Hallo zusammen,
bevor ich mein Problem erkläre sollte vielleicht kurz gesagt werden, dass ich von Elektronik keine grosse Ahnung habe.
Nun aber stehe ich vor dem Problem bei meinem Fluggerät 4 x 100mA LEDs montieren zu wollen, was dann eben einen Stromverbrauch von 400mA bedeuten würde. Und dadurch werden die Flugzeiten nicht unwesentlich beeinflusst, weshalb ich mir als Laie folgende Überlegung gemacht habe:
Betreibe ich jede LED über einen Vorwiderstand habe ich dort zusätzliche Verlustleistung,
Mit wechselnder Spannung das LiPo ändert sich auch die Leuchtkraft der LED
Aus diesen Überlegungen heraus habe ich als Laie mir zuerst die Frage gestellt, ob der Verlust bei einer Konstantstromregulung nicht geringer wäre, als bei einem Vorwiderstand.
Dann aber bleiben immer noch 400mA,resp. 320 mA, da die LEDs mit 80mA hell genug leuchten und ich müsste dann ja 4 Stromregler einbauen, was widerum Gewicht bedeuten würde.
Aus diesen Gedanken heraus habe ich mir die Überlegung gemacht, ob man diesen Verbrauch nicht mit folgender Methode wesentlich reduzieren könnte:
Meine Idee also wäre, die LED durch PWM so anzusteuern, dass das Auge gerade noch nicht erkennt, dass die LED blinkt. Und um den Verbrauch vom Chip herunter zu schrauben dachte ich noch dessen Taktferquenz entsprechend zu reduzieren. Wobei ich hier als Chip an einen AT Tiny dachte, welchen ich dann über das Arduino baord zu programmieren denke, sofern dies überhaupt möglich ist. Ansonsten würde ich eben den selben Chip nhemen wie jener, welcher auf dem Arduino Board ist, wobei ich dann allerdings gerne alle 4 LEDs über diesen Einen Chip steuern möchte,.Während es beim At Tiny kein Problem wäre, für jede LED einen Chip nehmen zu müssen.
Kann mir hier vielleicht jemand aufzeigen, wie cih so etwas realisieren könnte, wenn denn mein Gedanke überhaupt richtig ist. Was aus meiner Sicht ja eigentlich der Fall sein müsste, da die LEDs dann ja nur zeitweise die 320mA konsumieren müssten. Also auch bei einem duty cycle von mehr als 50% ja immer noch Strom gespart werden sollte. (Wie der Laie vermutet)
Vielen Dank also schon einmal für eventuelle Hilfestellung.
Die Spanung am LED bleibt bei schwankenden Strömen fast gleich. Darum ändert sich die Spannung am Vorwiderstand mit der Batteriespannung und über das Ohmsch Gesetz der Strom durch die LED.
Eine Konstatstromquelle (Linearregler) hätte nur den Vorteil daß der Strm bessere konstant bleibt als ebei einem Vorwiderstand. Die Verlustleistung bleibt ca die gleiche.
Widerstand: Pverlust = (Ubatt-ULED)* (Ubatt-ULED)/ R
Konstantstromquelle Pverlust = Ubatt-ULED) * Ikonstant
Die einzige Verlustleistungsersparrnis wäre eine Switching-Konstantstromquelle zu verwenden. Die hat einen Wirkungsgrad von 80 bis 90%. Nur 10 bis 20% der LED-Leistung gehen an der Switching-Konstantstromquelle verloren.
Des Weiteren, je nach Batteriespannung könntest Du LED in Reihe schalten. Das erspart Vorwiderstände bzw KSQ und verbessert den Wirkungsgrad da weniger Spannung am Vorwiderstand/KSQ abfällt.
Bei einer PWM Ansteuerung mit genügend hoher Frequenz (die 490Hz des Arduino PWM reichen) sieht man auch bei niedrigen PWM Raten kein Flackern sondern die LED schwach leuchten.
Mir erschließt sich aber nicht wieso Du starke LED kaufen willst und nur so hell wie normale LED leuchten lassen willst.
Hallo Uwe, danke erst einmal für Deine Antwort.
Doch "normale" LEDs sind so weit mir bekannt doch im Bereich 15-30mA womit ich bei 80mA doch weit darüber liege.
Und habe ich da etwas in Bezug auf PWM falsch verstanden? Wenn ich die LEDs in schnellem Takt bei voller Leistung an und aus schalte, sollte so wie ich es verstanden habe die LED doch nicht weniger stark leuchten, oder befinde ich mich da auf dem Holzweg?
Mein Gedanke dabei war jener, dass wen die LED z.B. nur 40% der Zeit angeschaltet ist, diese dann auch nur 40% plus den Saft welcher der Controler weg frisst konsumieren wird. Sollte ich mich hier also täuschen, dann bitte ich mir diesen floh aus dem Pelz zu pflücken.
Jumperdome:
Und habe ich da etwas in Bezug auf PWM falsch verstanden? Wenn ich die LEDs in schnellem Takt bei voller Leistung an und aus schalte, sollte so wie ich es verstanden habe die LED doch nicht weniger stark leuchten, oder befinde ich mich da auf dem Holzweg?
Sie leuchten weniger stark da sie weniger lange eingeschaltet sind. Wie lange entscheidest Du mit dem Taktverhältnis.
Jumperdome:
Mein Gedanke dabei war jener, dass wen die LED z.B. nur 40% der Zeit angeschaltet ist, diese dann auch nur 40% plus den Saft welcher der Controler weg frisst konsumieren wird.
Wenn Du die LED nur zu 40% einschaltest dann leuchtet sie auch nur ca 40% so hell. Da ist es besser eeine 40% so helle LED dauernd einzuschalten.
Kauf lieber eine hocheffiziente normale LED, die statt 5 Cent vielleicht 50 Cent kostet. Damit kommst du besser, als mit einer NoName Superflux oder Power-LED vom Chinesen.
Sieh dich mal bei LEDs.de im Shop um. Die haben wie gesagt, keine Chinapreise, aber verlässliche Datenblätter und Helligkeitsangaben.
Welche Spannung liefert dein Akku? Eventuell kannst du ja jeweils 2 LED in Reihe schalten. Wenn du z.B. nur 2V an einem Vorwiderstand verheizt, würde ich das lieber in Kauf nehmen, als Masse und Volumen eines Schaltreglers. Den bekommt man prinzipiell auch in klein realisiert - aber eben nur, wenn man ein bisschen Ahnung von Elektronik hat.
In deinem Fall bräuchtest du sicherlich einen StepUp oder Boost Regler, da 4 LEDs in Reihe mit ziemlicher Sicherheit deine Akkuspannung übersteigen werden. Der Regler muß also auch noch die Spannung erhöhen - anderenfalls benötigst du mehrere normale Konstantstromquellen, was wiederum unnütze Masse bedeutet.
@Uwefed,
Na dann danke für die Aufklärung und dann war meine Idee wohl leider ein Satz mit X. Und meit Saft sparen aber dennoch starke LEDs zu haben wirs wohl nix. Hatte ja die Hoffnung dass sich das vielleicht sogar mit dem richtigen Kondensator dazsichen lösen lässt, doch die Hoffnung stirbt nicht immer zuletzt. =(
@nix mehr fei
Sry, aber von welchen Bilig LEDs und Chinesen sprichts Du?!
Und nur weil man keine Ahnung von Elektronik hat, bedeutet dies nch lange nicht, auch ekien Schaltung lesen, routen, ätzen und Bestücken zu können.......
Wenn es da also eine Lösung in meinem Sinne gegeben hätter, so wäre ich durchaus in der Lage gewesen dies an Hand eines Schaltplanes zu realisieren. Weil dafür braucht es ja von Elektronik wohl nicht viel Ahnung.
Wie es mir meine Erfahrung aber gezeigt hatte, braucht es dagegen beim Bestellen eine Ahnung von Elektronik, denn ich habe schon diverse Anbieter nach einem geeigneten Produkt gefragt und keiner konnte mir weiter helfen,. Was meines Erachtens eben auch mit meiner nicht vorhandenen Elektronik Kenntnis zu tun hat.
Was ich gefunden habe und einsetzen möchte sind nun diese LEDs : 0.5 Watt Power LED - verstärktes Leadframe, weite Abstrahlung, extrem hell
Also nix von wegen Chinamann oder Billig Produkt, denn nicht jeder hat Lust sich wegen ein paar cents die Nerven kaputt zu machen.
Hmm...
danke für den Hinweis und vielleicht benötige ich den Abstrahlwinklel ja gar nicht. Denn die LED soll ja jeweils am Ende des Auslegers vom Copter befestigt werden. Und der Zweck ist die Lageerkennung aus kleinen bis "mittleren" Entfernungen. Was ich suche sind im Prinzip LEDs mit derselben Leuchtkraft wie z.b. jene vom Phantom von DJI.
Einfach mal zum Onlinhändler deines Vertrauens und die Suchmaske mit LED DRIVER in der Kategorie IC füttern. Bei TME, MOUSER oder DIGIKEY wirst du von Treffern förmlich erschlagen. Meist bieten die dann erscheinenden Filter weitere Verfeinerungen an, wie einen bestimmten Ausgangsstrom, Gehäusevariante, etc.
Dann pickst du dir ein IC raus und öffnest das fast immer verlinkte Datenblatt. Ansonsten Google bemühen mit "IC-Bezeichnung" +datasheet oder wahlweise schematic für Schaltplan.
Das macht zwar Arbeit, führt aber zum Erfolg.
Hättest du nicht so reagiert, als wenn ich dir an's Bein pi***ln wollte, hätte ich auch ein paar Beispiele rausgesucht
@ nix mehr frei
vielen Dank für die Hinweise und sry, wenn das so krass rübergekommen ist.
Aber Du bist nicht der Einzige, welcher mit der China Schrott Mentalität so seine Mühe hat. Und auch wenn es mir verständlich ist, dass Du von China Schrott ausgegangen bist (wie das so oft der Fall sein dürfte) so hat mir diese Unterstellung doch nicht ganz gefallen.
Aber so hat eben jeder seine eigene Art mit dem Thema Chinamann umzugehen. Und der Eine geht bereits schon gewohnheitsmässig von China Schrott aus, während ein Anderer es wieder nicht unbedingt mag zu den Geiz ist Geil Vögeln gezählt zu werden.
No Problem aber, das Problem scheint mir gelöst und als ich heute nach der LED die ich nicht hier liegen habe im Shop gesucht hatte, fand ich die von Dir verlinkten Teile sofort auch. Was ich bei der letzten Suche komischerweise nicht gefunden hatte, weil der Laie eben oft nicht weiss wonach er suchen oder nach was er fragen muss, um auch verstanden zu werden.
Und etwas Arbeit gehört dazu wobei ich mir bei Beträgen von ein paar Euronen diese sicherlich sparen werde, wenn es ein Produkt bereits gibt. Während ich aber die Arbeit nicht scheue wenn es darum gehen sollte ein Layout neu zu routen, weil mir z.B. die Positionierung der Anschlüsse, oder die Abmessungen nicht passen. Denn letztendlich soll sich die Beleuchtung ja dem Quadcopter anpassen und nicht umgekehrt.
Und: ich kenne Unmengen von Leuten welche sich für Elektronik Genies halten, weil die einen Lötkolben halten und vielleicht noch eine Platine routen können. Bei diesen möchte ich mich nicht einreihen, kann meinen Zynismus aber doch nicht im Zaun halten, wenn daraus gleich gefolgert wird, dass nicht auch ein Laie zu logischem Denken in der Lage sei. Weshalb mich Verweise darauf, dass Elektronik Kenntnisse erforderlich wären manchmal zynisch schmunzeln lassen. Denn schaut man sich einen Schaltplan zusammen mit den Datenblättern an, dann ist das letztendlich auch nicht sehr viel mehr (bei einfachen Schaltungen ohne Testpunkte welche ab geregelt werden müssen) als eine Strassenkarte. Und solche zu lesen haben zumindest wir noch in der Schule gelernt.
Irgendwann baust du die LED´s wieder ab. Denn dann wird dir jede Sekunde Flugzeit wertvoller als bunte Lämpchen am Copter. Ich sprech da aus Erfahrung. Denn ich hatte auch Powerled´s drann die an meiner jetzigen Version meines Hexas überflüssig sind. Alles was zusätzliches Gewicht und extra Strom braucht, wirst du früher oder später wieder entfernen
Ok, nix für ungut, wir waren ja alle mal heißblütige Jungspunte
Mit den Platinenprogrammen (ich habe mal Eagle und Target ausprobiert) kann ich mich nicht anfreunden. Ich habe noch die Zeiten erlebt, wo man mit Millimeterpapier Bleistift und Radiergummi die Entwürfe für TTL-Gräber gemacht hat. Das liegt mir irgendwie besser.
Aber dafür kann ich einen Vorwiderstand auch noch ohne Onlinetool berechnen
Wovon wir ganz abgekommen sind, wie hoch ist denn deine zur Verfügung stehende Betriebsspannung und wie hoch ist die Flusspannung deiner LEDs (Farbe?) Rot kann, je nach Technologie bei 1,4V liegen, blau bei 3,5V das x4 macht dann schon einen Unterschied.
Na ja,
der jüngste bin ich mit meinen 53 Jahren auch nicht mehr, was aber nicht daran hindert sich mit Dingen auseinander zu setzen, für welche man bisher nie die Zeit hatte. Mit Jungspunt ist also nix, viel eher schon damit kein Freund von Cliches und voreiligen Schlüssen zu sein.
Auch muss ich keine Geblinke am Copter haben, doch zwei rote hinten und zwei blaue oder grüne vorne sind mir beim Fliegen doch hilfreich. Zumindest wenn wir von gewissen Distanzen sprechenm, da ausser in der Nacht die LEDs auch schnell einmal nicht gesehen werden. und da hat DJI die LEDS für den Phantom meines Erachtens wirklich in der perfekten Stärke eingebaut.
Die Flugzeiten verkürzen sich bei mir durch die LEDs nicht direkt, sondern nur indirekt, weil für FPV und LED ein separater 2S LiPo eingesetzt wird. Und da wir hier nicht von einem Phantom sprechen verträgt das der Copter, wobei man natürlich dennoch immer auf das Gewicht achten wird. Und laut SW ist der Copter nun 3053 Gramm mit einem 8000mAh 4S Lipo und h32d Gimbal, wobei ich ier noch etwa 300-400 Gramm dazu rechne und dann mit den geeigneten props noch im Gewichtsrahmen von 4Kilo Abfluggewicht drinn liege.
Und @ nix mehr frei
Schön für Dich, wenn Du dies kannst, ich kann es leider nicht und bin deshalb froh über solche Hilfen. Genauso wie ich als zeichnerischer Legastheniker auch froh über SW bin. Dank dessen Hilfe ich zumindest in der Lage bin meine Konzepte zu realisieren, denn Zeichnen können ist eine Sache, ein durchdachtes Konzept zu zeichnen aber oftmals eine Andere. Man kann eben nicht alles können und deshalb suche ich dann dort, wo ich nix kann und es doch brauche einfach Hilfe. Und um diese nicht in einem Fachchinesisch zu erhalten welches ich sowieso nicht verstehe mache ich gleich klar was ich nicht weiss. Was ich aber weiss ist mit dem 2S LiPo einiges an Leistung in der Luft zu verbraten, was ich möglichst reduzieren möchte, weil ich die Dinge anders als einem dies beigebracht wird gerne nicht so gut wie notwendig, sondern so gut wie möglich machen möchte.
=(