Hausarbeit: LED-Hula-Hoop (Schaltung)

    Hausarbeit: LED-Hula-Hoop (Schaltung)

    Hallo ihr Lieben!
    So, nun habe ich mich extra für diesen Beitrage hier angemeldet und hoffe, dass mir irgendjemand helfen kann, weil ich wirklich gar keine Ahnung habe. ^^
    Also.. Ich muss von der Uni aus eine Hausarbeit über ein Experiment schreiben, dass man in der Schule durchführen kann. Das Experiment sieht so aus, dass zwei LED-Streifen in einem Hula-Hoop-Reifen verbaut werden, diese sind an eine kleine Powerbank angeschlossen, die ebenfalls verbaut wird. Über die Infrarotfernbedienung sollen die Streifen gesteuert werden. Das hier sind die verwendeten Materialien:
    https://www.conrad.de/de/led-streifen-komplettset-mit-usb-anschluss-5-v-200-cm-rgb-synergy-21-125181-1438631.html
    http://www.iconbit.de/produkte/power-bank/pb-serie/ftb-2200pb
    Die beiden Streifen liegen parallel zueinander im Reifen. An den Enden wurden sie verbunden, sodass nur noch EIN USB-Stecker vorhanden ist. Der kommt dann eben in die Powerbank, um das Ding ohne Kabel zu betreiben.
    Meine Fragen sind jetzt:
    - Wie sieht da das Schaltbild aus?
    - Parallel / Reihenschaltung?
    - Ich kenne nur den geschlossenen Stromkreis, muss er ja eigentlich auch sein, um zu funktionieren. Wo schließt der sich denn hier?
    - Angaben zu Widerstand, Spannung und Strom des gesamten Teils?
    Ich weiß, die Fragen sind vielleicht nicht grade clever aber wie gesagt: Ich habe wirklich gar keine Ahnung davon! ^^
    Um Antworten wäre ich wirklich sehr sehr dankbar!!!

    Liebe Grüße, Isa
    Ich verstehe nicht wie man eine Hausarbeit über ein Thema schreiben muss, von dem man keine! Ahnung hat. Wird euch das nicht erklärt? Wo ist der Lerneffekt darin, einen fertigen LED Streifen an eine fertige Powerbank mittels vorkonfektionierter Stecker zu hängen?

    Ich könnte auch keine HA über einen Wankelmotor schreiben, aber ich studiere ja auch nicht Mechatroniker ;)

    Egal.

    - Wie sieht da das Schaltbild aus?- Parallel / Reihenschaltung?-


    Die Streifen sind immer Parallelschaltung.

    Ich kenne nur den geschlossenen Stromkreis, muss er ja eigentlich auch sein, um zu funktionieren.


    Siehe vorherige Antwort. Der Strom fliesst von der Powerbank durch die Diode wieder zur Bank zurück.

    Angaben zu Widerstand, Spannung und Strom des gesamten Teils?


    Da Conrad nichts angibt, kann man das bis auf die Spannung (Die ist natürlich 5V) nicht genau sagen.

    Wenn man google bemüht findet man dann die gewünschten Daten.

    synergy21.de/produkte/led/shop…rip-rgb-usb-komplett-set/

    Nebenbei, die Powerbank ist übrigens überlastet, würde ich so nicht machen.

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    Erstmal vielen Dank für deine Antwort! :)
    Tja, das liegt leider an der Koordination durch die Leitung des Moduls dieses Semester. Ich studiere Lehramt Sonderpädagogik und ein Kombifach dazu, in dem Elektrotechnik bloß ein kleiner Teil des Ganzen ist. Hier haben wir allerdings wenig Input durch Dozenten bekommen und müssen uns quasi alles selbst erarbeiten. Das Ganze ist sehr unorganisiert. Deswegen die Hausarbeit über etwas, von dem ich nichts verstehe. Und der Lerneffekt ist tatsächlich sehr gering bei dieser Arbeit. Die Schüler und Schülerinnen sollen wohl einfach mal mit so etwas arbeiten und anhand dieses Beispiels eine Stromkreis aufbauen, bei dem man dann hinterher auch einen Effekt hat. Grundlegend ist dieser Teil des "Experiments" eben die Vorarbeit für den Hula-Hoop. Am Ende soll das Konzept von Farbmischungen daran gezeigt werden.

    Wie könnte denn ein Schaltbild aussehen, dass alle Bauteile (zwei LED-Streifen und Powerbank) mit einbezieht?
    Und kann ich irgendwie berechnen, wie lange die LEDs leuchten, wenn bloß die Powerbank angeschlossen ist?
    Woran erkenne ich, dass sie überlastet ist?
    Wie könnte denn ein Schaltbild aussehen, dass alle Bauteile (zwei LED-Streifen und Powerbank) mit einbezieht?


    Zwei 200cm LED Streifen sind gleich einem 400cm Ledstreifen, da ändert sich ja nichts. Die Powerbank ist eine Spannungsquelle.

    Ich weiss nicht wie genau das sein muss mit dem Schaltbild, also soll der Spannungswandler und Controller auch berücksichtigt werden?

    Und kann ich irgendwie berechnen, wie lange die LEDs leuchten, wenn bloß die Powerbank angeschlossen ist?


    Ja, indem du die 2.200 mAh Kapazität der Powerbank durch die 1200mA teilst, die der Streifen zieht.

    Woran erkenne ich, dass sie überlastet ist?


    Indem, dass du 1200mA Verbrauch hast, der Ausgang der Powerbank aber nur 1000mA bringt.

    Das wird jetzt nicht zu einem Brand führen, gut ist es aber trotzdem nicht.
    Herzlich Willkommen im Forum :led: und Willkommen im richtigen Leben :led:

    ilsebert schrieb:

    Ich studiere Lehramt Sonderpädagogik und ein Kombifach dazu, in dem Elektrotechnik bloß ein kleiner Teil des Ganzen ist. Hier haben wir allerdings wenig Input durch Dozenten bekommen und müssen uns quasi alles selbst erarbeiten.
    Damit hast du deine Grundaufgabe in einem Studium ja schon mal verstanden :D
    Eine Universität ist nun mal keine Schule und ein Forum kein TEAM :saint:

    Hier schon mal ein kleiner Exkurs in Reihen-, Parallelschaltung -> Link

    Wieso man nun den einfachen Stromkreis anhand einer im Verhältnis so komplexen Schaltung wie einem LED-Stripe erklären will ist mir aus pädagogischer Sicht ein Rätsel.
    Du hast schon genug damit zu erklären was denn ein Stromkreis ist. Da ist das Beispiel mit 6V Batterie und Fahrradbirnchen der erprobte Weg.
    Reihen- und Parallelschaltung kann man damit dann auch gleich erklären.
    Aber nein es soll ja die mehrfach kombinierte Reihen- Parallelschaltung sein in Verbindung mit der Erklärung der Polarität (Weil sonst die LED nicht oder nur sehr kurz leuchtet) und dem Hinweis auf die Diodenkennlinie (Hier auch wegen der Möglichkeit der Einmal-LED). Dazu packen wir dann noch das Problem mit dem Steckverbinder - mehrpolig Männlein Weiblein usw.. Weil das alles nicht reicht kommt dann noch ein Akkupack dazu mit Elektronik. Also noch eben Kapazitäts- und Laufzeitberechnung. Und zu guter letzt kommt dann noch soo ganz nebenbei ein bisschen Farbmischung. Ich gehe mal davon aus, dass das dann auch noch gleich in den Sportuntericht eingebunden wird?
    Ich tippe auf ein Elitegymnasium. 8o

    Ich hoffe, dass deine Hausarbeit so klappt wie du dir das vorstellst und die Note nachher auch gut ist.
    Aber meiner Meinung nach wäre hier ein bisschen weniger pädagogisch mehr.

    Die Produkte hast du ja verlinkt!
    Die Powerbank hat 2200mAh laut Beschreibung. In der Realität wirst du davon wahrscheinlich etwa 1800mAh nutzen können.
    Der Ausgang hat 5V/1A. Also wird die maximale Laufzeit bei Maximallast etwa bei 1,8h liegen.

    Nun hast du auch zwei RGB Streifen mit 5V und max 0,6A, 3W.
    Wenn RGB alle auf 100% leuchten hast du somit 1,2A Stromaufnahme. Also mehr als die Powerbank liefern kann!
    Mit einem Streifen sollte es für ca. 3 Std. Vollbetrieb ausgehen.

    Auf deinen pädagogisch voll durchdachten sinnvollen Schaltplan in seiner endgültigen unterrichtsfähigen Form bin ich schon mal gespannt! ;)
    Sämtliche Angaben ohne Gewähr und ohne Anspruch auf Vollständigkeit!
    Zur Schaltung / den Produkten wurde ja schon etwas gesagt. Ich frage mich grade nur wie toll das ist, mit ner Powerbank in nem Hula-Hoop Reifen zu "Hula-Hoopen". Das verlagert doch den schwerpunkt ziemlich...

    Vielleicht wäre es sinnvoller mit 2 Powerbanks zu arbeiten, die gegenüberliegend angebracht sind

    Kanwas schrieb:

    Ich gehe mal davon aus, dass das dann auch noch gleich in den Sportuntericht eingebunden wird?
    Ich tippe auf ein Elitegymnasium.

    Genau! Ich bin auch nicht erfreut darüber, dieses Thema bearbeiten zu dürfen. Aber jetzt ist's nun mal meine Aufgabe, den Komplex so zu erklären, dass einerseits ich ihn verstehe und andererseits auch Schüler und Schülerinnen es verstehen können. Dazu wäre meiner Meinung nach ein Schaltplan zur Veranschaulichung sinnvoll, der das ganze verbildlicht. Und da hatte ich gehofft, dass mir hier jemand weiterhelfen kann. ^^ Den "pädagogisch durchdachten Schaltplan" selbst zu entwickeln übersteigt leider meine Fähigkeiten. Wie gesagt, solange "Schalter, Verbraucher und Quelle" enthalten sind..

    Der Hoop an sich funktioniert. Aber deine Idee scheint sinnvoll @magmamagier.

    Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von „ilsebert“ ()

    Vielleicht kann man den Schaltplan dahingehend vereinfachen, dass man den kompletten stripe wie eine glühbirne behandelt. Dass der intern nochmal Reihen und Parallelschaltungen hat einfach mal außen vor gelassen..

    Edit:
    Nochmal drüber nachgedacht: Hat der Stripe überhaupt reihenschaltungen? Ist ja ein 5V modell.
    Die LEDs werden noch kürzer leuchten, denn die 2200mAh sind noch krasser "schöngerechnet", wie die Kilo-, Mega-, und Gigabyte in der Herstellerangabe einer Festplatte. Das hat folgenden Grund:
    Der in der Powebank verbaute LiPo Akku hat 2200mAh, aber aus dem Akku kommen keine 5V, sondern zwischen 3 u. 4 Volt, je nachLadezustand. Da der StepUp Wandler nicht über 100 Prozent Wirkungsgrad haben wird, verringert sich die ohnehin klägliche Kapazität noch mehr
    Für die Jüngeren: Led Zeppelin ist KEIN beleuchtetes Luftschiff! :D
    Hallo,

    ich weiß nicht, ob es noch relevant ist, aber ich habe mal eben einen Schaltplan skizziert. Die RGB-Streifen scheinen nach deren Beschriftung gemeinsame Anoden der LEDs zu haben. Deshalb schaltet der Controller, der zwischen dem USB-Kabel und dem LED-Streifen in weißem Schrumpfschlauch verpackt ist, die Masseleitungen zwischen den LEDs und dem USB-Anschluss. Jede einzelne LED hat einen Vorwiderstand (die kleinen schwarzen Dinger auf dem LED-Streifen). Zur Streuerung per Infrarot muss der Controller noch irgend eine Art von Photodiode haben, was ich unten an der Controller dran gezeichnet habe. Strom bekommt der Controller ebenfalls über USB. Skizziert ist nur eine RGB-LED vollständig und die nächste zu einem Drittel. Die sind einfach parallel geschaltet.
    Bilder
    • RGB-Streifen-Schaltplan.jpg

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    Wenn man sich die LED-Streifen ansieht, sieht man, dass das LEDs mit 6 Beinschen sind und auf jedem Abschnitt drei Widerstände sitzen. Außerdem sind die Kontakte an den Schneidestellen mit +5V, R, G und B beschriftet. Wenn der Streifen immer komplett eine Farbe haben soll, wären WS2812 etwas überdimensioniert...
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