Hej liebe Elektroniker,
mein Projekt ist eine batteriebetriebene Beleuchtungsanlage fuers Segelboot. Ich bin Elektronik- Laie.

Um den Wartungsaufwand minimal zu halten habe ich eine Pb- Batterie verworfen und denke nun an einen Akkupack 8xAA=8x1,5V=12V.
Als Lichtquellen verfuege ich ueber eine Anzahl SMD- LED "CITILED" (3,5V Nennspannung, 20mA, 3,3cd). Verwendung: 2 Leselampen, 2 Kajütenampen.
Ich habe bereits einen Prototypen mit 2 mal je 3 LED in Reihe = 6 LED gebaut. Läuft erstmal wunderbar und gibt ausreichend Licht fuer die Gutenachtlektuere...

Hier meine Fragen ( danke fuer Eure Muehe!)

1. Muss ich hier einen Vorwiderstand vorsehen wenn ich immer 3 LED in Reihe habe?

2. Wuerde ich eine höhere Lichtausbeute erzielen wenn ich nur 2 LED in Reihe schalte + Vorwiderstand ( bzw andere Lösung zum Stromsparen)?

3. Ich will also 4 derartige "Lampen" im Boot anbringen, bei einer durchschnittlichen Einschaltzeit von 2-3h pro Urlaubswoche. In meiner Vorstellungswelt wären das also 24 LED á 20mA=480mA, wenn alle gleichzeitig eingeschaltet sind. Wenn ich fuer jede AA eine Energie von 2800mAh annehme, können alle Lampen gleichzeitig ca 4-5h brennen bis die Batterien halbleer sind, oder?

4. Muss meine Schaltung da noch etwas anderes haben ausser LEDs, Batterien und Schalter?

5. Die Leitungen im Boot sind vorhanden von einer alten 6V- Anlage. Die Kabel sind dementsprechend dick. Längster Abstand vom Batteriepack etwa 4m. Muss ich mit einem zusätzlichen Widerstand durch die Kabellänge rechnen, und wie gross wäre der dann?

6. Ich habe gehört dass weisse ( high brightness white gemäss Datenblatt) LED nicht besonders gut zum Lesen usw geeignet sind, da sie zu wenig kurzwelliges Licht abstrahlen. Kann ich noch z.B. eine rote LED dazuschalten damit mehr kurzwelliges Licht dazukommt?

Wirklich viele Fragen, aber zumindest habe ich sie so aufgegliedert, dass man hoffentlich auch auf Teilfragen eine Antwort bekommen kann. Danke im voraus!

Gruesse Martin

Hallo Martin,

erstmal Willkommen im Forum!


An welche Art von Akkuzellen hast Du denn gedacht? Bei 2800mAh können das eigentlich nur Hochkapazitäts-NiMH-Ausführungen sein.
Davon würde ich abraten! Die Dinger haben nicht nur eine sehr hohe Selbstentladung (insbesondere bei höheren Umgebungstemperaturen), sondern auch eine merkliche Ausfallrate...

Viel zuverlässiger und problemlos sind Bleigelakkus! Sie sind ebenfalls "wartungsfrei", aber genügsamer und in der Praxis langlebiger. Auch viel unproblematischer zu laden.

Übrigens hätte ein 8-Zellen-NiMH- (oder NiCd-) Akkupack nur 8x1,2=9,6V und keine 12V.

Rechnen wir aber (wegen des zu bevorzugenden Bleigelakkus) weiter mit 12V.

Frage:
An welcher Spannung (woher?) und mit welchen Vorwiderständen hast Du den Leuchten-Prototyp betrieben?

Jetzt zu den Antworten:
1. Ja, es ist für jede Reihenschaltung aus 3 LED ein eigener Vorwiderstand zur Strombegrenzung erforderlich!

2. Nein, 2 LED in Reihe brauchen hier genausoviel Energie wie 3, aber geben weniger Licht. Zum Stromsparen mach einen 3er Zweig in jeder Leuchte abschaltbar.

3. Du hast Dich zu Deinen Ungunsten verrechnet! Da immer 3 LED zusammen nur 20mA aufnehmen, benötigt eine Leuchte lediglich 40mA, 4 Leuchten kommen also mit 160mA aus...
Je nach Kapazität der Akkus ergibt sich dann die mögliche Betriebszeit.
Du hast Dich aber schon wieder verhaut: Mit Deinem (angenommenen) Wert von 480mA wären die 2,8Ah-Akkus in 4 bis 5 Stunden ganz leer. Wie kommst Du auf "halb leer"?
Mit dem echten Wert von 160mA würde ein recht kleiner 1Ah-Akku für gut 6 Stunden reichen, vermutlich (da Aussetzbetrieb) noch länger. Andererseits sinkt auch da mit zumehmender Umgebungstemperatur die Ausbeute der Akkus. Wo fährst Du denn hin bzw. wie warm oder kalt ist es dort üblicherweise und maximal/minimal?
Ich würde einen deutlich größeren Akku wählen (ca. 3Ah).

4. Auf jeden Fall braucht die Schaltung die passenden Vorwiderstände und auch eine Sicherung (gegen Kurzschluß).
Noch ins Auge fassen könnte man ein kleines Solarpanel zum Nachladen unterwegs.

5. Bei den vorkommenden recht geringen Strömen sollten diese Leitungen keine nennenswerten Verluste bringen.

6. Ja, das Licht weißer LED ist nicht sehr gut, insbesondere kann man dabei Farben nicht wie gewohnt erkennen. Zum Lesen (schwarz auf weiß) könnte es aber reichen. Da rote LED nicht kurzwelliges, sondern sehr langwelliges Licht abstrahlen, werden sie nicht helfen können...
Wenn Du wirklich ordentliches Licht brauchst, dann nimm kleine Leuchtstofflampen.

So, dann auf zur nächsten Runde!


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???"

Hej Sam2 und danke fuer die Antworten! Hatte die letzten Tage wenig Zeit zum Surfen, deshalb die etwas späte Antwort.

"Frage: An welcher Spannung (woher?) und mit welchen Vorwiderständen hast Du den Leuchten-Prototyp betrieben? ">>>Kein Vorwiderstand. ich hatte ich 2x3 LED in Reihe an einem Batteriepack 8xAA ( schon etwas ältere Dinger NiCd und Alkaline gemischt, ca 10,5V gemessen). Probebetrieb ca 60h ohne LED- Ausfall, jedoch Spannungsfall auf ca 9,5V, dann gewisse Lichtschwäche...

zu 1. OK, mach ich.
zu 2. OK!
zu 3. OK, ich nehme 75 Ohm ( siehe http://www.modding-faq.de/index.php?artid=506)? Nur zum Verständnis: wenn ich 4 LED in Reihe schalte, brauche ich dann einen Vorwiderstand? Ist die Lichtausbeute/Stromverbrauch dieselbe wie mit drei LED?
zu 4: Die Sicherung bringt mich ja gleich in neues Gruebeln: Brauche ich eine die bei I>40mA auslöst in jeder Lampe? Oder eine "grosse" vor der Batterie mit ca 160mA? Bei Conrad finde ich z.B. "Multifuse" mit Rueckstellautomatik, aber die haben Ansprechströme von >=200mA...
Ans Solarpanel habe ich schon gedacht, aber sehe das mehr als die nächste Baustufe, werde versuchen dann einen neuen Thread aufzumachen.
zu 5: OK, sehr gut!
zu 6: OK, Optikunterricht ist eben schon eine Weile her. Dachte Rot ist am unteren Spektrumende und Violett am oberen. Schwarzweisslesen reicht so oder so.

+ neue Frage:
7. Fuer einen Bleigelakku brauche ich doch ein extra Ladegerät, oder? Ausserdem muss der Akku auslaufsicher sein ( Segelboote können die komischsten Stellungen einnehmen...) und das einzige, das ich da finden kann, sind Sonnenschein Dryfit- Akkus. Teuer! Ansonsten hat Conrad noch sogenannte Fließtechnik- Akkus, weiss aber nicht ob das auch auslaufsicher bedeutet. Die kosten ab 15Euro fuer 12V.
Mit all diesen Hintergrund- infos: Ist ein Bleiakku immernoch empfehlenswert?

Freue mich auf alle Kommentare und danke fuer die Hilfe!
Gruesse Martin

Kein Problem!
Es gibt hier genug Fragesteller, denen es nicht schnell genug gehen kann...

Generell:
Wenn man eine Spannungsquelle hat (und das ist meist der Fall), dann brauchen LED immer einen Vorwiderstand!!!

Daher könnte es sehr wohl sein, daß Du im nicht strombegrenzten Probebetrieb schon LEDs angeschossen hast...

zu 3. Nimm besser 82 Ohm oder gleich 100 Ohm!

An 12V kannst Du keine 4 LED funktionstüchtig in Reihe schalten. Und der sich ergebende Strom hinge dann vom Zufall (den Toleranzen) ab.
3 sind das Optimum, Vorwiderstand zur Strombegrenzung ist stets erforderlich.

zu 4: Die Sicherung dient nur dem Kurzschlußschutz der Leitungen, kann daher auch etwas größer sein, z.B. 1A.
Selbstrückstellend ist für unterwegs bestimmt nicht schlecht. Eine gemeinsame direkt am Akku genügt.

zu 6: Das hast Du soweit schon noch richtig in Erinnerung: Rot ist am unteren Spektrumende und Violett am oberen. Aber unteres Ende heißt niedrige Frequenz und das ist gleichbedeutend mit hoher Wellenlänge und umgekehrt!

zu 7. Ich sprach ausdrücklich von einem Bleigelakku! Da ist nix drin, was auslaufen könnte und er ist versiegelt. Kann auch in allen Lagen betrieben werden.
Und was meinst Du mit "extra Ladegerät"? Er ist recht anspruchslos beim laden! Möchte nur nicht zu lange leer bleiben.

Noch offen ist meine Rückfrage im Hinblick auf die Umgebungstemperaturen beim Einsatz.

Hej Sam2!
Danke fuer die prompte Antwort! Das meiste ist jetzt klar glaube ich, werde also demnächst an den Schaltungsentwurf gehen, melde mich dann eventuell nochmal falls Rueckfragen...
zu 3: OK!
zu 4: OK!
zu 6: OK!
zu 7: mit "extra" meine ich eben ein Bleiakkuladegerät welches ich noch nicht habe. Fuer AA hat man natuerlich diverse Walkmanlader zuhause... Und das sind natuerlich zusätzliche Kosten und ein gewisser Mehraufwand, oder?

Arbeitstemperatur: typisch ist 15-30grad im Urlaub, kann aber auch bis 60grad warm werden wenn die Sonne draufsteht bzw -20grad im Winter wenn ich die Batterie mal nicht ausbaue ( muss man das eigentlich?).

Gruesse Martin

Bei so vergleichsweise hohen Temperaturen kann man von NiCd- und NiMH-Akkus nur dringend abraten. Viel zu hohe Selbstentladung!
Nimm den Blei-Gel. Ladegerät ist preiswert zu kriegen (hast Du keins für Dein Auto/Motorrad/Boot?).

Zitat :

Arbeitstemperatur: typisch ist 15-30grad im Urlaub, kann aber auch bis 60grad warm werden wenn die Sonne draufsteht bzw -20grad im Winter wenn ich die Batterie mal nicht ausbaue ( muss man das eigentlich?).

60°C sind auch für Bleiakkus zuviel. Du solltest den Akku dann tiefer einbauen, dort ist es kühler.

Du brauchst die Batterie im Winter nicht ausbauen, sie liebt es kühl, das verringert die Selbstentladung.
Minus 20°C sind auch kein Problem sofern der Akku vorher vollgeladen wurde. Eine entladene Batterie, die aber ohnehin zu vermeiden ist, könnte einfrieren.

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Bei obigem Beitrag handelt es sich um meine private Meinung.



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Besonders VDE0100; VDE0550/0551; VDE0700; VDE0711; VDE0860 beachten !

OK, ueberredet! Ich kauf einen Blei-Gel- Akku! Ladegerät habe ich bisher nicht, da ich nur Reissstart am Aussenborder habe...
Gruesse Martin

Tiefer einbauen wird bei so einem kleinen Boot wohl schwierig, geht hier ja offenbar nicht um eine Luxusjacht oder ein großes boot sondern nur um ein kleines mit Kajüte,richtig?

Viel tiefer gehts da doch nicht, es sei denn man baut den akku in den Kiel...


Marcus