3 Volt Stromkreis schließen

  • Hallo zusammen,


    ich bin Neuling und noch nicht so fit. Wenn ich mich hier durch lese sitzen hier ja schon Elektriker.


    Mein Projekt ist fast fertig. Es handelt sich um ein LED Leuchthalsband für Hunde. Ich habe bei der Suche nicht wirklich was gefunden.


    5 LED's 3V parallel geschaltet die ich mit 3 Volt Akkus betreiben will. Das Band an sich ist auch schon fertig.

    Ich bin auf der Suche nach dem richtigen Verschluss worüber ich die Akkus auch laden kann. Ich habe bei einem Hersteller schon mal gesehen das dieser einfach BNC Buche und Stecker Bajonett verwendet hat und auch darüber mit einem USB Kabel laden kann. Also eine Seite USB und die andere der BNC Stecker.


    Die BNC Stecker die ich so finde haben 50 oder 75 Ohm. Jedoch ist ja Ohm ein Spannungsvernichter. Gibt es so BNC Stecker auch ohne Widerstand? Ich will einfach nur den 3Volt Stromkreis schließen.


    Danke schon mal für eure Hilfe

  • Da kann ich dich beruhigen.

    Bei der Angabe 50 oder 75 Ohm für den BNC Stecker handelt es sich nicht um den Gleichstromwiderstand,

    sondern um den so genannten Wellenwiderstand. Der spielt dann eine Rolle, wenn man hochfrequente Signale

    im Gigahertz-Bereich überträgt. Hierfür muss das angeschlossene Koax-Kabel den selben Wellenwiderstand

    haben, da sonst Leitungsreflexionen entstehen können und die Signale weniger beim Empfänger landen,

    sondern vielfach zurück zum Sender reflektiert werden und damit Interferenz-Störungen verursachen.

    Der Gleichstromwiderstand hingegen ist Null (bzw. 0,00x Milliohm) so wie bei jedem anderen Stecker auch.


    Bei den LEDs scheint es an Grundlagenwissen zu mangeln. Diese werden nicht über die Spannung betrieben,

    sondern über den Strom, denn es handelt sich ja um eine Diode mit einer exponentiellen Kennlinie.

    Nehmen wir mal eine weiße LED. Von 0-2,5V fließt überhaupt kein Strom, allenfalls im Mikroamperebereich.

    Ein Volt mehr und das Teil ist durchgebrannt. Daher mindestens einen Vorwiderstand verwenden.

    Und bei Parallelschaltung erhält jede LED einen Vorwiderstand. (Gilt nicht bei Clustern mit selektierten LED).


    Außerdem kenne ich keine Akkus mit 3V. NiMh hat 1,2V; LiFePO4 hat 3,2V; Li-Ion hat 3,6V Nennspannung.

  • Hallo und danke für die Antwort.


    Ja, es fehlt mir noch an Wissen. Das bei LED's immer ein Vorwiderstand genutzt werden sollte habe ich schon oft gelesen. Jedoch nicht bei Konstanter Spannung. Ich habe Superflux LED 5 mm die vom Lieferanten wie folgt angegeben wurden:



    Typ 3 Volt

    Spannung von 2,8 bis max. 3,4 Volt.


    Ich habe ein altes Halsband ca. 8 Jahre alt auseinander geschnitten da es defekt war. Genau so wollte ich es nachbauen und dabei halt verbessern. Den Hersteller gibt es nicht mehr


    Dabei wurde einfach ein 2 x 0,5 mm2 Flachkabel (Lautsprecherkabel) verwendet. Sehr flach. 8 mm breit und 1,3 mm hoch. Die 4 Pins der Superflux wurden einfach durch das Kabel gehauen. Das Batterie Teil bestand aus 2 Stück LR1 Batterien. diese haben 1,5 Volt jeweils. Ich weiß leider nicht was für eine Spannung die verbauten Superflux Led's 5 mm hatten. Kann man sowas messen? Auf jeden Fall hat so ein Halsband ca. 30 Stunden mit den 2 LR1 Batterien geleuchtet.


    Nun habe ich mir so ein flaches Kabel zum Test bestellt. 5 Superflux von den genannten Typ 3V durchgedrückt, In die eine Ader alle + Pins und in die andere alle - Pins. und den Kreis mit einer 3V CR2 Batterie geschlossen. Ich habe diese eine Stunde leuchten lassen und konnte noch kein nachlassen der Leuchtkraft feststellen. Da habe ich mir gedacht es funktioniert so und habe ich auf die Suche nach 3 Volt Akkus gemacht. Die CR2 gibt es auch als Akku


    Gefunden bei Conrad: CR2 Akku Li-Ion, 3 Volt 250mAh


    Ich hatte von den Leuchthalsbändern 3 Stück in verschiedenen Farben. Bei der Suche nach den verschiedenen Farben ist mir immer wieder aufgefallen das die bunten LED' immer eine geringere Spannung hatten als weiße Led's. Ich kappiere nur noch nicht warum die alten Halsbänder in verschiedenen Farben mit der gleichen Anzahl LED's trotzdem mit den gleichen Batterien laufen konnten. Es waren keine Widerstände verbaut.


    Die zwei Bilder sind von einem alten Halsband mit blauen LED's


    Wenn ich 2 1,5 Volt LR1 Batterien verwenden möchte, kann ich da meine 3 Volt LED' anschließen? Wahrscheinlich leuchten diese aber nicht mit voller Leuchtkraft oder?





  • Ja, mit der Beschreibung kann man etwas anfangen.


    Die Idee mit den 5 Superflux, durchgedrückt in der Flachbandleitung ist schon mal nicht schlecht.

    Ok, die sind dadurch parallel geschaltet. Weniger optimal.


    Wenn sie denn gleichmäßig leuchten, wie beschrieben, haben wir es mit sehr geringen Exemplarstreuungen zu tun.

    Außerdem ist bei den geringen Strömen nicht mit einem 'thermal runout' zu rechnen. Lassen wir das mal so gelten.


    Ja, warum kann man die mit 3V CR2 oder 2x LR1 oder 2x AAA oder 2x AA ohne Vorwiderstand betreiben?

    Ganz einfach, bei all diesen Zellen handelt es sich um Alkaline basierte Zellen. Da ist der Vorwiderstand schon 'eingebaut'.

    Diese Zellen selbst haben einen relativ hohen Innenwiderstand, so dass die Spannung nachgibt und der Strom reduziert wird.


    Ganz anders bei Akkus. Gerade Lithium basierte Akkus haben einen sehr geringen Innenwiderstand.

    Wenn da keine Begrenzung durch einen Widerstand erfolgt, fließen durchaus Ströme im 2stelligen Ampere Bereich.


    Zum Conrad CR2 Akku Li-Ion, 3 Volt 250mAh:

    Es handelt sich in Wirklichkeit um einen LiFePo4 Akku mit einer Nennspannung von 3,2V.

    Aus Marketinggründen wird das auf 3V 'abgerundet' damit weniger informierte Anwender nicht ins Stutzen kommen.


    Wenn du den einsetzen möchtest, mindestens einen Vorwiderstand von 10 Ohm oder höher verwenden.

    Denn vollgeladen hat der 3,6V und wird die LEDs sonst mit hoher Wahrscheinlichkeit durchbrennen lassen.

    Noch wichtig: Ein Ladegerät für LiFe Akkus mit max, 3,6V Ladeendspannung verwenden.

    Die normalen Ladegeräte für Li-Ion haben nämlich 4,2V und würden dem LiFe den Garaus machen.

  • Zitat

    Ok, die sind dadurch parallel geschaltet. Weniger optimal.

    daran erkenn ich das es sinnvoller ist die LED' in Reihe zu schalten. Was habe ich dabei für Vorteile?

    Dafür müsste ich dann die 4 Pins so in das Kabel drücken das sich immer plus und minus abwechseln? Also die Superflux einfach um 90° Grad drehen?

  • Also würde ich das Halsband wie folgt zusammen bauen:


    Flachbandkabel 2 x 0,5 mm2 5 Superflex LED's 3V in Reihe schalten.

    1 x Widerstand 10 Ohm davor löten (vor die Akkus oder dahinter spielt keine Rolle oder? )

    3 x Hochstromfähiger Lady Akku LR1, Size N NiMH Akku 500mAh mit Pluspol


    oder das gleiche jedoch parallel schalten und an jede LED ( + Pol ) einen 10 Ohm widerstand löten. Da es 2 plus Pole gibt spielt es keine Rolle an welchen oder liege ich da falsch?

  • Laß jetzt mal die Parallelschaltung, so wie sie ist. Reihenschaltung würde die 5fache Spannung erfordern.

    Die 5 LEDs haben wohl geringe Toleranzen, so dass sie in deinem Fall gleichmäßig leuchten. Das passt dann.


    Mein Vorschlag:

    Zur Versorgung einen einzelnen LiFePo4 Akku nehmen und da von Plus aus den Widerstand nach LED Plus.

    LED Minus zurück zum Akku Minus. Ist ein Schalter vorgesehen? Sonst den Akku aus dem Halter nehmen.


    Adresse für passende Akkus:

    https://www.akkuteile.de/lifepo-akkus

    Such dir je nach gewünschter Größe einen Akku als LiFePo4 aus.

    Übrigens: 14500 entspricht der Größe AA bei Batterien.

    Dazu ggf. passende Schale (Halter) und LiFePo4 Ladegerät.


    Beschaffe dir mal ein paar Widerstände zum Probieren, welcher passt.

    10-22-47-100-220-470 Ohm und nimm den, der die passende Leuchtstärke bringt.

  • Du würdest mir wahrscheinlich am liebsten jetzt einen Stromschlag verpassen wenn ich dir erkläre was ich vorhabe.
    das Halsband benötigt ja einen ordentlichen Verschluss. Diesen wollte ich mit einem BNC Stecker und Buchse realisieren. :) dann hat sich das Schalterproblem auch gelöst.
    der oder die Akkus sind dann fest verbaut in einem Silikonschlauch. laden wollte ich das ganze dann mit einem Kabel was auf einer Seite den BNC Stecker hat. Auf der anderen Seite dann das passende für ein Netzteil. Es gibt eine Hersteller der auch sowas macht. Der hat es mit einem USB Stecker auf der Gegenseite.
    Lumivision heißen die.


    Warum soll ich nur einen Akku verwenden? Die Leuchtdauer sollte schon ein paar gute Stunden halten. Deswegen dürfen die nicht so groß sein.
    ideal wäre die Größe LR1. Aber CR2 würde auch noch gehen. Die LR1 gibt es ja nur bis 1,5 Volt.


    Ist es zwingend Notwenig das ich jede einzelne LED mit einem Widerstand versehe oder gibt es noch eine andere Möglichkeit So schlimm ist es zwar nicht da ich alles zusammen in den Schrumpfschlauch lege. aber wenn ich darauf verzichten kann dann gerne.


    Ich bedanke mich bis hier schon mal. Hätte nicht gedacht das man in einem Forum so fachliche Hilfe bekommt. Ich bestelle dann jetzt mal Widerstände und suche passende Akkus

  • Das mit dem Stromschlag verschieben wir erstmal ;)


    Geholfen hätte allerdings ein Link, nachdem du Lumivision genannt hast:

    https://www.leuchthalsband.de/…band-mit-blauen-led-blau/

    Denn ein Bild sagt mehr als 1000 Worte. Jetzt ist mir ungefähr klar, worum es geht.


    Die benutzen offensichlich 3 Stck NiMh Akkus der Größe LR1 in Reihe geschaltet.

    Das ergibt 3 x 1,2V also 3,6V Nennspannung. Das passt zu den 3V der LEDs.

    Diese sind dann alle parallel geschaltet, allerdings jede einzelne mit vermutlich 100 Ohm als Vorwiderstand.


    Mein Tipp für dich: Belasse es bei deiner Parallelschaltung (läuft ja)

    und benutze einen gemeinsamen Vorwiderstand von 22 Ohm (oder höher, wenn es zu hell ist)


    Das Ladegerät muss einen konstanten Strom von 50mA liefern (bei 500mAh Kapazität)

    bei einer Spannung von etwa max. 4,5V. Abschaltung per Zeitschaltuhr nach 14-16 Std

    Ladung nach dem Delta-Peak Verfahren wäre natürlich genauer. Geht aber auch so.



    Nun zu den CR2 Akkus.

    Das sind ja LiFePo4 Zellen mit 3,2V Nennspannung und idR 200mAh Kapazität.

    Die darf man natürlich nicht in Reihe schalten, weil das 3 X 3,2V = 9,6V ergeben würde.

    Parallelschaltung ist möglich, damit bleibt die Spannung bei 3,2V und die Kapazität wird verdreifacht.

    Der gemeinsame Vorwiderstand in deiner Schaltung ist dann 10 Ohm (oder höher, wenn es zu hell ist)


    Das passende LiFePo4 Ladegerät erkennt dann einen Akku mit 3,2V und 600mAh und wird den so laden.

    Natürlich nach dem CCCV Verfahren mit Ladeendspannung von 3,6V. Mehr darf nicht.

  • genau deswegen. Es ist doch noch eine Frage offen.


    Die längere Leuchtdauer:


    3 LR1 Akkus mit jeweils 1,2 Volt 500mAh in Reihe geschaltet

    2 CR2 Akkus mit jeweils 3 also wie du geschrieben hast 3,2 Volt und 250 mAh parallel geschaltet


    Natürlich bei beiden Varianten einen gemeinsamen Widerstand davor.

  • Einfachste Bastellösung:

    USB Kabel mit offenem Kabelende nehmen und die 5V über einen 39 Ohm Widerstand an den BNC Stecker anschließen.

    Die Ladung erfolgt dann anfänglich mit ca. 35mA und zum Ladeende hin ca. 20mA.

    Nach 12-14 Std sind die 3 NiMh Akkus voll. Sollten dann minimal warm werden. Zeitschaltuhr wäre sinnvoll.


    Profilösung:

    Ladegerät mit Delta-Peak Verfahren. Das erkennt am minimalen Rückgang der Spannung

    am Ladeende den Vollzustand und schaltet dann ab.

    Problem: Die meisten Ladegeräte sind für 4-Zeller und mehr ausgelegt und laden mit Strömen >= 0,25A.

    Das ist viel zuviel für die kleinen NiMh. Ggf. Datenblatt zu Rate ziehen, wenn vorhanden.