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Frage bzgl. Verlustleistung durch Kabellänge |
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BID = 627498
mysterox Gerade angekommen
Beiträge: 11 Wohnort: Heinsberg
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Hallo zusammen,
ich habe leider nicht all zu viel Ahnung von diesem Gebiet, daher bräuchte ich mal ein bischen Hilfe.
Ich will in einem Kreis (Radius ca. 2,5m) mehrere Stellen (ca. 7) jeweils mit einer kleinen LED (3mm oder 5mm) etwas erleuchten.
Das ganze wird für Nachts benötigt, daher müssen die LED´s nicht extrem hell sein, das ganze muss nur zur Kenntniss genommen werden.
Jetzt meine eigentliche Frage, ich wollte das ganze mit einem Schalter aktivieren können.
Der Schalter sollte aber etwas abseits vom dem Kreis sein.
Das Problem was ich im moment dabei sehe, ist das ich doch eine eventuell etwas längere Kabelstrecke nehmen muss.
Da das ganze nur für gelegentlich Einsätze genutzt werden wird, darf das ganze auch nicht teuer sein und auffallen sollte es eh nicht, also wollte ich recht dünnen Klingeldraht oder so verwenden.
Kann ich bei ca. 20m noch einfach Klingeldraht nehmen und was müsste ich bei der Stromquelle beachten, damit ich noch genug Leistung an jeder LED habe?
Gibt es irgendwie ne Formel oder ne Faustregel anhand dieser ich berechnen kann, wie viel Leistung mir verloren geht pro Meter Kabel oder so?
Danke & Gruß
Mysterox |
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BID = 627504
sam2 Urgestein
     
Beiträge: 35330 Wohnort: Franken (bairisch besetzte Zone)
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Hallo Mysterox,
erstmal willkommen im Forum.
ja, das kann man genau berechnen. Ist gar nicht so schwer.
Aber oft genügt auch ne Abschätzung.
Für die Antwort sind jedoch noch weitere Angaben erforderlich.
Vor allem ist die Frage der Verschaltung der LEDn von Belang.
Die Verluste auf der Leitung sind umso geringer, je höher die zur Verfügung stehende Betriebsspannung ist. Also LEDn möglichst in Reihe schalten, nicht parallel.
Zur Not könnte man mit separater Ansteuerung arbeiten (daß also der Laststrom erst gar nicht durch die Schalterleitung muß).
Daher:
Wie sieht die vorgesehene Versorgung aus?
Welche Betriebszeit?
Dann sehen wir weiter.
Gruß,
sam2
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"Das Gerät habe ich vor soundsoviel Jahren bei Ihnen gekauft! Immer ist es gegangen, immer. Aber seit gestern früh geht es plötzlich nicht mehr. Sagen Sie mal, DA STIMMT DOCH WAS NICHT???" |
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BID = 627507
ffeichtinger Schreibmaschine
    
Beiträge: 1050 Wohnort: Traunkirchen im Salzkammergut
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Klar gibt es da eine Formel:
http://de.wikipedia.org/wiki/Elektr.....iters
Man nehme den spezifischen Widerstandswert von Kupfer: 17.8mΩ*mm²/m
Der Leitungsquerschnitt von deinem Klingeldraht weiß ich nicht, aber nehmen wir mal: 0.8mm²
Die Leitungslänge ist 20m sagst du
Der aufgenommene Strom ist bei einer normalen LED 20mA, ich gehe mal davon aus, dass du alle in Reihe schließen wirst wenn es wirklich nur 7 sind.
Der Gesamtwiderstand der Leitung ist dann:
R=ρ*l/A=445mΩ
Also nicht mal ein halbes Ohm.
Mit dem fließenden Strom ergibt das dann eine lächerliche Verlustleistung von:
P=R*I²=0.178mW
Um den Leitungswiderstand brauchst du dir also keine Sorgen zu machen.
Mehr Sorgen würde ich mir aber über das richtige Anschließen der LEDs machen. Les dir am besten mal das LED FAQ durch: https://forum.electronicwerkstatt.de/phpBB/faq/led/
Zitat :
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...und was müsste ich bei der Stromquelle beachten, damit ich noch genug Leistung an jeder LED habe?
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Nach dem du jetzt ja weißt, wie man LEDs anschließt ist dir auch bekannt dass 7 weiße LEDs in Reihe etwa 25V benötigen. Da kommt aber dann noch ein Vorwiderstand dazu. Was hast du dir denn als Spannungsversorgung vorgestellt, Akku wird etwas knapp, ich empfehle ein Steckernetzteil.
Such dir am besten erst mal dir richtigen LEDs aus, dann reden wir weiter.
(Ein Tipp: Achte beim Händler deiner Wahl nicht nur auf die Lichtstärke (milli Candela) sondern auch auf den Abstrahlwinkel, für eine wirkungsvolle Beleuchtung sollte der möglichst groß sein. Eine LED mit konstanter (Licht)Leistung hat um so mehr Lichtstärke, je kleiner der Abstrahlwinkel ist! Die mcd Zahlen sind also nicht viel wert, besser wäre die Angabe des Lichtstromes (Lumen))
mfg Fritz
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BID = 627512
mysterox Gerade angekommen
Beiträge: 11 Wohnort: Heinsberg
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Hi,
also wie gesagt es sollen ca. 7 LEDs werden.
Die LEDs haben folgende Technischendaten:
Durchlasspannung: 1,8 - 2,5V bei 20mA
Leistungsaufnahme: 60mW
Wenn ich dann also von ca. 2V pro LED ausgehe, bräuchte ja bei einer Reihenschaltung schonmal mindestens 14V als Versorgungsquelle.
Ich hatte jetzt schonmal an zwei Blei-Gel Akkus gedacht mit je 12V / 5ah.
Bei Pollin oder Reichelt gibt es diese ja schon recht günstig.
Damit hätte ich dann genug Spannung auch ausreichent Stromstärke so das ich nicht all zu oft die Akkus laden muss oder?
Die Betriebzeit, nun ja das ganze soll ja durch einen Schalter aktiviert werden. Das ganze leuchtet dann so lang bis es ausgeschaltet wird, ich würde jetzt mal sagen, das es sich hierbei um maximal 15 minuten handeln wird.
Bei 7 Leds mit je 20mA wären das ja 140mA, damit könnte die Schaltung mit den beiden Blei-Akkus doch rechnerisch ca. 5000 / 140 = 35 Stunden leuchten oder?
Gruß
Mysterox
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BID = 627523
Mr.Ed Moderator
      
Beiträge: 36289 Wohnort: Recklinghausen
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140mA käme bei Parallelschaltung raus. Bei 7 LEDs in Reihe bleibt der Strom bei 20mA, nur reicht deine Akkuspannung dazu nicht aus.
Also wirst du auf 2 Stränge aus 3 oder 4 Leuchtdioden umsteigen müssen. Dann reicht die Akkuspannung aus und mit 2x20mA kannst du das ganze an einem 5Ah Akku satte 125 Stunden betreiben.
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-=MR.ED=-
Anfragen bitte ins Forum, nicht per PM, Mail ICQ o.ä. So haben alle was davon und alle können helfen. Entsprechende Anfragen werden ignoriert.
Für Schäden und Folgeschäden an Geräten und/oder Personen übernehme ich keine Haftung.
Die Sicherheits- sowie die VDE Vorschriften sind zu beachten, im Zweifelsfalle grundsätzlich einen Fachmann fragen bzw. die Arbeiten von einer Fachfirma ausführen lassen.
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BID = 627525
ffeichtinger Schreibmaschine
    
Beiträge: 1050 Wohnort: Traunkirchen im Salzkammergut
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Zitat :
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Durchlasspannung: 1,8 - 2,5V bei 20mA
Leistungsaufnahme: 60mW |
Das klingt interessant, eine Perpetuum Mobile LED quasi.
Die Durchflussspannung ist auch etwas grob angegeben. Poste doch mal genauere Daten. Von welchem Händler beziehst du die LED? Datenblatt?
Zitat :
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Bei 7 Leds mit je 20mA wären das ja 140mA |
Nein, wären es nicht, nur wenn du sie alle parallel schließen würdest, ich denke aber es ist besser du schließt sie in Serie, deshalb bleiben es 20mA.
mfg Fritz
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BID = 627529
mysterox Gerade angekommen
Beiträge: 11 Wohnort: Heinsberg
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Danke für eure schnellen Antworten.
Wenn ich doch 2 Blei-Akkus a 12V nehme, habe ich dann keine 24V?!
Hier ein Link zu den Daten der LEDs
Technischedaten der LEDs
Gruß
Mysterox
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BID = 627532
Mr.Ed Moderator
      
Beiträge: 36289 Wohnort: Recklinghausen
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Wenn du die beiden Akkus in Reihe schaltest hast du 24V.
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-=MR.ED=-
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BID = 627535
mysterox Gerade angekommen
Beiträge: 11 Wohnort: Heinsberg
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Und dann könnte ich doch die 7 LEDs auch in Reihe schalten oder?
Wäre das sinnvoll?
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BID = 627536
ffeichtinger Schreibmaschine
    
Beiträge: 1050 Wohnort: Traunkirchen im Salzkammergut
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Zitat :
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Und dann könnte ich doch die 7 LEDs auch in Reihe schalten oder?
Wäre das sinnvoll? |
Ich denke das wäre das einzig sinnvolle. Sonst wird das nur ein unnötiger Kabelsalat.
Also dieses Datenblatt macht mich etwas stutzig...
Aber gut nehmen wir es mal so hin. Wenn man die typischen 1.8V bei 20mA nimmt erhält man einen notwendigen Vorwiderstand von 570Ω um das Ganze bei 24V betreiben zu können. Mit 680Ω ist man wohl auf der sicheren Seite.
Aber wirtschaftlich ist das nicht. (etwa 50% Verluste) Muss es denn ein 24V Akku sein? Netzteil geht nicht?
mfg Fritz
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[ Diese Nachricht wurde geändert von: ffeichtinger am 17 Aug 2009 15:01 ]
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BID = 627537
mysterox Gerade angekommen
Beiträge: 11 Wohnort: Heinsberg
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Also es müssen keine 24V sein.
Es sollte halt ne sinnvolle bzw. "wirtschaftliche" Schaltung sein.
Netzteil geht leider nicht, wir brauchen das für unseren Jugendverein, für Nachtwanderungen etc. daher muss es Transportabel sein und per Akku laufen.
Ich dachte halt es wäre sinnvoller wegen der Kabellänge alles in Reihe zu schalten, als eine Parallelschaltung kürzerer Reihen.
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BID = 627539
ffeichtinger Schreibmaschine
    
Beiträge: 1050 Wohnort: Traunkirchen im Salzkammergut
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Zitat :
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Ich dachte halt es wäre sinnvoller wegen der Kabellänge alles in Reihe zu schalten, als eine Parallelschaltung kürzerer Reihen.
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Ja, das dachte ich auch.
Man könnte doch einen anderen Akku nehmen oder selbst zusammenlöten, der von der Zellenanzahl besser passt. zb. 11 NiMH Zellen würden 13.2V ergeben.
Hast du ein Ladegerät? welches?
mfg Fritz
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BID = 627541
perl Ehrenmitglied
       
Beiträge: 11110,1 Wohnort: Rheinbach
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Zitat :
| Das ganze wird für Nachts benötigt, daher müssen die LED´s nicht extrem hell sein, das ganze muss nur zur Kenntniss genommen werden |
Dazu reichen auch 5mA oder noch weniger pro LED.
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BID = 627542
mysterox Gerade angekommen
Beiträge: 11 Wohnort: Heinsberg
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Ich habe ein einfaches Ladegerät um Blei-Akkus zu laden, für alles andere müsste ich mir noch ein entsprechendes Ladegerät besorgen.
Falls es so etwas gibt könnte ich auch ein Batteriefach nehmen wo 10 Mignons rein passen würden, dann hätte ich auch 15 Volt, damit sollte ich doch auch auskommen oder?
Klar nen höheren Wiederstand könnte ich auch nehmen um die Amper ist runter zu drehen, dadurch würde die Schaltung ja auch noch länger laufen oder?
Wichtig ist halt auch das das ganze nicht so extrem teuer wird.
Also wenn Akkus und ggf. Ladegerät.
Daher kam ich nämlich auf die Blei Akkus, weil ich davon noch ein Ladegerät habe und weil die Akkus ja auch verhältnis mässig recht günstig sind.
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BID = 627544
nabruxas Monitorspezialist
    
Beiträge: 9398 Wohnort: Alpenrepublik
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Achte darauf, dass die Bleiakkus nicht tiefentladen werden.
Einmal tiefentladen kannst Du diese schnell wegwerfen!
Es muss eine Abschaltung eingebaut werden.
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0815 - Mit der Lizenz zum Löten!
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