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LED Gebastel (Rücklicht), eine Idee

Strassikowski, du hast natürlich Recht!
Ich sehe diesen Versuch auch eher als Prototyp. Mir ging es darum, zu schauen, ob es überhaupt funktioniert. Bisher habe ich noch nicht mit LEDs gebastelt. Mittlerweile weiß ich natürlich, dass die Parrallelschaltung von LEDs nicht das Mittel der Wahl ist, da selbst baugleiche LEDs nur nahezu indentisch sind. Die kleineren Abweichungen können dann in so einer Schaltung zum Problem werden und resultieren dann z.B. in unterschiedlich hellen LEDs. Der Hinweis mit der eventuell zu hohen Spannung der Akkus ist nat. nicht unberechtigt. In diesem Fall liege ich mit den insgesammt 2.4V Betriebsspannung, durch die Akkus, immer noch 0.2V unter der maximalen elektrischen Spannung, welche die LEDs mitmachen. Soviel sollten die Akkus nicht danebenliegen.

Nochmal zu den Widerständen: Mit denen wandle ich ja nur elektrische Energie in Wärme um. Wenn meine Betriebsspannung also nun 6V wäre, dann bräuchte jede LED einen Vorwiderstand von 180Ω (1/4W). Wenn die Betriebsspannung aber nicht komplett konstant ist, was ja eigentlich ausgeschlossen sein sollte, dann hilft mir der Vorwiderstand doch eh nicht weiter? Dieses Problem, also der eventuelle Spannungsüberschuß bei Neuladung der Akkus, sollte man nat. von vorne rein Einkalkulieren.
Ein kleines bischen der elekt. Spannung geht ja schon auf dem Weg verloren :p

Der Vorteil der Eneloops ist wohl, dass sie ihre Spannung sehr lange hochhalten können, daher kann es passieren, dass sie länger nutzbar sind, als Akkus mit höherer Kapazität, da bei denen die elekt. Spannung früher einbricht. In meinem Fall müssen beide Mignon Zellen unter ~1V fallen, bis die 'Lampen' ausgehen. Ich hoffe, das ist noch nicht im Bereich der Tiefenentladung.

Die nächste Lampenversion soll ohne Parrallelschalten der LEDs auskommen.

Den Link zu der Prema Zelle schaue ich mir mal an...
 
Vorwiderstand?

Sind wir jetzt wieder in den tiefen 70'ern gelandet?

Tipp: Konstantstromquelle schimpft sich das - kann man mit Transen, OP's oder Eierlegenden Käfern realisieren.

Noch besser sind die 'alles happy' DC-DC Bausteine diverser Hersteller, kann man auch aus einer nicht benötigten fertig Lampe 'ausleihen' ;)
 
Die LED-Kennlinie ist nun mal ganz anders als die eines Ohmschen Widerstandes. Überspitzt und ein wenig vereinfacht gesagt geht die LED abhängig von der Spannung über einen sehr engen Bereich rund um die Nennspannung (enger, als die Spannungsbandbreite des Akkus) von "quasi aus" zu "fast wie ein Kurzschluss" über.

Wenn nun eine LED/Akku-Kombination hättest, bei der der gewünschte Betriebspunkt (Wunschhelligkeit) der LEDs genau auf der Nennspannung der Akkus liegt, dann würden volle Akkus ihren Überschuss zur Nennspannung in einer wenige Minuten andauernden Blendorgie abfeiern um dann (falls sie genug Reserven nach oben hatten um die Blendorgie zu überleben) nach einem kurzen Hallo auf Sollhelligkeit sofort dazu übergehen, ihre Restkapazität deutlich unter der Wunschhelligkeit abzufunzeln. Ein passender Vorwiderstand würde von Anfang mäßigend eingreifen und dafür sorgen, dass statt mit einer kurzen Blendorgie mit einem kontrollierten Absinken von leicht über Sollhelligkeit gestartet wird, das viel länger anhält bevor die Helligkeit irgendwann auf den Sollwert gefallen ist. Dass der Widerstand dabei wertvolle Energie verheizt ist klar, aber das geht unterm Strich nur auf die Länge der dann immer noch ziemlich langen abschließenden Funzelphase.

Wuzel: klar ist 'ne saubere KSK besser, aber darauf kommt er selber, sobald er verstanden hat, warum er zumindest einen Vorwiderstand einsetzen möche ;)
 
Ich verstehe noch nicht ganz, wie der Widerstand, das von dir beschriebene Verhalten zeigt. Ein Widerstand 'vernichtet' (setzt sie in Wärme um) elektrische Energie. Ein Verbraucher, wie z.B. eine LED, tut doch so gesehen nichts anderes ? Ich verstehe schon, dass es erstrebenswert ist, dass der Akku eine möglichst gleichbleibende elekt. Spannung abgeben sollte, die dem entspricht, was die LED für die Sollhelligkeit benötigt. In diesem Fall z.B. 2.4V.

Also brauche ich eine passende KSK. Hast da einen Tipp ?

Edit: Eine für den jeweiligen Fall benötigte KSK muss man wohl selbst 'designen' ? :P
 
Das verlinkte Prema-Teil von strassikowski ist doch genau die richtige KSQ. Dadurch kommst du nur mit einem Eneloop aus. Bei hoffentlich gleichbleibender Helligkeit während der kompletten Laufzeit.
 
Lies doch einfach mal ein bisschen zu LED. Im Elektronik-Kompendium zum Beispiel.
Der Vorwiderstand verheizt nicht einfach Energie, er begrenzt den Strom und kann auch heute durchaus noch einen besseren Wirkungsgrad haben als eine getaktete Stromquelle, vor allem wenn du sie selbst entwirfst. Zentraler Punkt der Geschichte dürfte erstmal sein, dass eine LED über den Strom geregelt wird, nicht über die Spannung.

Edit: Der LM317 hat doch einen Drop von mindestens 1,5V, da braucht er erstmal 3 Zellen um die LED zu betreiben.
 
Danke schonmal für die Hilfe. Ich werde wohl wirklich erst noch ein bischen Theorie nachlesen müssen, damit ich das halbwegs richtig verstehe. Bis später :D
 
Jub, als Konstantstromquelle 'missbraucht' geht unter ~2,5V das Licht aus (nicht nachgerechnet). Bei den alten Semis bestimmt schon bei unter 3V.
Da bleiben nur mehr Zellen, oder LiPo ;)

Vorteil ist, das es sich um ein Wald und Wiesen Bauteil handelt, was in jedem 3. klassigen Buch oder I-Net Seite ausführlichst abgehandelt wird. (Natürlich auch leicht und billig zu beschaffen)
Das kann man sogar Lehrlingen in die Hand drücken, ohne weitere Gefährdung :D

Der Aufbau der Schaltung dürfte, beim 'Missbrauch', recht einfach sein. Wenn ich das richtig im Kopf habe, müsste ein Widerstand + LM317 reichen ;)
 
Ein Widerstand 'vernichtet' (setzt sie in Wärme um) elektrische Energie. Ein Verbraucher, wie z.B. eine LED, tut doch so gesehen nichts anderes ?

Beim Widerstand ist das Verhältnis von Spannung zu Strom zu immer gleich (R=U/I). Doppelte Spannung, doppelter Strom und andersrum. Bei der LED ist das wie oben beschrieben ganz anders, bei hoher Spannung geht sie "auf", bei niedriger "zu". Wenn bei verdoppelter Spannung der "LED-Knick" überschritten wird würde sehr, sehr viel mehr als der doppelte Strom fließen (entsprechende Stromversorgung und Überleben der LED vorausgesetzt). In Reihe mit einer LED ist der Strom durch den Widerstand dann identisch mit dem Strom durch die LED, die vom Akku vorgegebene Spannung wird zwischen Widerstand und LED aufgeteilt. Dabei entstehe eine Art Gleichgewicht: geht die LED wegen hoher Spannung "auf", fließt mehr Strom und im Gegenzug fällt beim Widerstand mehr Spannung ab (das Verhältnis ist dort ja immer gleich). Es bleibt somit weniger Spannung für die LED und deshalb geht sie dann doch nicht ganz so weit "auf".

Der Strom durch LED+Widerstand reagiert dann immernoch deutlich empfindlicher auf Spannungsschwankungen als der Strom durch z.B. einen reinen Widerstand mit verlgeichbarer Heizleistung (z.B. eine Glühbirne, nichts anderes als ein Widerstand, der heiss genug wird um zu leuchten) aber bei weitem nicht so empfindlich wie bei einer Leuchtdiode ohne regelnden Vorwiderstand.

Bezüglich Konstantstromquelle (hatte ich wirklich KSK geschrieben? Kwelle?? :eek: ): der Bastlermarkt scheint erst bei 350mA richtig loszugehen (google-Einstiegspunkte: taskled, µbuck), für ein Rücklicht wäre das "etwas" großzügig. Auf der Leistungsstufe von Rücklichtern ist der Leidesndruck wohl einfach nicht so hoch, ob der Akku mit KSQ 60h hält oder mit Vorwiderstand "nur" 40h ist halt einfach nicht so spannend wie 3h vs 2h bei einer helleren Lampe. Die üblichen Bastler-Treiberodule werden zwar für weisse LED beworben (ganz andere Grenzspannung als rote LED!) , decken aber typischerweise einen Bereich von verschieden langen Serienschaltungen ab. Wenn man eine entsprechend längere rote Kette baut, um in den beworbenen Spannungsbereich zu kommen sollte einer vollwertigen KSQ die Farbe reichlich egal sein, denn er ist ja gerade dafür da, die Spannung so anzupassen, dass der Zielstrom fließt.

Praktisch (und auch preislich) wirst du mit der von wuzel vorgeschlagenen Ausschlachtlösung sicherlich bessere Karten haben. Schade nur, dass man das Regelverhalten von z.B. dem vorhandenen Cuberider2 nicht ausmessen kann ohne die Platinen leicht destruktiv anzugreifen. Orientierungspunkte beim Shoppen nach einem Ausschlachtopfer: beworbene Laufzeit im Verhältnis zur Akkugröße um in die richtige Leistungsklasse zu greifen, mehr Funktionen als nur an/aus (z.B. separate Akkustandsanzeige) als Hinweis darauf, dass die eingebaute Schaltung selber nicht nur ein simpler Vorwiderstand ist.

Edit: habe mir jetzt erst den Prema-Baustein angeschaut, scheint wirklich ziemlich gut auf das Rücklicht-Thema zu passen und wenn du die beiden Eneloops getrennt an eigene LEDs hängst bekommst du sogar ein wenig Ausfallsicherheit. Sicherlich besser und billiger als Ausschlachten (viel Spaß beim Löten mit den SMD-Füßchen)
 
Zum Prema: Der IC scheint wirklich gut für meinen Anwendungsfall geeignet zu sein. Ich werde das mal mit 4 LEDs testen. Meine bisherige Konstruktion hat die erste halbe Stunde im Regen bisher gut überstunden :-P
 
Dies hier müsste es sein. Dazu dann z.B. diese LED, und entsprechend diese Spule, oder etwas handlicher diese hier.
Schaltbild (Spulenwert variabel):

medium_PromastepUpLedmitspulefr14mA.jpg


Einen wasserdichten Schalter könnte ich noch gebrauchen...
 
Ich habe jetzt mal einen 1.8Ω Widerstand den LEDs vorgeschaltet. Ich weiß natürlich, dass normaler Weise jede LED einen Widerstand bekommt, aber es funktioniert auch erstmal so. Die 'vernichtende' elektrische Spannung ist mit 0.1V nat. recht gering, allerdings begrenze ich darüber auch den Strom, was mein primäres Anliegen war.
Die mehr oder weniger besondere Entladecharakteristik der Eneloop-Akkus kommt meiner simplen Verschaltung entgegen. Zutreffend ist in meinem Fall die rote Kurve.

medium_EneloopDischarge.JPG

(Quelle Sanyo Website)

Frisch aus dem Ladegeräte haben die Akkus eine Spannung von maximal ~1.4V, die allerdings steil abfällt, um dann langsamer abzufallen, bis sie dann wieder steil in die Tiefentladung fällt. Da ich die Akkus ja in Reihe geschaltet habe, ergibt sich also im 'schlechtesten' Fall eine Startspannung von ~ 2.8V. Mit Vorwiderstand also ~2.7V. Bisher haben die LEDs das weggesteckt (Von 2.0V bis 2.6V freigegeben). Die Dauer ist ja auch nicht allzu lang. Ein etwas größerer Widerstand könnte mitunter also Sinn machen. Man muss natürlich erkennen, dass Akkus keine Konstantstromquelle sind und dies in eine sinvolle Auswahl des Widerstandwertes miteinbeziehen. Wenn man z.B. von einem Durchschnitt von 2.5V Betriebspannung ausgeht, und die LEDs 2.3V bekommen sollen, dann wählt man einen 5.6Ω Widerstand.

Praktisch ist, dass die Akkus einen steilen Drop ab spätestens 1.1V machen. Ergo: Das Licht wird ganz sicher dunkler und unter 1V/Akku gehen die Lichter dann ganz aus. Wenn man dieses Verhalten bedenkt, so kann man die Akkus recht gut vor Tiefenentladung schützen, wenn man ein Auge drauf hat.

Optimal ist die ganze Konstruktion ganz sicher nicht, allerdings haben mir eure Anregungen geholfen, sodass ich jetzt besser weiß, wodrauf ich achten sollte. Eine Konstantstromquelle, sowie in Reiheschaltung der LEDs ist meiner Variante ganz sicher vorzuziehen.
 
Soviel Ausleuchtung schafft nichtmal meine Frontleuchte...aber netter Gag. Die Stromversorgung befindet sich dann wohl im Rucksack ;-)
 
Moin! Hab ein altes Smartrücklicht modifiziert: AAA Stromversorgung auf 1x 18650 Lithium-Ionen-Akku umgebaut.
Die kleine Platine bekommt nun bis zu 4,2V . Versuche gleichzeitig das punktförmige Diodenlicht durch Diffusoreindatz zu streuen. Hier ein Vergleich der Rundumsichtbarkeit zweier Leuchten.
 
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