Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Vorwiderstand 4x3W LED in Reihe


von Lukas (Gast)


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Hallo Zusammen

Ich möchte für eine Pflanzenbeleuchtung 16 x 3W LED einsetzen. Ich würde 
jeweils 4 dieser LED's in Reihe schalten.
LED: 
https://www.play-zone.ch/de/bauteile/led/led-bauteile/led-3w-aluminum-pcb-5-stk-warmweiss.html

Spannung: 3.4V-3.6V
Strom: 700mA

Die 4 in Reihe würden ja dann bei 3.5V mindestens eine 14V Stromquelle 
benötigen. Also nehme ich 24V (156W).
Als Vorwiderstand brauche ich also (24V-14V)/0.7A = 14.2 Ohm. Der nächst 
grössere wäre also 15 Ohm.

Soweit so gut, ich habe ja noch die kleinen blauen Widerstände (15 Ohm). 
Also alles zusammenlöten und schauen ob es leuchtet.
Was jetzt kommt könnt ihr euch wahrscheinlich denken, der Widerstand 
wurde ein wenig wärmer als er sollte ... und hat geduftet ...

Dadurch ist mir dann auch eingefallen, dass die Leistung am Widerstand 
ein wenig zu gross sein könnte und habe die berechnet: 24V * 0.7A = 
16.8W.

Ist es daher richtig das ich einen 15 Ohm / ca. 20W Widerstand einsetzen 
muss? Oder mache ich woanders einen Fehler? Zudem ist das auch eine 
recht hohe Verlustleistung. Könnte das evtl. anders gemacht werden (mit 
weniger Verlust)?

Im übrigen habe ich den Leiterquerschnitt mit den Rechnern im Internet 
berechnet und bin zum Schluss gekommen das AWG22 für die 0.7A 
tatsächlich reicht. Kann das sein?

Vielen Dank für eure Antworten

Gruss Lukas

von hinz (Gast)


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Du darfst die Flussspannung der vier LEDs abziehen.


Fürs Pflanzenwachstum ist das Licht aber nicht besonders geeignet.

von hinz (Gast)


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Und mit einem Stromschaltregler wäre der Widerstand überflüssig.

von Einer (Gast)


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Lukas schrieb:
> 24V * 0.7A =
> 16.8W.

(24V - 14V) * 0.7A
= 7W
ist aber immer noch zuviel.
Nimm besser 3 * 5 in Reihe und ein 19V Laptop Netzteil.

von batman (Gast)


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Die Rechnung ist genauso falsch wie die Grundidee, völlig ungeeignete 
Spannungsverhältnisse zu schaffen und dann mit riesigen Widerständen 
auszugleichen.
Mal mit Schaltreglern u. KSQ befassen!

von Alfonso (Gast)


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Dann sollte die Fledermaus ihm jetzt einen bauen, wenn es so eine 
Luxuslösung sein muss :D

von Harald W. (wilhelms)


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Einer schrieb:

> Nimm besser 3 * 5 in Reihe und ein 19V Laptop Netzteil.

Das ist zu knapp. Besser 3*6 an 24V.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Nachdem das NEtzteil mit 24V ja nunmal da ist, fehlt eigentlich nur noch 
ein Konstantstrom-Modul und fertig.
Eigentlich hätte man direkt ein 700mA-Netzteil gekauft, aber nu.

Und das Netzteil kann man wahrscheinlich auch etwas runterdrehen, dann 
würde auch die Widerstandsleistung geringer.

von Lukas (Gast)


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Vielen Dank für die schnellen Antworten.

@hinz
Da war ich mir eben nicht sicher. Bei den Berechnungen die ich gefunden 
habe, war nicht ganz klar ob es die Gesamtspannung ist oder die am 
Widerstand. Wäre aber vermutlich logisch ...

Die 4 in Reihe sind: Kaltweiss, Blau, Warmweiss und Rot. Gemäss meiner 
Internetsuche ist Rot und Blau am wichtigsten. Ich möchte aber kein 
(komplett) violettes Licht und habe daher noch die Warm und Kaltweissen 
hinzu genommen.

@Einer
Ist eine Idee, allerdings möchte ich jeweils 4 LED's pro Pflanze haben.

@batman
Die meisten Beiträge und Anleitungen im Internet bezogen sich auf die 
normalen ca. 20mA LED, welche fast ausschliesslich so betrieben wurden 
(mehr Spannung mit Vorwiderstand). Daher habe ich den selben Ansatz 
gewählt.

@hinz + batman
Ich werde mich mal mit Schaltreglern befassen. Danke für den Input.

Wenn ich es richtig verstehe, würde es aber auch funktionieren mit einem 
DC-DC Abwärtswandler möglichst nahe an die Spannung heran zu kommen 
(z.B. 15V). Dann wäre die Verlustleistung am Vorwiderstand wesentlich 
geringer.

Gruss Lukas

von MaWin (Gast)


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Lukas schrieb:
> und habe die berechnet: 24V * 0.7A = 16.8W.

Nee, (24-14)*0.7 = 7W, 17 schadet natürlich nicht, aber wenn man schon 
24V hat, schaltet man besser 6 LED in Reihe, macht dann 6*3.6=21.6V 
maximal und 20.4V minimal, (24-20.4)/0.7 wären 5.2 Ohm, 3W.

Aber fraglich ist, ob man den LED wirklich 0.7A zutrauen sollte, das ist 
eher die Werbeaussage, ohne gute Kühlung nicht zu erreichen, eher 350mA, 
dann 10 Ohm, 2W.

von hinz (Gast)


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Rote LEDs haben üblicherweise eine kleinere Flussspannung!

von Noch eine Meinung (Gast)


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Nach 'led konstantstromquelle' suchen. Widerstand ganz weglassen.

Direkt in China bekommst du so eine Platine für 2€, bei einem deutschen 
Händler für 10€. Im Gehäuse mit Schraubklemmen für 20€.

von Lukas (Gast)


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@Jens
Ja, das Netzteil ist da und soll auch den Raspberry Pi, den Pumpenmotor 
und den Lüfter speisen.
Ich hatte mir LED-Treiber angeschaut die Idee aber verworfen weil ich 
nicht 2 Netzteile wollte. Wäre aber evtl. schlauer gewesen.
Ich werde mal wegen dem Konstantstrom-Modul schauen.

Ich muss wohl noch ein wenig ausholen. Es geht nicht nur um die 
Beleuchtung sondern auch die Bewässerung (inkl. Feuchtigkeitssensor), 
sowie eine Art Wind.

Für die Bewässerung braucht es noch eine Pumpe. Da habe ich einen 
kleinen DC 130er Motor. Ich weiss aber noch nicht ob das klappt. Die 
Pmumpe werde ich drucken.
Den Wind würde ich mit einem 120er Computerlüfter realisieren, welcher 
über den Pi, die anderen elektronischen Bauelemente und schliesslich 
über den Alukörper der LEDs geleitet wird, bevor er an die Pflanzen 
gelangt. Somit sollte zumindest ein bisschen Kühlung vorhanden sein.

Ich habe dazu 2 DC-DC Abwärtswandler. Einer muss sicher auf 5V 
eingestellt werden (PI). Beim anderen weiss ich noch nicht genau. Der 
Lüfter braucht 12V und der DC Motor 3-9V. Evtl. finde ich einen 9V 
Lüfter, ich habe einfach einen aus einem alten PC ausgebaut.

Wie viel Watt verträgt ein solcher "Standard Widerstand" (blaues 
Gehäuse).

Gruss Lukas

von Lukas (Gast)


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hinz schrieb:
> Rote LEDs haben üblicherweise eine kleinere Flussspannung!

https://www.play-zone.ch/de/led-3w-aluminum-pcb-5-stk-rot.html

Diese scheinbar nicht. Alle 4 "Farben" haben die selben Daten.

von Noch eine Meinung (Gast)


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Pflanzenbeleuchtung, Pumpe, Wind? Ähm. Tomaten und Kohlrabi brauchen 
keinen Wind. Das muss was anderes sein.

Nicht dass wir hier noch Tipps für den Anbau illegaler Pflanzen geben.

von Lukas (Gast)


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Noch eine Meinung schrieb:
> Pflanzenbeleuchtung, Pumpe, Wind? Ähm. Tomaten und Kohlrabi brauchen
> keinen Wind. Das muss was anderes sein.
>
> Nicht dass wir hier noch Tipps für den Anbau illegaler Pflanzen geben.

Irgendwie wusste ich dass das kommen würde, zumal ich ja aus der Schweiz 
komme :-)

Nein, es geht wirklich um Kräuter oder evtl. Chilis. Ich habe mir 
gedacht, das Pflanzen allgemein ab und zu ein wenig Luftbewegung mögen. 
Zudem sollten ja die LEDs ein wenig gekühlt werden und dem Pi schadet es 
auch nicht. Da ich einen 3D Drucker habe und mit einem CAD umgehen kann, 
sollte das kein grosses Problem sein.

von Wolfgang (Gast)


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Lukas schrieb:
> Diese scheinbar nicht. Alle 4 "Farben" haben die selben Daten.

Lies es lieber so: Für alle 4 "Farben" sind die selben Daten angegeben.
Ohne das nachgemessen zu haben, würde ich dem erstmal nicht glauben.

von DomeG (Gast)


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Aus dem Datenblatt 
(https://cdn.sparkfun.com/datasheets/Components/LED/3W%20LED.pdf) geht 
hervor, dass nicht jede Farbe die gleiche Flussspannung besitzt:

Rot:      2,0-2,8V
Blau:     3,2-3,8V
Kaltweiß: 3,2-3,8V
Warmweiß: 3,2-3,8V

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