Beiträge von Fabiator

Grundsätzlich muss man bei solchen Problemen auf die verschiedenen Wertebereiche schauen, um entscheiden zu können, wie man das am geschicktesten kodiert. Je nach dem ist die eine oder andere Methode besser.

Noch schneller ist es, wenn man ein Array aus Funktionspointern anlegt, der über den gesamten Wertebereich der Codes läuft. Dann braucht man gar keine if oder case Kaskade mehr sondern kann einfach

keyactions[code]();

aufrufen. Um da Speicher zu sparen, kann man aus dem Array noch unbenutzte Teile mit if-Anweisungen rausschneiden. Also z.B.

if (code > 150 && code < 220) {
 return; // invalid code
}
if (code > 150) {
  code -= 70; // we cut off 150 to 220 so adapt code to match the array
}

Fabi

Steht doch schon alles da: Es betreibt die LEDs einzeln mit Vorwiderstand an stabilisierten 9V. Die Vorwiderstände sind auch nicht das Problem, da die Wärme da dezentral frei wird, sondern der Spannungsregler der die 3 bis 5V verheizt. Es gibt also keine Probleme mit unterschiedlichen Spannungen, sondern nur ein Wärmeproblem.

Und PWM ist dafür keine Lösung

Fabi

Der Kühlkörper hat 21 K/W bei den knapp 10W erhitzt er sich also rechnerisch um 210°C
Kein Wunder daß der Spannungsregler unglücklich ist...

Andererseits ist der Kühlkörper ja wirklich winzig und es sollte kein Problem sein einen Kühlkörper mit der zehnfachen Kühlleistung zu bekommen. Ansonsten gilt die allgemeine Regel: Nur ein Kühlkörper der Zugang zu Frischluft hat ist ein guter Kühlkörper.

Oder zu verbaust einfach ein Stückchen Alublech oder -profil. Rechne mal mit 20cm^2 Oberfläche pro Watt. Wenn das Blech richtig warm werden darf, reicht auch weniger. Z.B. 10x10cm, wenn beide Seiten offen sind, sonst das doppelte. Läßt sich evtl. als Teil des Gehäuses oder des Trägers der Platine verbauen. Bei 10x32 cm kann man da auch noch größrere Löcher reinschneiden. Ohne jetzt irgendwas nachzurechen, würde ich schon mal 3mm Dicke spendieren.

Fabi

Red mal mit deiner Bank, die sollen dir nen Dispo einrichten. Wenn du die 2 Cent Überzeihungszinzen gegen deine Aufwand rechnest, lohnt sich die Rennerei nicht. Noch besser ist es aber sein Leben so einzurichten, daß immer etwas Geld auf dem Konto übrig bleibt...

Fabi

Nur daß wir das richtig verstehen: Mit 3-Kanal-Lauflicht meinst du erst leuchten alle Roten, dann alle Gelben, dann alle Grünen und dann wieder alle Roten usw.

Mit Leistungstreibern sind z.B MOSFETs gemeint, die die entsprechend starken Ströme schalten können.

Wenn die LEDs aber nicht nur geschaltet sondern sanft ineinander übergeblendet werden sollen, dann reden wir hier eigentlich nicht mehr über eine einfache Lauflichtschaltung. Dann bietet es sich an das ganze per uC anzusteuern und die Helligkeit per PWM zu realisieren.

Grundsätzlich ist es aber die Frage, ob es wirklich so viele einzelne, kleine LEDs sein müssen. Wenn du uns verrätst, was das werden soll, können wir evtl eine bessere Lösung vorschlagen. Grundsätzlich würde ich dir als Anfänger dringend empfehlen, erstmal was kleineres zu bauen. Und sei es ein Modell mit nur jeweils 10 LEDs.

Fabi

Das ist i.d.T. eine sehr schöne Seite. Wie du bereits gesagt hast, sind die dort beschriebenen LEDs nicht mehr aktuell. Leider sind dadurch auch die Schaltungen nicht mehr aktuell. Die dort verwendeten Gleichrichter nach Dehon, die die Spannung verdoppeln und dabei den Strom halbieren, sind heute kontraproduktiv. Heute würde man lieber den Strom verdoppeln, um aktuelle LEDs, die 1000 oder auch 1500 oder auch 2800 oder auch noch mehr mA vertragen können vernünftig betreiben zu können. Mit einer Grätz-Brücke (also den 4 Dioden ganz am Anfang des Threads) kann man eine heutige LED wenigstens mit halber Kraft betreiben. Viele Schaltungen müssen deshalb ein bisschen angepasst werden. Wer diese Transferleistung aufbringen kann, findet dort ein paar sehr schöne Ideen zum Entwurf eigener Schaltungen. Wer Reihen- und Parallelschaltungen nur mit Mühe auseinander halten kann, wird dort eher in die Irre geführt.

Fabi

Nee, so hast du beide Lampe parallel an den Dynamo gehängt. Das funktioniert nicht, weil die rote LED eine niedrigere Vorwärtsspannung hat als die weiße. Deshalb fließt dann (fast) aller Strom durch die rote LED. Dem könnte man mit einem Wiederstand vor der roten LED vorbeugen. Trotzdem teilen sich dann beide Scheinwerfer die 500mA unter sich auf.

Besser ist eine Reihenschaltung. Also Dynamo---Vorderlampe---Rücklicht---Dynamo. Da auf dem Draht überall Wechselspannung läuft brauchst du die Polarität nicht beachten. Allerdings würde ich elektrischen Kontakt zum Rahmen vermeiden, da viele Dynamos da "Masse" - also einen der beiden Wechselstromausgänge - drauf verbinden. Wenn du LEDs auf Alu-Star verwendest, sollte das aber ja kein Thema sein.

Auch wenn der Schaltplan nach einem großen Ring aussieht, bietet es sich an zweiadrig vom Dynamo zur Vorderlampe und von dort zweiadrig zum Rücklicht zu verlegen. Dann kannst du an der Vorderlampe entscheiden, wie alles verschaltet werden soll. Das ist vor allem dann interessant, wenn du nachher mal doch noch was ändern willst. Trotzdem wird dann natürlich eine Leitung vom Dynamo direkt mit der Leitung zur Rückleuchte verbunden.

Fabi

PS hering.florian: Ach was. Ist doch nur 1W. Lies mal nach, was dein Auto hinten als Rücklicht oder gar Bremsleuchte verbaut hat. Aber ja, die P4 ist ein bisschen heller als ein 20mA Fahrrad-Rücklicht

PPS: Wenn man (wie oben beschrieben) einen Großflächenreflektor als Gehäuse und Streuglas verwendet, blendet die Rückleuchte - trotz beachtlicher Lumen-Zahl - wahrscheinlich weniger als eine blanke 5mm LED.

Alu! Alu ist das Mittel der Wahl. Erstens rostet es nicht, zweitens ist es leichter zu verarbeiten und drittens hat es eine deutlich höheren Wärmeleitwert als Eisen. Vom geringeren spezifischen Gewicht mal gar nicht zu reden.

Was du machen kannst ist einfach nochmal die selbe Schaltung mit Grätz-Brückengleichrichter und dann einfach beide Lampen in Reihe. Wenn du die Lampen parallel schaltest verlierst du nur unnötig Leistung. Ok, 100mA am Rücklicht reicht im Prinzip. Aber warum Ente fahren wenn man für das gleiche Geld auch nen Porsche haben kann - ehm... eher "wenn man den Porsche schon bezahlt hat".

Fabi

PS. 1W Rücklicht ist aber schon ganz schön pervers. Ich habe so was leider noch nciht live gesehen, aber ich höre mir dann gerne deine begeisterten Beschreibungen an...

Einfach eine LED oben in die Kuppel einlassen. LEDs leuchten nur nach einer Seite. In deinem Fall also nach unten auf die Bewohner. Eine LED mit 90° Abstrahlwinkel sollte eigentlich passen, wenn mich meine Grundschul-Geometrie nicht täuscht. Da braucht man dann auch keinen Reflektor für.

Wenn du die Augen der Bewohner schonen willst, machst du noch einen Diffusor davor. Der schluckt natürlich. Man könnte es mit einer kleinen Halbkugel probieren, die man mit Schmirgelpapier anschleift.

Welchen Durchmesser sollen denn die Kuppeln so haben? Und wozu soll die Beleuchtung dienen? Als Sonnenersatz? (Leider hat die Sonne eine abartige Leuchtkraft und auch ein Spektrum, daß nicht so einfach zu erreichen ist.) Evtl. mußt du dich da über die Bedürfnisse der Bewohner mal noch richt schlau machen bzw diese Erkenntnis hier auch verteilen.

Fabi

Temperatursteuerung? Gibt es fertig. Wenn du eine findet die den Kühlkörper unter 40° hält, ist doch alles in Butter und du mußt dir keine Gedanken machen, ob du den Luftquirl jetzt zuschalten mußt oder nicht. Wenn das Mikroskop nicht ständig in Benutzung ist, sind auch höhere Temperaturen in Ordnung. Effizienz und Lebensdauer sind da ja nicht so entscheidend.

U.U verbessert sich die Passiv-Kühlleistung, wenn du in der Mitte jede zweite Kühlrippe raus nimmst. Mit einer Laubsäge sollte man da ja gut ran kommen.

Fabi

Ein Thread aus dem Programm "Gefährliches Halbwissen"...

OK, nix für ungut. Auf das meiste bis du ja schon hingewiesen worden und kannst selber nachlesen. Wenn du dich tiefer für das Thema interessierst, empfehle ich dir diese Seite.

Zu den noch offenen Fragen. Die Kühlung mit der Unterlegscheibe ist zumindest nominell ungenügend. Ob sich das in der Praxis wirklich auswirkt, kann ich aber so nicht sagen. Die LED läuft ja nur mit halber Kraft und zumindest das Plastikgehäuse steht ja im Fahrtwind. Außerdem verwendet man die Fahrradlampe ja typischerweise nachts, wenn es nicht gerade 40° hat. Im Zweifelsfall kostet die unzureichende Kühlung Effizienz und Lebensdauer. Beides ist hier aber nicht so kritisch. Daß da irgendwas durchschmitzt, kann ich mir nicht so richtig vorstellen.

Ein guter Kühlkörper besteht aus Alu (oder auch Kupfer) und hat Zugang zu Frischluft. Ich rechne immer mit 20cm^2 Oberfläche pro Watt, das ist aber ziemlich überdimmensioniert, gibt aber mal einen ersten Anhaltspunkt. Deine Lampe hat ca. 3V*500mA also 1.5W.

Zum Rücklicht: Du hast da im wesentlichen zwei Optionen.

1. Strom vom Vorderlicht abzweigen - also Rücklicht parallel zum Vorderlicht, am besten direkt parallel zur LED, dann kommst du mit nur einem Gleichrichter aus. Da rote LED eine geringere Vorwärtsspannung haben (ca. 2V) als Weisse (ca3V). Kannst du die Differenzspannung an einem Vorwiderstand abfallen lassen und so den Strom bestimmen, der durch das Rücklicht fließt. Kommerzielle Rücklicher haben da auch nur eine poplige 20mA LED. Wenn dir das nicht reicht kannst du da auch mehrere rote LEDs mit jeweils einem eigenen Vorwiderstand verbauen. Im Zweifelsfall noch die Grundlagen (Reihen- und Parallelschaltung und Vorwiderstand) nachlesen.

2. Ein Rücklicht, das es mit jedem Autobremslicht aufnehmen kann. Dazu einfach eine rote HP LED, die mindestens 500 besser 700mA ab kann, in Reihe zur vorderen LED schalten - also so wie auf deinem Schaltplan. Dabei wird dem Dynamo dann ca. 2V mehr Spannung und damit auch mehr Leistung abverlangt. Das ist z.Z. aber gar kein Problem. Bei einem vernünftigen Nabendynamo kann man ohne Bedenken bis zu 4 LEDs in Reihe schalten. Es gehen noch mehr, aber dann muß man irgendwann entweder Abstriche bei langsammer Fahrt machen (Dynamo bringt die nötige Spannung nicht) oder eine Schaltung (siehe letzer Abschnitt im PFD ) vorsehen, die dann mehrere LEDs kurzschließt.

Ich verwende im übrigen gerne Großflächen-Reflektoren, die ich vorsichtig aufbreche und dann mit LEDs versehe. Für die HP Lösung sollte man dann da aber schon eine Rückseite aus Alu draufkleben. Für ein paar 5mm LEDs kann man auch einfach das Platstikteil weiter verwenden. Der Vorteil ist, daß dann die gesammte Fläche leuchtet und so leichter zu sehen und auch Geschwindigkeit und Entfernung besser eingeschätzt werden kann, als bei einer punktförmigen Lichtquelle. Nachteil ist, daß der Reflektor auch viel Licht wieder in den Innenraum zurück wirft. Deshalb klebe ich noch Alufolie oder weißen Kunststoff in den Reflektor und dremel direkt über der LED die Reflektor-Kuben oder zumindest deren Spitzen weg.

Fabi

Ja, genau die meinte ich. Ich will die hier auch nicht als gutes Beispiel hinstellen, sondern nur auf die Strahlcharackeristik hinweisen, die sicherlich sehr ähnlich zu der hier vorgestellten Lampe ist (allerdings um den Faktor 10 bis 20 heller). Wie man sieht, erhällt man einen erstaunlich gut gebündelten, rotationssymmetrischen Strahl mit ca. 20° mit etwas Streuchlicht. So gesehen gar nicht soo schlecht für einen einfach Fahrradlampe. MIt etwas über 3 Watt sollte die Lampe auch deutlich heller sein als jede Halogenfunsel. Damit ist das Ergebnis auf der Straße wahrscheinlich deutlich besser als man der Lampe auf den ersten Blick ansieht.

Für eine Anfängerprojekt also

Fabi

Die 5mm LEDs haben ja schon einen recht schmalen Abstrahlwinkel. Wenn man den Strahl also relativ stark nach unten richtet, ist die Blendwirkung sicher gering. Je länger ich mich mit dem Thema beschäftige, desto mehr glaube ich, daß das Thema Blendung des Gegenverkehrs überbewertet wird. Autoscheinwerfer haben um ihren Reflektor einen geriffelten Ring, der dazu dient Licht in alle Richtungen zu streuen und so die Scheinwerferflächen heller erscheinen zu lassen. Auch nur wenige Prozent der 55W sind mehr als die ca. 3W Lichtleistung einer Fahrradlampe (ok, ich hab hier ein paar Tatsachen zur Untertsützung meienes Arguments unter den Tisch fallen lassen).

Mit 20° Abstrahlwinkel kann man auf jeden Fall schon eine recht akzeptable Ausleuchtung erreichen. Gute Fahrradlampen haben auch ca 20° Strahlbreite. Für eine gute Ausleuchtung der Fahrtbahn sollte zwar die Helligkeit am oberen Rand konzentriert sein, aber eine rotationssymettrische Verteilung ist sicher besser als eine Halogenfunsel, die gar kein Licht erzeugt. Gab's da nicht auch mal diese Monster-Taschenlampe aus 1000 (oder waren es 100000?) 5mm LEDs die auch einene relative gerichteten Strahl erzeugt hat?

Fabi

Grundsätzlich empfehle ich jedem der sein Rad regelmäßig benutzt und auch bei Dunkelheit fährt einen Nabendynamo (ND). Vorderräder mit einem Billig-ND für die Stadtschlampe gibt's schon ab 35 Euro. Ein Rad mit den hochwertigsten Shimano NDs kosten etwa 100Euro. Dann einfach Vorderrad ausbauen, Mantel und Schlauch umziehen, neues Rad einbauen und dann die Leitung zur Lampe an den ND verlegen. Das sollte eigentlich für jeden hier zu machen sein.

Ergebnis ist nicht nur eine legale sondern - in Kombination mit einem LED-Scheinwerfer - auch eine sehr zuverlässige, wartungsarme und lichtstarke Beleuchtungsanlage. Darüberhinaus ist ein Dynamo eine sehr gute Stromquelle für eigene (dann nicht mehr legale) Lichtbastelleien.

Fabi, der gerade erst ein Vorderrad mit einem DH-3N80 als Weinachtsgeschenk bestellt hat

Dafür kannst du dir den Goldcap und die Diode aber auch sparen. Da würde ich einfach nen USB-Kabel, das du nicht mehr brauchst ausschlachten und nen Widerstand samt LED dranlöten. Ästhetiker machen dann noch Schrumpfschlauch drumrum.

Fabi

Da gibt es solche und solche. Normale Gold-Caps haben einen hohen Innenwiderstand aber andere "Super"-Kondensatoren haben nur sehr geringe Innenwiderstände und können hohe Ströme aufnehmen und abgeben.

Interessanter als die Stromfestigkeit des Kondensators ist aber die der USB-Schnittstelle. Eigentlich darf man da ungefragt nur 100 mA ziehen. Für höhere Ströme (bis 500mA) muß eigentlich über das USB Protokoll um Erlaubnis gefragt werden. (Nicht daß sich da die meisten Gadgets dran halten...) Zieht man zu viel Strom aus der Schnittstelle, kann diese beschädigt werden oder das Gerät abstürzen (Am PC wahrscheinlich eher ersteres, weil das Netzteil, von so kleine Strömen sicher nicht in die Knie zu zwingen ist).

Fabi

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Fabi

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Fabi

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Fabi