Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Benötigete Kabelart/Stärke bestimmen


von DerBaggins (Gast)


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Moin, ich bin gerade an einem WS2018b LED Projekt dran, aber hab 
wirklich nur minimales Schulwissen über Strom. Ich will wie in der 
Skizze angedeutet 8 Streifen mit je 16 WS2018b LEDs betreiben, für Weiß 
brauchen die ja wohl bis zu ~60mA, also insgesammt ~7,7A. Mein Netzteil 
hat 5V 10A, das sollte also für LEDs + Arduino Spannungsversorgung 
reichen.
Jetzt ist mir nicht ganz klar, was für Kabel ich brauche. Ich habe hier 
gerade mal ein paar Zahlen eingegeben: 
https://www.wirebarn.com/Wire-Calculator-_ep_41.html
und komme drauf, dass Kabel ~20 Gauge aufwärts passen sollten?

Und zB diese Kupferlitzen die ich noch hier habe 
https://www.amazon.de/gp/product/B01BI1G88C/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o03_s01?ie=UTF8&th=1 
mit Gauge 26 ungeeignet sind?

Welche Kabel sind dafür geeignet die Verbindungen zwischen den 8 
Streifen Verbindungen zu löten und das Netzteil anzuschließen?

Gruß und Danke im Voraus,
DerBaggins

von Wegstaben V. (wegstabenverbuchsler)


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DerBaggins schrieb:
> dass Kabel ~20 Gauge

aus Neugier: Ist eine Querschnittsberechnung nach AWG (American Wire 
Gauge) im "europäischen" Raum überhaupt üblich?

Ich hätte eher nach "qmm" (Quadrat-Millimeter) recherchiert, wenn ich 
deine AUfgabe zu lösen hätte. Als Faustformel für erste Näherung ist 
vielleicht "10 Ampere pro qmm" verwendbar.

von Pc-Freak (Gast)


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Was willst du mit Lauge?

Nimm metrisches Maß.
Für deine 7 amp reichen 1,5 mm inclusive reseven. Eigentlich reichen 
sogar 1.0 mm.

von DerBaggins (Gast)


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Öh ja AWG kam halt bei der englischen Googlesuche raus. Gut möglich, 
dass das keine gängige europäische Einheit ist :D

Alles klar, dann hab ich mal 1mm² im Hinterkopf und google noch ein 
wenig weiter. Danke :)

von Wendels B. (wendelsberg)


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DerBaggins schrieb:
> ~20 Gauge aufwärts

Falsch.
Wenn man schon die Amiunfugmasze verwenden will, sollte man diese 
wenigstens im Ansatz verstehen.

von flip (Gast)


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neben der erwärmung der leiter muss auch der spannungsabfall 
berücksichtigt werden. dazu ist die leitungslänge vom netzteil zu den 
verrbauchern und zwischen den verbrauchern wichtig.  ebenso die länge 
und der innenwiderstand der strips.  die LED wollen mindestens 4,5V und 
das sollte auch an der letzten LED noch ankommen.

von HildeK (Gast)


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Wendels B. schrieb:
> Wenn man schon die Amiunfugmasze verwenden will, sollte man diese
> wenigstens im Ansatz verstehen.

Nöö, das muss man nicht verstehen; das muss man vergessen! 😀

Ein Erklärung habe ich aber trotzdem:
Wikipedia: Das System American Wire Gauge basiert auf dem 
Herstellverfahren von Drähten und drückt die Anzahl der Ziehschritte des 
Drahtes aus.
https://de.wikipedia.org/wiki/American_Wire_Gauge

Heißt, je öfter er durch eine im Durchmesser abnehmende Düse gezogen 
wurde, desto größer ist der AWG-Wert und desto dünner ist der Draht 
dann. Das als Angabe für einen Durchmesser zu verwenden ist genauso 
bescheuert wie die Kupferdicke einer Leiterplatte in Unzen/Quadratzoll 
anzugeben - was dort auch üblich ist.
Dass die es geschafft haben mit solchen "Einheiten" erfolgreich zum Mond 
zu fliegen ist mir heute noch ein Rätsel ...

Der TO müsste also nicht AWG20 oder größer haben, sondern, nach obigen 
Einschätzungen, AWG17 oder kleiner.

von Praktiker (Gast)


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Hallo

wobei er laut der Zeichnung jeden Streifen einzeln einspeist - was je 
Streifen maximal ein knappes Ampere wären (wobei ich bei "meinen" RGB 
Streifen nie auf 60mA pro LED gekommen war... allerdings irgendwelche 
WS2812b...).
Da dürfte auch bei maximalen Werten (2*255) an der Letzen "LED" noch 
genug Spannung ankommen - was sogar soviel das kein 
Leuchstärkenunterschied erkennbar sein wird.
Also: Richtig gemacht - Daumen hoch :-)

von HildeK (Gast)


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Und wenn er oben in seiner Zeichnung auch noch die Möglichkeit hat für 
die Stromversorgung Brücken zu legen, dann verbessert sich das Ganze 
nochmals.

DerBaggins schrieb:
> Und zB diese Kupferlitzen die ich noch hier habe
> 
https://www.amazon.de/gp/product/B01BI1G88C/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o03_s01?ie=UTF8&th=1
> mit Gauge 26 ungeeignet sind?

Die sind zu dünn.

von Stefan F. (Gast)


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Ich habe dort ein paar Hinweise zur Leitungsführung gesammelt. Denke das 
könnte für dich hilfreich sein: 
http://stefanfrings.de/mikrocontroller_buch/Einstieg%20in%20die%20Elektronik%20mit%20Mikrocontrollern%20-%20Band%202.pdf#page=82

von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


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HildeK schrieb:
> Dass die es geschafft haben mit solchen "Einheiten" erfolgreich zum Mond
> zu fliegen ist mir heute noch ein Rätsel ...

Nur beim Umrechnen gibt es Probleme: 
https://de.wikipedia.org/wiki/Mars_Climate_Orbiter

Ist aber ein weit verbreiteter Irrtum daß diese Einheiten 'krumm' sind. 
Zwei inch sind 2 inch und vier Meilen sind 4 Meilen. (Nur bei Dokus weiß 
ich oft nicht, ob sie von nautischen See- oder von Landmeilen reden.

Letztlich eine Frage der Gewöhnung. Beruflich hatte ich mal viel mit 
AWG-Kabeln zu tun und irgendwann lief das im Kopf parallel zu qmm.

von Horst G. (horst_g532)


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HildeK schrieb:
> Dass die es geschafft haben mit solchen "Einheiten" erfolgreich zum Mond
> zu fliegen ist mir heute noch ein Rätsel ...


Tja; so wundern sich eben europäische Kleingeister über den Rest der 
Welt, der wundersamerweise mit anderen Mitteln hervorragend arbeiten 
kann – "Warum nur sind wir [Deutschen] nicht das Zentrum der Welt? Wir 
sind doch sooo toll! Wuähhh!"

Kaum zu glauben, aber wahr: Nach ein paar Jahren im Ausland arbeite ich 
inzwischen lieber mit Zoll. Ist unglaublich praktisch – nur versuche ich 
erst gar nicht, das einem europäischen Kleingeist erklären zu wollen; 
die raffen das sowieso nicht.

von Wolfgang (Gast)


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Wegstaben V. schrieb:
> Ist eine Querschnittsberechnung nach AWG (American Wire
> Gauge) im "europäischen" Raum überhaupt üblich?

AWG ist überhaupt keine Berechnung.
Die Zahl gibt die Anzahl der Ziehschritte bei der Herstellung des 
Drahtes an. Das Durchmesserverhältnis zweier aufeinanderfolgender 
Ziehschritte beträgt dabei etwa 1,123.

von Wendels B. (wendelsberg)


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Horst G. schrieb:
> lieber mit Zoll. Ist unglaublich praktisch – nur versuche ich
> erst gar nicht, das einem europäischen Kleingeist erklären zu wollen;
> die raffen das sowieso nicht.

Das haben wir mehrfach getestet. Einfach nur die Gesamtlaenge der 
Maschine in der Amizeichnug abgedeckt. Niemand war in der Lage, aus den 
in der Zeichnung angegebenen Einzelmaszen die korrekte Gesamtlaenge 
auszurechnen.

Die sind einfach nur der Ueberzeugung "wir sind die Besseren"
Praxistests erzeugen massive Zweifel.

von Dyson (Gast)


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Wendels B. schrieb:
> Die sind einfach nur der Ueberzeugung "wir sind die Besseren"

Auf eine solche Idee würden wir ja im Leben nicht kommen.

von spacefan (Gast)


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Horst G. schrieb:
> HildeK schrieb:
>> Dass die es geschafft haben mit solchen "Einheiten" erfolgreich zum Mond
>> zu fliegen ist mir heute noch ein Rätsel ...
>
>
> Tja; so wundern sich eben europäische Kleingeister über den Rest der
> Welt, der wundersamerweise mit anderen Mitteln hervorragend arbeiten
> kann – "Warum nur sind wir [Deutschen] nicht das Zentrum der Welt? Wir
> sind doch sooo toll! Wuähhh!"
>
> Kaum zu glauben, aber wahr: Nach ein paar Jahren im Ausland arbeite ich
> inzwischen lieber mit Zoll. Ist unglaublich praktisch – nur versuche ich
> erst gar nicht, das einem europäischen Kleingeist erklären zu wollen;
> die raffen das sowieso nicht.

Euch scheint entgangen zu sein, dass insbesondere die NASA seit jeher 
metrisch rechnet -- aus diesseits des Atlantiks gut nachvollziehbaren 
Gründen...

von Stefan F. (Gast)


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Ich hatte gestern ein Stück Leitung gekennzeichnet und die zugehörige 
Erklärung vergessen.

Aufgrund der (hohen) Stromaufnahme der Lichterketten wird an den 
Stromversorgungsleitungen Spannung abfallen. Der GND Pegel der LED 
Streifen wird daher höher sein, als der GND Pegel des Mikrocontrollers.

Wenn der Mikrocontroller ein HIGH liefert, wird genau dieser Verlust 
davon subtrahiert. Wenn der Mikrocontroller ein LOW liefert, wird die 
Lichterkette aus ihrer Sicht eine negative Spannung sehen.

Ab 0,5 V ist mit Fehlfunktionen zu rechnen. Ab 0,7 V besteht das Risiko, 
die erste LED der Lichterkette zu zerstören.

von PC-Freak (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Wenn der Mikrocontroller ein HIGH liefert, wird genau dieser Verlust
> davon subtrahiert. Wenn der Mikrocontroller ein LOW liefert, wird die
> Lichterkette aus ihrer Sicht eine negative Spannung sehen.
>
> Ab 0,5 V ist mit Fehlfunktionen zu rechnen. Ab 0,7 V besteht das Risiko,
> die erste LED der Lichterkette zu zerstören.

Ich denke Du übertreibst hier gewaltig.
Bei einer gesamt-Stromaufnahme von 'nur' 7 Amp. entsteht da nix. der 
Querschnitt im Flachband mit 5Meter ist wesentlich geringer.

Mit 0,75 oder 1 mm² passiert da garnix. Der Spannungsabfall ist 
vernachlässigbar.

von Dieter W. (dds5)


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PC-Freak schrieb:
> Der Spannungsabfall ist vernachlässigbar.

Kommt auf die Länge der Leitung an
Mit 1mm² und 7A ergeben sich (bei Kupfer) 125mV/m.

von Wolfgang (Gast)


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Stefan ⛄ F. schrieb:
> Der GND Pegel der LED Streifen wird daher höher sein, als der GND Pegel
> des Mikrocontrollers.

Dann ist der Mikrocontroller falsch angeschlossen. Sinnvollerweise legt 
man den Sternpunkt für die Masseverbindung an den Eingang des zu 
steuernden LED Streifens.

von Stefan F. (Gast)


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Wolfgang schrieb:
> Dann ist der Mikrocontroller falsch angeschlossen.

Korrekt. Das habe ich auch in dem verlinkten PDF erklärt.

PC-Freak schrieb:
> Ich denke Du übertreibst hier gewaltig.

Nachdem hier des öfteren Leute mit genau diesem Fehler aufschlugen, 
hielt ich es für Sinnvoll, auf den Knackpunkt hinzuweisen. Wenn der TO 
weniger als 0,5V Spannungsabfall hat, wird es wohl funktionieren. Wenn 
es mehr ist, wird er Probleme bekommen. Ich denke nicht, dass ich das 
falsch oder übertrieben dargestellt habe.

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