Kleine Beleuchtungsschaltung

[Dracotin]

Hey,

vorweg. Ich habe noch leider nicht wirklich Ahnung von LED Schaltungen und habe die folgene Schaltung mit Grundlagemwissen aus der Schule geamcht^^'

Also ich möchte an mein Motorrad eine kleine Beleuchtungsanlage installieren, die soll an und abschaltbar sein.

Also habe ich dann einen passenden Widerstand ausgerechnet, damit die 3,3 V der LED eingehalten werden. Nur haben mich die Daten der LED bezüglich der Stromstärke verwirrt. Oo
Versorgt werden soll das gaze mit einem kleinen 9V Block

die Schaltung sieht wie folgt aus (Noch ohne Schalter):



Die Daten der LED sind:
Strom 15 mA 20 mA 30 mA
Spannung 3,10 V 3,20 V 3,30 V
Effizienz 21 lm/W 15 lm/W 10 lm/W
Lichtstärke 240 mcd 300 mcd 400 mcd
Lichtstrom 1 lm 1 lm 1 lm

Leistung 0,1 W
Peakwellenlänge 407,0 nm
Dominante Wellenlänge 436,0 nm
Schwerpunkts Wellenlänge 411,0 nm
Peak Halbwertsbreite 15,0 nm
CIE1931 Koordinaten X: 0,172 Y:0,019
CIE1976 Koordinaten u: 0,238 v:0,059
Farbreinheit 97 %
Abstrahlwinkel 13º
Betriebstemperatur -20ºC - 50ºC

Ist diese Schaltung im Allgemeinen brauchbar, oder habe ich grade Widerstandsmäßig mit total verhalsbelt?

Zweite Frage: Wie errechne ich die Dauer, die das ganze betrieben werden kann? Der Akku hat eine Ladung von 1,2 Ah

Letzte Frage: Was für eine Kabeldicke sollte ich verwenden?

LG

[Romiman]

...
Also habe ich dann einen passenden Widerstand ausgerechnet, damit die 3,3 V der LED eingehalten werden...
bezüglich der Stromstärke verwirrt...
Ist diese Schaltung im Allgemeinen brauchbar, oder habe ich grade Widerstandsmäßig mit total verhalsbelt?
Zweite Frage: Wie errechne ich die Dauer, die das ganze betrieben werden kann? Der Akku hat eine Ladung von 1,2 Ah
Letzte Frage: Was für eine Kabeldicke sollte ich verwenden?

Alllsooo:
Du mußt die 3,3V nur insofern "einhalten", als daß Du sie zur Verfügung stellst. Ist mit den 9V also getan. Die LED steuerst Du über den Strom. Die 30mA sind der Maximalwert. Für Dauerlicht nimm lieber die 20mA.

Die Schaltung ist im allgemeinen brauchbar. Nur bekomme ich 150 Ohm Widerstände raus, wenn ich die Schaltung mit 3,2V und 20mA durch meinen Widerstandsrechner jage.
Du kannst übrigens auch immer 3 LEDs in eine Reihe nehmen, und das dann mit je einem Widerstand von 180 - 240 Ohm pro 3er LED-Reihe direkt an die 12-14V Bordspannung anschließen, und ersparst Dir somit den 9V Akku.

1,2Ah bedeutet theoretisch*, daß eine Stunde lang 1,2 Ampere fließen können. Oder eine halbe Stunde 2,4 Ampere. Oder 2 Stunden 0,6 Ampere, oder etwa 6 - 7 Stunden Deine 160mA (= 8 Reihen zu je 20mA).
*In der Praxis liegen die Werte deutlich darunter, da die Spannung, und damit die Bereitstellung des möglichen Stroms ja in einer Kurve sinkt, und ab einem bestimmten Wert für die LEDs zu gering ist.

Hierfür kannst Du ziemlich dünnes (halben qmm) feines Kabel nehmen. Am KFZ sollte aber welches mit einer dicken Ummantelung zum Einsatz kommen. Dickeres Kabel schadet nie.

[Dracotin]

Vielen Dank

Ich komm jetzt auch auf 130 Ohm. Hab mich da wohl verrechnet.^^
Das mit dem Bordnetz habe ich mir auch schon gedacht, aber erstens habe ich etwas Angst, dass ich da Probleme mit der Batterie bekomme. Wegen der Entladung. Und zweitens ist das Motorrad schon ziemlich alt und alleine wenn ich die Bremse ziehe dimmt sich das Licht schon etwas. Wenn ich dann noch ne Beleuchtung dran hänge...^^'

Noch eine kleine Frage. Wie ist das dann mit der Leistung des Schaltkreises? Addiere ich einfach die Leistung jedes Bauteils oder muss ich da auch Regeln beachten wie bei den Widerständen? Das erste fände ich aber irgendwie logischer^^' Und in wiefern würde das mit der Betterie zusammenhängen wenn ich es dann doch ans Bordnetz hänge?

Und noch eine^^. Und zwar wenn ich jetzt mit den 130 Ohm rechne habe ich ja einen gesamt widerstand von 130/8 = 16,25 Ohm Und wenn ich dann den gesamtstrom errechne komme ich mit 9V / 16,25 ohm komme ich auf etwa 553 mA. Also knappe 70 mA pro Ast. Sind das dann nicht viel zu viel? Oder regel die LEDs das quasi "Von alleine" richtig auf diese Ampere wenn eine gewisse Spannung an ihnen abfällt? Daskäme mir aber etwas komisch vor. Oder muss ich dann doch größere Widerstände nehmen, und in kauf nehmen, dass an den LEDs weniger Spannung abfällt und sie dann mit weniger Lichstärke laufen? Oo

[Drooter]

Leistung: du musst immer die Leistung der einzelnen Bauteile addieren. Das hängt mit der Batterie zu tun, indem diese Leistung zusätzlich aus der Batterie gezogen wird.

Widerstand: Was rechnest du?
LED: Jeder Verbraucher zieht bei einer gegebenen Spannung nur so viel Strom aus der Leitung, wie er bei dieser Spannung braucht.
Aber: Bei einer LED regelt man eigentlich grundsätzlich den Strom auf einen konstanten Wert (=>KSQ) und nicht die Spannung.
Wie man eine einfache KSQ baut, kannst du hier schauen.
Die könntest du dir auch bauen und in jeden "Ast" anstatt des Widerstandes einlöten.

[Dracotin]

Danke schonmal. Dann les ich mir das mal durch.
Bei den Widerständen: Naja ich habe 8 Äste mit gleichen Widerständen also ist doch R_ges = (8*1/R_einzel)^-1 = R_einzel/8 oder seh ich das falsch?

[Borax]

Naja ich habe 8 Äste mit gleichen Widerständen also ist doch R_ges = (8*1/R_einzel)^-1 = R_einzel/8 oder seh ich das falsch?

Schon, aber Du hast ja nicht nur die Widerstände in der Schaltung. Sagen wir mal Du betreibst die LEDs bei 20mA (dann kommt man auf einen Widerstand von 130Ohm pro Ast). Dann fließen durch jeden Ast 20mA. Das ergibt 160mA insgesamt.

Und zwar wenn ich jetzt mit den 130 Ohm rechne habe ich ja einen gesamt widerstand von 130/8 = 16,25 Ohm Und wenn ich dann den gesamtstrom errechne komme ich mit 9V / 16,25 ohm komme ich auf etwa 553 mA.

Du darfst aber nicht die 9V / 16,25 ohm teilen. Ansonsten wäre es bei den 130Ohm das gleich Problem
9V / 130Ohm ergibt auch 70mA... Du musst die Spannung von den LEDs abziehen. Also 9V-6.4V = 2.6V und 2.6V / 16,25 ohm ergibt wieder die 160mA wie oben.
BTW... Wenn Du anstatt 16 Leds mit 15 auskommen würdest, dann könntest Du 5 x 3 LEDs in Serie schalten. Das braucht nur noch 100mA insgesamt und dürfte daher Dein Bordnetz so wenig belasten (entspricht bei 12V einer 1.2W Birne), dass es wohl kein Problem wäre.

[Dracotin]

Ahhh... okay den Widerstand der LED hab ich nicht bedacht... ^^'

Naj 16 müssens schon mindestens sein. eher sogar 20...

Ein Kumpel hat noch was von einem "Konstanter" erzählt, den ich einfach vor jede LED schalten könnte und dann die 16 stk parallel schalte und mir auch so die widerstände sparen würde. Nur habe ich unter dem Namen nicht gefunden Oo

[Borax]

Dann nimm halt 18 oder 21 (oder sonst eine durch 3 teilbare Anzahl)...

[Romiman]

Leistung berechnet sich ganz einfach aus Spannung mal Strom.

In einem LED-Strang von 2 LEDs, auf 20mA laufend, an 9V wären das: 9V x 0,02A = 0,18W (bei 13V 0,26W)
Da Du 8 Stränge hast, wären es gerade mal ( 8 x 0,18W = ) 1,44W! Schon Dein Neutral-Kontrolllämpchen im Cockpit wird mehr Strom verbrauchen.
Nimm das Standlichtbirnchen von 5W raus, oder setz ein LED-Standlicht* ein, und schon kannst Du die LEDs ohne Mehrverbrauch doch am Bordnetz betreiben.
Wenn Dein Krad eine extra Nummernschildlampe hat (also nicht einfach ein klares Fenster nach unten im Rücklicht), kannst Du auch mit einer LED-Nummernschildlampe nochmal gewaltig Strom sparen. Die Dinger brauchen ca. 1W, und es gibt sie mittlerweile für kleines Geld in der Bucht. Mit Zulassung natürlich.

*(Ist zwar theoretisch rechtlich "Pfui Bäh", aber Standlicht ist am Motorrad eh keine Pflicht.)

[paddy91]

Ein Kumpel hat noch was von einem "Konstanter" erzählt, den ich einfach vor jede LED schalten könnte und dann die 16 stk parallel schalte und mir auch so die widerstände sparen würde. Nur habe ich unter dem Namen nicht gefunden Oo

Dein Kollege redet sicher von einem Spannungsreler vom Typ7806. Dieser würde, egal bei welcher Eingangsspannung, eine konstande Ausgangsspannung von 6 Volt erzeugt. Eigentlich werden diese Bauteile in Netzgeräten verwendet um Spannungsschwankungen auszugleichen.

Bei Verwendung würden sämtliche Widerstände entfallen, da keine Restspannungen mehr im Ast vorhanden wäre. Allerdings würde die Dioden nurnoch mit 3V statt 3,3V verwendet werden. Dürfte aber in hinblick auf den kennlinien der Dioden eine Vernachlässige größe sein.

Wie ich das Problem lösen würde:

Unbenannt.jpg (14.46 KiB) 5562 mal betrachtet

Wieviele LEDs du anschließen kannst, hängt von dem 7803 ab.

[Beatbuzzer]

Das ist aber ziemliche Energieverschwendung und zusätzlich noch ungleiche Stromaufteilung für die LEDs.
Die eingangs vom TE vorgestellte Schaltung war schon so ziemlich das Beste, was man daraus machen könnte. Nur der 9V Block ist Mist, weil teuer und hält nicht lange. Auch dass der 1,2Ah hat, ist schon ganz schön dolle. Ist das so ein Lithium-Teil?
Weil sonst haben die lange nicht so eine hohe Kapazität. Auch bei der relativ hohen Belastung mit 160mA ist die entnehmbare Kapazität geringer, weil ein Teil bereits in der Batterie selbst am Innenwiderstand in Wärme umgewandelt wird.

[paddy91]

Ja das ist klar, die Vorwiderstandsmethode ist die ich sag mal bewährteste.
Hab mich vielleicht unklar ausgedrückt. Wenn ich den konstantregler nutzen
muss würde ich es so lösen