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Thema: LED Akku-stromversorgung

  1. #1
    peter_x
    Gast

    LED Akku-stromversorgung

    hallo,
    ich habe eine frage zur stromversorgung eines LED clusters. das teil ist mit 50 LEDs bestückt die scheinbar parallel geschaltet sind, da das ganze 3,4V benötigt. (und 1,47 A zieht) versorgen will ich es mit einem NiMh RC akkupack, der eigentlich 7,2 V /3000mAh hat. nun frage ich mich, ob es sinnvoller ist, den akkupack zu teilen und 2x3 zellen parrallel zu schalten, oder die 7,2V mit einem widerstand auf 3,4 V zu bringen. der entscheidende faktor soll die möglichst effiziente kapazitätsausnutzung sein.
    verbraucht der widerstand selbst auch energie? also wären bei 3,4 V auch nur 3000mAh vorhanden, oder das doppelte?

    danke schonmal,
    peter

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Also ich weiß nicht, ob es Widerstände gibt, die so hohen Strömen gewachsen sind, OK, sicher gibt die, aber die Frage ist wo. Also ich würde einen Spannungsregler verwenden, oder, wie du schon meintest den Akkupack teilen, dann kämst du auf 3,6V, das wird wohl in oRDNUNG SEIN UND 6000mAh, also vermutlich weniger als 4 Stunden Leuchtzeit (vermutlich deutlich weniger). Ja, wenn du sie Prarallel anschließt, halbiert sich die Spannung, und die Kapazität verdoppelt sich.

    Allerdings weiß ich nicht genau, wie sich Akkus verhalten. Ich weiß, dass sie im Gegensatz zu Batterien, die Spannung kontinuirlich (ja nicht ganz) abbauen, und nicht wie Batterien, fast die ganze Zeit volle Spannung liefern und dann kurz vor Ende regelrecht einbrechen. Es könnte natürlich sein, dass die Akkus dann schnell auf 3 Volt sinken, lecuhtet der Strahler dann noch hell, oder erkennt man schon deutliche Verluste? ICh kenn mich da aber nciht genau aus, also verlass dihc nicht drauf.

    MFG Moritz

  3. #3
    Gast
    bei conrad hab ich hochlast drahtwiderstände für 11W gefunden. die müßten es ja eigentlilch bringen. bliebe nur die frage ob der widerstand selbst eigentlich auch energie frißt?
    und bei der anderen variante ist die frage ob man akkus ohne weiteres parallel schalten kann/sollte?

    peter

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Ja man aknn sie ohne weiteres Parallel schalten, du solltest nur darauf achten, dass du sie eben anders laden muss und das sie immer gelich entladen, geladen werden, es darf nciht passiren, dass ein Akku leer und der andre Halb voll ist, aber wenn du sie immer parallel schaltest und so beläst passiert das auch nicht.

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Hallo!
    Ja, die Widerstände schlucken natürlich Energie (wandeln sie in Wärme um). Wenn es net allzu viel Arbeit ist würd ich dir raten den Akku- Pack zu teilen. Das wär auf jeden Fall die beste Lösung. Sonst würd ich Moritz zustimmen und den Spannungsregler nehmen... Wenns wirklich um die Energieausnutzung geht, ist en Spannungsteiler nicht die Top- Variante...


    MfG

    Marco

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist
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    225
    noch besser wäre eine PWM-Schaltung, dann gibt es kaum Verluste.
    Impulsförmig darf höherer Strom durch LED's fließen (Datenblatt!).
    RG

  7. #7
    Gast
    Ich sehe das Problem darin ,das der Akku wenn er frischgeladen ist eine Spannung von 1,4 V pro Zelle und nicht 1,2 V hat. Diese sinkt dann natürlich und man möchte ja die ganze Zeit die LED´s so hell wie möglich haben. Dazu kommt noch das die Akkus möglichst nicht unter 0,9 V pro Zelle entladen werden sollten. Also wäre die variante mit 6 Zellen in Reihe und ein Spannungsregler das bessere. Ich weiß nur nicht was man bei den Spannungsreglern beachten muss.

  8. #8
    Erfahrener Benutzer Roboter Experte
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    den Akkupack teilen, dann kämst du auf 3,6V, das wird wohl in oRDNUNG SEIN UND 6000mAh,
    VORSICHT! Da die Kennlinie von LEDs (wie bei den meisten Dioden) im Bereich um die Nennspannung sehr steil ist, solltest du sie keinesfalls direkt (ohne Strombegrenzung) an 3,6V anschließen. Da fließt mit Sicherheit WEIT MEHR als der zulässige Strom.
    Am einfachsten ist es sicherlich, die LEDs an 7,2V zu betreiben und einen Festspannungsregler als Konstantstromquelle zu verwenden(du müsstest die bei vollen Akkus ca 5V * 1,4A = ca. 7,2Watt dann über dicke Kühlkörper an Widerstand und Spannungsregler abführen.).
    Der Wirkunggrad der Beleuchtung ist natürlich doppelt so hoch, wenn den Akkupack teilst. Dann bleibt dir allerdings nicht viel Spielraum zum Regeln(ganz ungeregelt wird es wie gesagt nicht gehen, du kannst ja mal bei einer LED den Strom an 3,6V messen.) und du kriegst du Zellen möglicherweise nicht bei voller Leuchtstärke leer.
    Ideal wäre schließlich ein Buck/Boost-Regler, der die Ausgangsspannung über den gesamten Spannungbereich der Akkus auf deine 3,3V bringt(hab' leider jetzt keine genaue Typenbezeichnung zur Hand, aber das gibt's im Prinzip als IC, wo du nurnoch wenige Bauteile anschließen musst.).
    it works best if you plug it (aus leidvoller Erfahrung)

  9. #9
    Gast
    @RCO:

    Bei Batterien sinkt die Spannung relativ kontinuierlich von ca. 1.6 Volt bis auf ca. 1 Volt. Bei Akkus sinkt die Spannung erst relativ schnell von 1.4-1.5 Volt auf 1.2 Volt. Dann bleibt die Spannung lange Zeit nahezu konstant. Erst gegen Ende der Entladung bricht die Spannung ein.

  10. #10
    Gast
    Also du kannst wählen:
    Widerstand vorschalten: 7,2V-3,4V = 3,8V -> 3,8V x 1,47A = 5,6W
    Du hast also 5,6W Verlustleistung am Widerstand, das ist mehr als die LEDs verbrauchen -> ungeeignet

    linearer Spannungsregler:
    das gleiche wie beim Widerstand, schließlich ist das auch nix anderes wie ein geregelter Widerstand -> ungeeignet

    Schaltregler mit PWM:
    hier hast du nur die Schaltverluste, ist jedoch recht aufwändig und teuer
    Vorteil: kaum Verluste, LEDs immer gleich hell

    Akkupack teilen:
    -> 3,6V Akku-Nenn-Spannung -> ideale Energieausbeutung
    Nachteil: Je nach Akkuladungszustand unterschiedliche Spannung -> unterschiedlich hell.
    Einen Spannungsregler kann man nun auch nicht mehr einsetzen, da diese je nach Ausführung mindestens 1-1,2V mehr am Eingang benötigen als sie am Ausgang zur Verfügung stellen können.

    Daher meine Empfehlung:
    Einsatz eines Schaltreglers

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