LED Vorwiderstand / Kabelwiderstand

In einen Großsegler mit 8 m Spannweite möchte ich die Emcotec Segler ACL´s einbauen. Es kommt jeweils ein weißes Modul, in dem sich 3 LED's befinden, in die beiden Wingtips und ins Seitenruder.

Als Spannungsquelle möchte ich einen 2S Lipo Akku einsetzen. Ich verwende 0,14 er Kabel. Zu den Wingtips sind es 4,5 m Kabel mit 2 Steckverbindungen über MPX Stecker, zum Seitenruder sind es 3,5 m ohne zusätzliche Steckverbinder.

Angenommen ich habe max. 8,2 V an anliegen, brauche ich bei der Kabellänge noch einen Zusatzwiderstand bei 4,5 bzw. 3,5 m Kabellänge und wenn ja wie viel Ohm sollte er haben.

Hier die technischen Daten der Unit, bestehend aus 3 LED's...

Farbe Weiß
Spannungsbereich 2,7V ... 3,45 V
max. Spannung 3,45V
max. Strom 4500mA
max. Leistung 15W
Abstrahlwinkel LED 125°
Helligkeit 1536lm
Farbtemperatur 5000K
Abmessungen 46,2mm x 7,2mm x 3,6mm
Gewicht 1,45g
Anschlussart Lötpads für Kabel

Kann mir jemand bei der Auslegung helfen ?

Danke.....

Heiko
 
Hallo Heiko,

da hier wohl eine Reihenschaltung ausgeschlossen ist,

würde ich erst mal fragen wollen, warum 8.2V für ca. 3V Betriebsspannung ?
Da muss bei den Strömen doch recht viel Leistung verbraten werden um runter bis auf 3 V zukommen !

Hast du Platz, um da wo die LEDs sitzen sollen, auch noch einen Spannungsreduzierer einbauen zu können ?
Also mit den 8.2V ran bis an die Randbögen / SL, dann Spannunsreduzierer, dann LED ?
 
Einen Spannungsreduzierer direkt am ACL einzubauen ist nicht möglich weil kein Platz vorhanden ist.

Warum 8,4 V ? Mit einem Bekannten der sich rudimentär auskennt hatte ich mal versucht den Spannungsabfall bei dem 0,14 er Kabel zu errechnen und kam auf über 3,0 V. Die Idee war deshalb 8,4 V abzüglich Kabelwiderstand bereit zu stellen und dann die exakte Anpassung mittels Vorwiderstand vor zu nehmen. Einen solchen könnte ich in der Nähe des ACL unterbringen...

Und danke, die Aneitung ist mi bestens bekannt. Dort steht aber kein Wort zu den erheblichen Kabelwiderständen bei meinem Anwendungsfall.
 
Hall Heiko,

Kupferdraht hat einen spezifische Widerstand von ca. 16,8 mOhm pro Meter bei 1 mm² Querschnitt.

Somit hat das 0,14 mm² Kabel ca. 16,8 / 0,14 = 120 mOhm pro Meter.

Bei 4,5 A fallen also pro Meter etwa 120 mOhm * 4,5 A = 0,54 V ab.

Damit kannst Du jetzt den gesamten Spannungabfall ausrechnen (Hin- und Rückleitung beachten).
Wenn die 4,5 m einfach gerechnet sind, also die gesamte Kabellänge 9 m ist, wird es mit dem 2s LiPo schon knapp.
Das Kabel dürfte sich auch etwas erwärmen, da pro Meter immerhin fast zweieinhalb Watt verbraten werden.


Gruß
Reinhardt
 
Gut, dann würde ich mal in den Elektronik SHop um die Ecke gehen und mir einen Widerstand 1 Ohm, 0,5W besorgen,

(für 1ACL)
die erforderliche Menge Kabel dazwischen machen, alles anschliessen und messen !.

Der Widerstand dürfte recht warm werden !
 
Hallo Heiko

Schalte doch die beiden Flächen LEDs in reie, dazu die 2 mal 9 m Kabel past doch genau ;).
Für das S Ruder braucht es aber den Widerstand.
Der muß etwas FETTER ausgelegt sein für 4,5 V und 4,5 A sind das 20 W Dauerlast.

Gruß Aloys.
 
Erstmal danke an alle !

@ Rheinhardt : ja es sind von der Spannungsquelle zum ACL und zurück 9 m. Aber wenn die Rechnung stimmt komme ich doch bei 9 m auf : 8,2 V -(0,54 V x 9 m) = 3,34 V. Und das wäre doch ideal da die max. Spannung des ACL 3,45 V beträgt, oder ? Stellt die Erwärmung ein Problem dar ? Wird die Leitung 40 oder 80 Grad warm. Mit 80 Grad hätte ich ein Problem ...

Muss man bei dem ACL das ausschließlich im Blitzmodus betrieben wird überhaupt vom max. Strom 4500 mA ausgehen ?

@ Aloys : ja ich könnte die beiden Flächen ACL's in Reihe Schalten aber dann sähe die Rechnung folgendermaßen aus : Spannungsquelle - 4,5 m Kabel - ACL - 8 m Kabel - ACL - 4,5 m Kabel - Spannungsquelle. Der Spannungsabfall dürfte dann zu hoch sein, oder ?

Beim Seitenruder ACL habe ich insgesamt 7 m Kabellänge und ergo einen Spannungsabfall von 3,78 V. Um bei 8,2 V Ausgangsspannung auf max 3,45 V zu kommen müssten noch 0,97 V verbraten werden. Wie groß müsste hierfür ein Vorwiederstand sein ?

Sorry für die dämlichen Anfängerfragen aber das ist wie unschwer zu erkennen nicht mein Spezialgebiet...

Danke und Grüsse...
 
...
Kann mir jemand bei der Auslegung helfen ?

Danke.....

Heiko

Moin Heiko,

ist eigentlich emcotecs Job, oder ?

Würde ja auch für die Sinn machen wenn sie gleich die passenden Vorwiderstände für 6, 8 und 12 V anbieten würden.

Ich würde eine solche Stromversorgung immer so auslegen das die Zuleitungen den Strom ohne nennenswerte Erwärmung verkraften und dann Widerstände einsetzen die den Strom entsprechend begrenzen und für einen hinreichenden Spannungsabfall sorgen. Solche LEDs mit einer Spannung nahe ihrer Max Spannung zu betreiben würde mir persönlich nicht einfallen. 0,3 Volt darunter halte ich für die bessere Idee.

Die Leistung die die Drähte in Wärme umwandeln ist der Spannungsabfall x dem Strom. Das sind hier 4,5 A x 5 V also ungefähr 22,5 W. Etwa so viel wie ein kleiner Lötkolben... Die Widerstände müßten dann natürlich auch für diese Leistungen ausgelegt sein.

Wie warm die Drähte werden testet man am besten in dem man das Zeug auf dem Boden ausbreitet und mal anlangt. Den da kommen ja noch neben dem Strom der fließt Materialeigenschaften, Isoliereigenschaften der Umgebung und Kühleigenschaften dazu.

Und falls Du den Empfängerakku dafür mit benutzen möchtest würde ich direkt hinter dem Akku eine Sicherung für die Lampions einbauen.

Gruß

gecko

Edit: ich hab noch mal bei Emcotec geschaut und sie bieten natürlich auch die entsprechenden Widerstände an nebst einer guten Anleitung zum Download.

Und wenn man sich überlegt das die LED ca 15 Watt durchsetzen wird einem auch schnell klar warum Emcotec empfiehlt die Dinger nur im Blitzmodus zu betreiben. Auch direkt in die brennenden LEDs zu schauen sollte man seiner Netzhaut zu liebe besser unterlassen.
 
Zuletzt bearbeitet:
Ich würde eine solche Stromversorgung immer so auslegen das die Zuleitungen den Strom ohne nennenswerte Erwärmung verkraften und dann Widerstände einsetzen die den Strom entsprechend begrenzen und für einen hinreichenden Spannungsabfall sorgen. Solche LEDs mit einer Spannung nahe ihrer Max Spannung zu betreiben würde mir persönlich nicht einfallen. 0,3 Volt darunter halte ich für die bessere Idee.

So würde ich das auch machen, z.B. mit 1 mm² Kabel, dann ist der Spannungsabfall bei 9 m Länge und 4,5 A ca. 0,7 V.
Da erwärmt sich nichts.
Die Spannungsanpassung dann mit einem passenden Vorwiderstand, und nur Blitzbetrieb.

Gruß
Reinhardt
 
Ja das ist eigentlich Job von Emcotec aber auf meine mail Anfrage die längst erfolgt ist habe ich bisher keine Antwort erhalten. Vermutlich Vorweihnachtsgeschäft...

Ich schätze die Anleitungen von von Emcotec normalerweise sehr aber in der ACL Anleitung wird nicht hinreichend auf extrem lange Zuleitungskabel eingegangen. Die Tabelle bezieht sich lediglich auf 1 m Kabel mit 0,14 qmm.

Ich plane übrigens die ACL's ausschließlich im Blitzbetrieb zu betreiben.

Was ich bisher glaube zu erkennen ist das es wegen der zu erwartenden Erwärmung keine gute Idee ist das Kabel auf der gesamten Länge mit 0,14 auszulegen. Besser ist es vermutlich die ersten 3,5 m Kabelzuleitung (Rumpf und Innenflügel) dicker auszulegen (0,35 oder 0,5 qmm) um dann am Übergang zum Außenflügel einen passenden Vorwiderstand oder gar Mini Spannungsregler ein zu setzen.

Werde mal versuchen das mit der Berechnungsvorlage von Rheinhardt hin zu bekommen...
 
Hmm,

na im Blitzbetrieb ist die Wärme nicht mehr so das ganz große Problem.

Hast Du mal gewogen was der Unterschied von 0,5 zu 0,14 Kabel pro Meter ausmacht und wie viele Promille das dann bezogen auf die Gesamtmasse des Trums sind ?

Und äh - ans Telefon gehen die auch nicht ?

Gruß

gecko
 
Das Kabelgewicht ist definitiv kein Faktor. Mir wurde mal 0,14er Kabel als ideal für LED's empfohlen und mangels ausreichender Sachkenntnis ist eben dieses Kabel im Modell verlegt und z.T. nicht mehr zu tauschen.

Ich bin gerade in Asien und per Skype anrufen ist doof. Wenn ich über Roaming anrufe kann ich mir den Flieger nicht mehr leisten :-))

Von welchem Übergangswiderstand muss ich bei einem Pin der grünen MPX Stecker ausgehen ?
 
Moin

Bei nur Blitzbetrieb, würde ich die Kabel als Widerstände nutzen.
Wie lang dauert den der Blitz, im Verhältnis zur Pause ? bei 1/10 ist die Verlustleistung auch linear.
Also auch nur ein zehntel und damit nur noch 2 W ;)
Drahtwiderstände sind aber dann Flicht, da diese dann zwar im Pulsbetrieb, aber mit hohem Überstrom betrieben werden.

Eine Zehnerdiode oder Transistorschaltung parallel an jeder LED kann diese vor Überspannung schützen, und den überflüssigen Strom verbrauchen damit die Spannung stabiel bleibt.
Zum Beispiel bei vollem Akku sind die aktief, und bei gesunkener Spannung inaktief .

Gruß Aloys.
 
Hi

Ja ja das heist so, aber bis 3,45 V schaft ein LED das schon alleine ;) man kann ja auch ohne allen Kram einfach an 3 V anklemmen :D

Gruß Aloys.
 
Hallo,

eine LED ist ein Diode und braucht zum Schutz eine Strombegrenzung.

Bei einer Diode stellt sich die Spannung zum passenden Strom von selbst ein.

Grüße
 
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