Da wäre eine Regelung über ein Standard 0.25W Poti + ein MOSFET Transistor wesentlich billiger...
Zuletzt geändert von Borax am Fr, 25.02.11, 10:15, insgesamt 2-mal geändert.
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Fr, 25.02.11, 09:53

Oder Du verbindest Minus des Gleichrichters mit Plus der Batterie und Plus des Gleichrichters mit dem Poti, dann brauchst Du nur einen Schalter mit einer Ebene, mit dem die Dioden kurzgeschlossen werden.

Aber erforderlich ist dieser Teil der Schaltung nicht.
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Fr, 25.02.11, 12:42

Statt Gleichrichter wären ja ohnehin einzelne Dioden "übersichtlicher".

Da bei reduziertem LED-Strom der Wirkungsgrad zunimmt, die Vorwärtsspannung der LEDs sinkt und das Auge keine lineare Helligkeitswahrnehmung hat, würde ich nicht unter 100 Ohm gehen --- und bei 2,80€ würde ich einfach 330 Ohm und 100 Ohm kaufen und in Rehe schalten (die von Achim vorgeschlagene Feinregelung)

Komplett aus geht damit aber auch noch nicht.

Mann kann einen MOSFET nehmen, die äußeren Kontakte eines 10k- bis 100k-Potis einen an + (den für Rechtsanschlag) und einen (den am Linksanschlag) mit - verbinden, die Mittelanzapfung ans Gate und kann dann in einem extrem winzigen Bereich die Helligkeit einstellen.

Jetzt dreht man das Poti so, dass man entweder gerade so eben das Licht aus ist oder gerade so eben die Maximalhelligkeit erreicht ist und misst mit einem Ohmmeter den Widerstand. Genau den ermittelten Wert schaltet man dann mit dem Poti in Reihe, dann das gleiche für die andere Seite (die Mittelanzapfung bleibt immer fest am Gate). Da kann man sich nur rantasten... wenn das richtig ausgemessen ist, kannst Du über einen Großteil des Schleifer-Bereichs von 0-100% dimmen.
Borax
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Fr, 25.02.11, 12:52

CRI 93+ / Ra 93+: Ich bezog mich ja auch auf ein _einziges_ Matrix-Element aus, bei 3x3 Elementen sind 100 Ohm natürlich sinnvoller!
Die Angaben beziehen sich auch auf ein _einziges_ Matrix-Element aus 3x3 LEDs! Wundert mich zwar auch, das die LEDs bei ~66mA je LED betrieben werden, aber auf die Angaben:

Code: Alles auswählen

ArtNr. 52815: 1x1, 9 LEDs (180Im)
Strom	200 mA	
Spannung	12 V
sollte man sich ja eigentlich verlassen können.
Zuletzt geändert von Borax am Fr, 25.02.11, 12:55, insgesamt 4-mal geändert.
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Fr, 25.02.11, 12:52

und bei 2,80€ würde ich einfach 330 Ohm und 100 Ohm kaufen und in Rehe schalten (die von Achim vorgeschlagene Feinregelung)
Mein Vorschlag war, beide Widerstände parallel (nicht in Reihe) zu schalten. Dadurch beträgt der Gesamtwiderstand nur noch max. 76,74 Ohm. Und damit würde man dann auch die Helligkeit bis ca. 50% herunter regeln können.
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Fr, 25.02.11, 23:11

Also
kannn ich ich mit einem einzigen poti kein große "range" regeln?

Noch mal zur wiederholung es wird sich um 4 matrizen handeln

Hab ich irgenteinen verlust die die Laufzeit oder Lumen verkleinert?
wenn ja würde ich auch 2 potis nehmen

Der brüchgleichrichter bleibt zur sicherheit, nicht das da jemand rumpfuscht ....
Brücckengleichrichter wird an nen schalter gehängt um ihn bei bedarf auszuschalten (bei abfall der Volt auf 12,4V)
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Achim H
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Fr, 25.02.11, 23:52

kannn ich ich mit einem einzigen poti kein große "range" regeln?
Doch, kannst Du.
Bei 75 Ohm erhältst Du einen ca. 50%ige Helligkeit, bei 100 Ohm werden nur noch um 40% oder noch etwas weniger heraus kommen. Den Poti kannst Du bis Null Ohm hochregeln, sodass eine Bereich zwischen ca. 40% bis 100% abgedeckt ist.

Der 4 Watt Poti mit 100 Ohm ist fett genug, um die Leistung, bedingt durch den Spannungsabfall über dem Poti multipliziert mit dem Strom, der dann durch alle 4 Panele fließt, zu verbraten. Da brauchst Du dir keine Sorgen machen.
Hab ich irgenteinen verlust die die Laufzeit oder Lumen verkleinert?
Pauschal: keine Verluste. Bau das Ding so wie ich die Zeichnung erstellt habe und alles ist gut.

mfg Achim
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Sa, 26.02.11, 00:20

Das ist ja perfekt so 300 lumen bei 100ohm sind ja okay also nicht zuhell.
Gut dann bedanke ich mich und werde den gutschein dazu benutzen die Matrizen mitzufinanzieren

4 matrizen
Brückengleichrichter 1,4 V
Poti 100Ω 4w
nen drehknopf
(kabel)

das müsst dann alles sein
bei knapp unter 1 Ampere

klingt super
Danke an alle für die Hilfe

Cri ich warte noch so lang bist du was über deine gekauften matrizen schreibst :P
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Sa, 26.02.11, 00:25

Bei 75 Ohm erhältst Du einen ca. 50%ige Helligkeit, bei 100 Ohm werden nur noch um 40% oder noch etwas weniger heraus kommen. Den Poti kannst Du bis Null Ohm hochregeln, sodass eine Bereich zwischen ca. 40% bis 100% abgedeckt ist.
Reden wir hier von der gleichen Schaltung???
4 Matrix-Panels entsprechen 36 LEDs als 12 Stränge a 3 LEDs und haben zusammen 800mA an 12V
Wenn ich so was simuliere, dann ergibt ein Vorwiderstand (vom Poti) von nur 10Ohm bereits nur noch 250mA also etwa 30%
Bei 50Ohm sind es nur noch 75mA also weniger als 10%
Der 4 Watt Poti mit 100 Ohm ist fett genug, um die Leistung, bedingt durch den Spannungsabfall über dem Poti multipliziert mit dem Strom, der dann durch alle 4 Panele fließt, zu verbraten. Da brauchst Du dir keine Sorgen machen.
Da wäre ich mir nicht sicher...
OK, mit dem Brückengleichrichter dazwischen können es ja nur max. etwa 12V sein, aber bei 800 mA und einer Einstellung von ca. 95% bzw. 5Ohm bleiben am Poti schon fast 2V hängen, was bei einem Strom von 400mA fast 0.8W ergibt. Und weil die maximale Belastbarkeit eines 4W Drahtpotis dann auch nur etwa 0.4W beträgt (weil ja nur 5% des Drahtes genutzt werden) könnte es durchaus schon an dem kleinen Stück zu heiß werden und durchbrennen. Bei einem 47Ohm Poti wird es aber schon besser. Und das reicht immer noch um zwischen 10% und 100% zu regeln. Ich würde aber immer schön drauf achten, dass die Spannung nicht zu hoch wird, weil um bei 13.5V Eingangsspannung den Strom allein mit dem Poti zu begrenzen reicht ein 4W Poti sicher nicht.
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Sa, 26.02.11, 00:35

weil um bei 13.5V Eingangsspannung den Strom allein mit dem Poti zu begrenzen reicht ein 4W Poti eher nicht.
Der Kollege möchte, solange die Spannung an der Batterie noch um 13,8V beträgt, etwas von der Batteriespannung am Brückengleichrichter (Spannungsabfall ca. 1,4V) verheizen, damit die Matritzen nur minimal mehr als 12V erhalten (nicht die vollen 13,8V). Die Spannung wird von ihm überwacht. Wenn die Spannung etwas abgesunken ist, wird der Schalter umgelegt und der Brückengleichrichter wird nicht mehr vorgeschaltet.

Ich habe die Widerstände für eine Betriebsspannung bei 12V berechnet (ich denke zumndest, dass meine Rechnungen soweit ok sind). Es ist auch nicht das Poti alleine, das den Strom einstellt, sondern auf den Matritzen befinden sich ebenfalls Led-Vorwiderstände. Beide Widerstände stellen somit der Strom durch die Matritzen resp. durch die Led-Stränge ein.

Pi mal Daumen-Rechnug:
Bei 30mA beträgt die Vorwärtsspannung durch 1 Led um 2,75V (ungefähr).
Bei 3 Leds sind das 3 x 2,75V = 8,25V
Über dem 46,4 Ohm Widerstand (befindet sich auf der Matrix in jedem Strang) fallen nur 46,4R x 0,03A = 1,392V ab.

13,8V - 1,4V - 3x 2,75V - 1,392V = 2,758V
2,758V x 0,03A = 0,082W

3 Stränge sind auf 1 Panel drauf, 4 Panels sind das insgesamt, also die Leistung mal 12
0,082W x 12 = 0,984 Watt
Und diesen 1 Watt wird des 4 Watt Poti locker verbraten können.

Wird der Widerstand am Poti kleiner gedreht, fällt weniger Spannung ab. Die Leistung wird dadurch keinesfalls 4mal größer, auch wenn der Strom steigen sollte.
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