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Thema: Architekturprojekt mit LEDs (Gelesen 9609 mal)
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HERBERT
Modding-Noob
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Hallo
der HERBERT ,also ich, kommt aus einer Anderenschiene als dem MODDING hoffe ich bin hier trotzdem freundlich aufgenohmen... bin nämlich Architekturstudent und baue grade für ein Büro in Berlin eine hinterleuchtete Presentationsflächje mit 7o einzelbeleuchteten feltern (einzel) an und ausschaltbar (vorgabe: fragt nicht)
nun kamm ich logisch zum schluß das mit weißen LED zu gestallten:
vorstellung:
7 V Spannung (Urspannung), eine große Parallelschaltung bestehemnd aus eben 70
parallelarmen, welche wiederum aus jeweils schalter vorwiederstand und LED weiß
bestehen...
LED etwa 3,5 V, 20 mA, 22 grad Abstrahlung
PROBLEM(E):
-bei 7o* 20mA liegt die Stromstärke bei schon 1,4 A und damit sicherlich über der des Netztteils (welches ich ebenso noch benötige)
- wenn ich bei einer Parallelschaltung die 12v auf sagen wir 10 led's teile, dann hat jede 1,2 V Spannung ,wenn alle leuchten! Nun willst der chef ,aber 6 ausschalten das heißt 4 LEDs teilen sich dann 12 V heißt 3V pro lampe das schaft sie glaube ich nicht mehr ,weil dann die spannungen zu stark schwanken.
Fragen *stirnrunzel*
Hat jemand sowas in der größen ordnung schon gemacht?
Ist das möglich?
Wie sieht es mit einer Kombination von Reihe und Parallelschaltung aus?
Jemand einen dimensionierten Schaltungsvorschlag?
Die Felder (CASES) sind nicht sehr groß ca. Postkartengroß
besten Dank im vorraus
gruß aus Berlin
HERBERT
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FYoshi
Dremelfreund
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Das erste was mir auffällt ist das eine normale Led mit 22° Abstrahlwinkel niemals eine Fläche einer Postkarte beleuchten kann, schon gar nicht gleichmäßig. Für solche Fälle sind Superflux Leds mit 180° Abstrahlwinkel und wesentlich gleichmäßiger Lichtverteilung vorzuziehen. Eine Led mit 3,5V sollte auch ungefähr mit diesen Wert betrieben werden. Wird eine Led über die Voltzahl gedimmt "reitet" man auf der Kennlinie herum. Die Leds leuchten untereinander stark unterschiedlich trotz gleicher Voltzahl und strahlen verscheiden Wellenlängen aus. So können z.B. mehrere blaue sich Leds, die mit gleicher aber zu wenig Spannung betrieben werden, zwischen dunkelnlau und türkis leuchten.
Also sollte also dicht an den 3,5 Volt bleiben. Wichtig ist hier natürlich auch, gerade im Zusammenspiel mit Vorwiederständen der Strom. Mit dem Ohmischen Gesetz kann man den Zusammenhang zwischen Volt, Strom und Wiederstand berechnen.
Man kann die Leds, ohne das Netzteil zu betrachten, natürlich problemlos mit den dazugehörigen Vorwiederständen betreiben. Parallel bedeutet halt, dass Du jede Led mit 7V treibst aber irgendwie die überflüssigen 3,5V loswerden möchtets. Diese macht Du halt mit dem Vorwiederstand (siehe Ohmisches Gesetzt bzw. die Led-Formelberechnung http://www.modding-faq.de/index.php?artid=506 ).
Alle anderen Vorschläge mit nur einem Vorwiederstand kannst Du vergessen, da das Risiko der Stromswankungen und die damit drohende Zerstörung viel zu groß ist. Diese Möglichkeit sollte man nur bei Low-Budget oder Miniaturaufbauten verwenden.
Da Du 7V hast und 3,5 Volt Leds könnte man natürlich 2 Leds hintereinander hängen.
Um die Leds auszuschalten überbrückst Du diese mit einem entsprechenden Wiederstand. So hat man 35 Ärmchen à 2 Leds. Brennt allerdings eine Led mal durch wird auch gleich die zweite gekillt.
Insgesamt finde ich die Vortschläge mehr als häßlich zumal der Verdrahtungsaufwand und die damit verbundenen möglichen Feherquellen sehr hoch sind.
An Deiner stelle würde ich überlegen ob nicht ein Microcontroller die Steuerung übernehemen kann. Klar, das kostet mehr, aber wenn man kein professionellen
Entwickler damit beauftragen möchte feut sich sicherlich der ein oder andere Student über eine solche Arbeit (allerdings ohne Haftung bei Fehlern). Hiermit kann man auch ein Schaltbrettverhau vermieden werden.
Um es nochmal auf den Punkt zu bringen. Ein vernünftige Netzteil mit Reserver nach oben ist sowieso Pflicht z.B. wegen der Hitzeentwicklung.
Der einfachst Weg ist tatsächlich 70x Led+Vorwiederstand+Schalter anzuschließen.
Siehe:
http://www.modding-faq.de/modd...ihe/par_loc.gif
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HERBERT
Modding-Noob
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DANKE FYoshi für die Schnelle antwort...
Die Steuerung mit einem Microkontroler zu regeln hat schon crawler angeregt...
das ist aber aus zweierlei Gründen eher nicht zu realisieren...
1) Ich kenne keinen Student der sich über solch eine arbeit freuen würde (Obwohl die TU ja nun einen Steinwurf entfernt ist.
2) und bedeutener...
Die LED, also die Felder (an der stelle nochmal expliziet ein Danke für die Infos mit den SuperfluxLED's) müssen ja manuel geschaltet werden...
Disigntechnisch wird das so aussehen, das es unter der Tafel mit den Postkartengroßen Beleuchtungsflächen eine Laufleiste mit eben 70 kleinen Schaltern gibt. von dieser müßte ich dan ohne hin die Kabel ziehen. So das der Aufwand sich ja nicht unbedingt verkleinert, den die habtische Schaltbarkeit muß ich eh erfüllen.
Außerdem ,ich seh das ja auch immer aus einen esthetischen Gesichtspunkt:
So eine "riesige" Schalttafel mit dieser "Urform der elektrischen Schaltung"
in Verbindung der elektrischen Lichtemmission -zuzusagen ein Wandeln zwischen
Georg Simon Ohm und H.J. Round, zwischen 1826 (Veröffentlichung des Ohmschen Gesetzes) und 1907 bzw zwischen 1960 (als die ersten LEDs technisch wirklich realisiert wurden).
Hugo "mein Boss" (kleiner Wortwitz am Rande) spielt auch meit dem Gedanken die Schaltung sichtbar zu machen (plexiglas und dann frei im Raum aufhängen)
In der Architektur gibt es ja auch einen Dirkurs darüber Konstruktion sichtbar zu machen (schließt an den Funktionalismus um 1900 an)... damit der Benutzer begreift und nicht nur nen Designobjekt mit "toller" Oberfläche vor sich hat...
Ist das nicht auch nen Thema im MODDEN?
aber das bis hier...
Kann ich jetzt die also 35 Bündel a 2 SuperfluxLED's 3,5V 20mA und einen Schalter mit 7V Quellenspannung parallel schalten (wenn das Netzteil ne hohe Amperlast abkann)
oder knallt mir die Leitung durch wenn Hugo nur einen Schalter umlegt und dann
nur 2 LED leuchten?
Mit was Löte ich das am besten? Welche Kabel sollte ich wählen?
DANKE!
GRüßE aus BERLIN
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TzA
Modder der Apokalypse
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Nur das ich das richtig verstanden hab (dein Text ist teilweise etwas unübersichtlich):
-Auszuleuchtende Fläche ist in 70 Felder aufgeteilt
-Jedes dieser Felder soll einzeln mittels Kippschalter ein- und ausschaltbar sein
Wenn du zur Beleuchtung eines Feldes jeweils nur eine LED benutzt, wird die Ausleuchtung inhomogen, die Mitte wird deutlich heller als der Rand (auch bei einer LED mit großem Abstrahlwinkel, mit so einer muss man dann bloß nicht soviel Abstand zwischen Feld und LED lassen).
Wenn alles LEDs einzeln schaltbar sein müssen, kannst du sie nicht in Reihe schalten, wenn man eine LED der Reihenschaltung abschaltet, ist die andere ebenfalls aus.
Ich würde empfehlen, ein Schaltnetzteil wie z. B. SNT MW25-05M von www.reichelt.de zu kaufen, damit du nicht groß mit der 230V-Seite rummachen musst. Das ist das kleinste 5V-NT dort, trotzdem hat es gleich 5A, man kann also auch mehr/stärkere LEDs damit betreiben. Ans SNT würde ich dann 70 parallele Zweige aus V+---Kippschalter---Vorwiderstand---LED---V- anschließen, wobei V+ und V- die Anschlussklemmen am SNT bezeichnen.
Dir ist klar, dass das ganze Projekt nicht ganz billig wird, vor allem die 70 Kippschalter dürften über 100€ kosten.
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OlafSt
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Ich hab leider im Moment nicht die Zeit, mich wirklich ausführlich zu der Anforderung zu äußern. Aber ich hab auch schon Architekturlicht mit LED gemacht, verfüge also uber einige Erfahrung in der Materie.
Erste Analysen: Die Probleme, die Du im Augenblick als gewaltig betrachtest, sind tatsächlich die kleinsten. Weder der Strom noch die Verschaltung sind wirklich ernste Schwierigkeiten - Wärme, Gewicht, Bedienbarkeit und ganz besonders das Design sind die Probleme, die wirklich groß sind 
Kann mich heute abend, mit etwas mehr Zeit im Rücken, en Detail mal dazu auslassen, wenn du soviel Zeit hast.
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Crawler
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PROBLEM(E):
-bei 7o* 20mA liegt die Stromstärke bei schon 1,4 A und damit sicherlich über der des Netztteils (welches ich ebenso noch benötige)
- wenn ich bei einer Parallelschaltung die 12v auf sagen wir 10 led's teile, dann hat jede 1,2 V Spannung ,wenn alle leuchten! Nun willst der chef ,aber 6 ausschalten das heißt 4 LEDs teilen sich dann 12 V heißt 3V pro lampe das schaft sie glaube ich nicht mehr ,weil dann die spannungen zu stark schwanken.
Mir scheint, da wurde noch nicht der Unterschied zwischen Parallel- und Reihenschaltung begriffen. Bei der Reihenschaltung hängen die LEDs wirklich hintereinander, die Spannung teilt sich auf die LEDs und den Vorwiderstand auf. Die angesprochene Teilung auf 10 LEDs an 12V, dass 1,2V pro LED übrigbleibt ist demnach eine Reihenschaltung! Und zwar ist das ganze nur theoretischer Natur, da bei rechnerischen 1,2V die LED noch nicht einmal leuchten würde
Im Parallelstromkreis bleiben jedoch die 12V in jedem Zweig aber konstant, schaltest du einen Zweig aus, bleiben auf den anderen trotzdem noch 12V.
Demnach solltest du wirklich TzAs Ratschlag befolgen und nach dem von ihm geposteten Plan die LEDs klemmen. Letztlich kommt dann folgendes raus:
Mit dem Unterschied, dass vor jedem Widerstand noch ein Schalter sitzt. Das ist übrigens der Plan, den FYoshi bereits gepostet hat...
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« Letzte Änderung: Juni 16, 2006, 15:20:40 von Crawler »
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Ein Kluger bemerkt alles. Ein Dummer macht über alles seine Bemerkungen.
(Heinrich Heine)
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HERBERT
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DANKE für die kompetenten sachdienlichen Informationen! 
Der Schaltplan ist jetzt soweit klar, werde mich an den von TzAs und von Crawler unterstützten Plan halten... (der Unterschied zwischen Reihen und Parallelschaltung ist mir im Übrigen schon klar ,ab sogar mein Abi im Physik-Lk gemacht man soll es nicht glauben, nur muß ich immer vermiiteln was machbar ist was im buget liegt und die änderungen von "oben" einflechten- entschuldigt fals es deswegen etwas durcheinander geht...)
@OlafSt
Komme gern auf dein Angebot zurück...
dennoch sehe ich prinzipel eher Probleme im technischen Bereich...
Wärme- die Tafel wird ein ganzes Stück von der Wand abgehangen sein/wenn nicht frei im Raum hägend und selbst keine Rückwand(keine Platte) haben...
Gewicht- das sind alles fähige Architekten Bauingeniere und Tragwerksplanner, das wird wohl machbar sein. "die werden wohl so ne Tafel aufhängen können"
Bedienbarkeit und das Design sind die Probleme mit denen ich mich schon auseinander setzen muss, das stimmt wohl... so viele Menschen es gibt so viele
Meinungen gibt es...
Da die Schaltung jetzt klar ist habe ich eher noch allgemeine Fragen zum Projekt
was für Wiederstände sollte ich nehmen, es gibt ja bei reichelt extrem viele (kohle /metalloxid etc.)? Was lötet sich am besten?
Das mit den Kippschaltern war mir von Anfang an sehr suspekt (im Bezug auf die Kosten)-Hugo ist manchmal eher unrealistisch...
Gebe es eine Alternative ,welche das Projektbuget kleiner hält und auf was müsste ich da achten? Das sie eine Stromstärke von einem Ampere nehmen können richtig?
Beispiel: S 1323 RT Druckschalter 1A-250V 1x Ein, Druckknopf rot (reichelt)
DANKE Jungs! Ihr seit Spitze!
Gruß aus der Hauptstadt
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OlafSt
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Alles sehr interessante Vorschläge - doch mE alles bei weitem zu kompliziert und aufwändig...
Zunächst zu den LED. Ich rate sehr dringend dazu, für jedes beleuchtete Feld 4 LED zu verwenden (ob nun in Reihe oder parallel spielt kaum ne Rolle). So bekommt man das Feld dann auch vernünftig und gleichmäßig ausgeleuchtet. Mit Chance würden auch zwei Superflux mit hohem Abstrahlwinkel genügen - ich hab da aber so meine Zweifel, hier müßte unbedingt experimentiert werden.
Als nächstes die Frage nach der Stromversorgung. Müssen es um jeden Preis diese 7V-Netzteile sein, oder ist man da frei in der Auswahl ? Ich würde 15V-Netzteile vorschlagen, mit etlichen Amps gibt es die wie Sand am Meer, und einfacher für die LED-Berechnerei wäre es obendrein: 4 weiße LED in Reihe (4x3,2V) macht 12,8V; dann müssen nur noch 2,2V vernichtet werden. Bei 30mA Strom sind das dann bummelige 66mW, womit:
- sich Abwärmeprobleme erledigen (4,62W als Maximum)
- Wir einen Gesamtstrom von maximal 2,1A haben
- was wiederum das Netzteil stark verbilligt
- die ganze Verdrahterei hält sich in engen Grenzen (Ausfallsicherheit)
Als drittes: Warum eigentlich 70 Schalter ? Das ist natürlich ein gewaltiger Kostenfaktor und Platz ohne Ende schlucken die Teile auch noch - mal davon abgesehen, das IMHO das nicht wirklich professionell wirkt...
Warum keine Matrix-Ansteuerung ? Dann genügen 17 Schalter (egal ob das nun 7 Reihen a 10 Felder werden oder 10 Reihen a 7 Felder). Und trotzdem bekommt man jedes Feld einzeln an- und ausgeschaltet. Da könnte man fast geneigt sein, den Strom über die Montageschienen zu leiten  (Okay, okay, das macht man natürlich nicht, schon klar)
Comments ?
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Ast
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Mir will nicht so recht in den Kopf, wie du mit 17 Schaltern alle Felder ansteuern willst...
Ich meine jedes einzeln: OK
Aber wenn du zwei gelichzeitig Leuchten lassen möchtest und die nicht gerade auf der selben Höhe/Breite liegen, wirds unmöglich.
x o x o
x 1 0 1 0
o 0 0 0 0
x 1 0 1 0
o 0 0 0 0
Welche der vier 1en sollte jetzt leuchten?
Die Ansteuerung der Elemente bekommt man mit Multiplexen bestimmt eleganter hin, als wenn man alles einzeln verdrahtet, also Schalter/Taster kannst du da nicht sparen.
Es sei denn du möchtest jemandem zumuten per Hand zu multiplexen
Wenn wir schon beim Multiplexen sind, wird wahrscheinlich auch ein µC verwendet.
wenn dies so ist, würde ich vorschlagen eine Tastermatrix zu benutzen, um die Felder ein- und auszuschalten (evtl. beleuchtet, um den Status der Felder zu zeigen).
Das kann man, denke ich, schön elegant realisieren und ist bestimmt angenehmer als zig Kippschalter.
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HERBERT
Modding-Noob
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HALLO hier ist wieder der HERBERT
DANKE für euer Interesse und die Hilfe!
Also die Flächen müssen alle einzeln geschaltet werden. die Tafelfläche ist übrigens eine dünne tranzluzente milchig weiße Acrylscheibe/ folie...
die kippschalter für 77cent habe ich jetzt auch gesehen DANKE BrightShadow
so wie es jetzt aussieht werden es wohl
LED 5mm weiß 12.000mcd
Öffnungswinkel: 20°
Spannung: 3,4V
Strom: 20mA typ., 30mA max.
Maximale Helligkeit / Leuchtstärke: 12.000mcd
Kippschalter s.o.
SNT MW25-05M Mini Schaltnetzteil
5V/5,0A/25W
Widerstände
Die erste Experimentalschaltung wirs so aussehen
2 parallele Äste die wie folgt aussehen:
V+ Kippschalter Vorwiederstand LED1 LED2 V-
Am wiederstand müssten dann 4mW abfallen ,also ein 10 Ohm Widerstand
ergibt bei Uges = 7V Iges= 40mA richtig soweit?
Die Schaltung soll dann zeigen ob und in wie weit sich eine Postkartengroße fläche
mit 2 bzw 4 LED beleuchten läßt...
ich werde morgen mal die Materialliste mit dem Chef besprechen und dann
werden wir sehen- für Kritik, Vorschläge etc. bin ich nach wie vor offen...
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OlafSt
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Master of STLCD and LISA III
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Mit zwei dieser 20°-LED, die übrigens Kaltweiß leuchten, wirst du die Perspex-Platten nicht schattenfrei ausgeleuchtet bekommen. Ich hab das selbst schon versucht...
Daher mein Vorschlag, 4 LED zu verwenden - oder Superflux mit dem großen Abstrahlwinkel.
Weiterhin erwähnst du ein 5V-Netzteil, rechnest aber mit 7V. Woher kommen die fehlenden 2V ?
Zu guter letzt: Sollen die LED in Reihe ? Dann wird das nicht funktionieren, die zweite LED bleibt aus. An der ersten LED fallen bereits 3,4V ab - bleiben noch 1,6V von den 5V des Netzteils übrig. Mit diesen 1,6V wird die zweite LED aber nicht mal glimmen.
Die Schaltung, wie sie Crawler vorgeschlagen hat (LED parallel, jede mit eigenem Vorwiderstand) wäre also die passende Methode. Der Widerstand muß zwar 1,6V vernichten, aber das sind bei 20mA eh nur 32mW. Wärme ist also kein Thema.
Zu den weißen LED: Achte unbedingt darauf, das alle (und ich meine wirklich ALLE) LED aus derselben Charge kommen und nur diese Charge in dem Gerät verbaut wird.
Ich kenne nur einen LED-Vertreiber, der darauf achtet, wenn der Kunde dies wünscht: LED1.de. Die benötigten 300 LED aus einer Charge sind für ihn kein Problem (hab da schon einige 100er-Packs geordert).
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« Letzte Änderung: Juni 17, 2006, 00:57:50 von OlafSt »
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