Beleuchtung für das Aquarium

[dino03]

Hi,

ich würde einen sehr kleinen Widerstand einfügen um wenigstens die Exemplarstreuungen der LEDs aufzufangen. Wenn da also im Datenblatt eine minimale und maximale Durchlaßspannung stehen würde ich die Differenz mit der Anzahl der LEDs multiplizieren und per Ohmschen Gesetz den Serienwiderstand berechnen. Wenn einem der zu hoch vorkommt, dann sollte man wenigstens die Hälfte des berechneten Wertes reinsetzen und wenn es auch nur nen viertel oder halbes Ohm ist.

Gruß
Dino

 

[LotadaC]

???
Wir waren doch bei Bild (B), also jeder Kette einen kathodenseitigen Vorwiderstand. In der Darstellung sind aber an den Anoden auch solche "Anschluß-Kreise" (?) - kann man dort (anodenseitig) Vorwiderstände einsetzen (statt der kathodenseitigen)?
Dann ist es doch Jacke wie Hose, ob man diesen sicherheitshalber einen Tick größer dimensioniert (und einen als Sense verwendet - 'n Tick größer heißt doch nur, daß man den Regler eben nicht auf den maximalen Strom einstellt, sondern auf einen etwas geringeren), oder ob man zusätzlich einen Sicherheitswiderstand an die Kathoden packt...

 

[Hemi]

Moin zusammen,

die Idee mit den LED-Stränge parallel schalten ist Essig, es kann gehen, muss aber nicht... Deswegen, lassen wir es lieber.

Ich habe mich nach den anderen LEDs umgeschaut und werde wohl die Cree XP-G2 R5 für kaltweiß nehmen und XP-G2 R3 für warmweiß. Die R5 liefern bei 3v@1A um die 338lm und die R3 sind bei 297lm. Dann ausreichende Anzahl derselben und fertig ist es.... Wenn ich es richtig gerechnet habe, sind es 27LED + 27LED, so komme ich auf ca 17.000lm, für einen 430Liter Becken mehr als ausreichend.

Nun mache ich mir Gedanken über eine Spannungsquelle. Wenn ich die LEDs in Reihe schalte in neuner Gruppen, komme ich auf 27v@1A. Als Treiber nehme ich den ILD4120 (1200mA bei max 40v). Wenn ich den Bedarf der LEDs zusammenrechne, komme ich auf 27v@6A (9*3v und davon 6 Stränge). Okay, es sind 1-2A mehr, da in der Rechnung noch die Zusatz-LEDs fehlen (die blaue und rote Farbe). Also, sagen wir 27v und 8A.

Jetzt angenommen, habe ich einen Trafo, der sekundär-seitig 2x 24v und 2x 6,88A liefern kann. Wenn ich die Wicklungen parallelschalte (ja, das ist zulässig bei dem Typ), erhalte ich 24v@13,76A, allerdings als Wechselspannung. Wenn ich das ganze über einen Brückengleichrichter und Siebelko (1000uF pro Ampere) schicke, bin ich ja bei rund 34v (= 24v * Wurzel 2 ) aber bei 9,7A Strom. (Bei Glättung nimmt die Spannung um Wurzel 2 zu und der Strom nimmt im gleichen Maße ab, also auch Wurzel 2). Richtig? Oder habe ich Blödsinn gerechnet?

 

[Pirx]

Hallo Hemi,

bin ich ja bei rund 34v (= 24v * Wurzel 2 ) aber bei 9,7A Strom.

34 V Gleichspannung werden es nur ohne Last sein, weil sich die Elkos dann auf den Spitzenwert der Wechselspannung aufladen. Bei Belastung sinkt die Spannung. Bei Nennlast wird sie bei ca. 24 V (ihrem Nennwert) liegen.

Jetzt angenommen, habe ich einen Trafo, der sekundär-seitig 2x 24v und 2x 6,88A liefern kann. Wenn ich die Wicklungen parallelschalte (ja, das ist zulässig bei dem Typ), erhalte ich 24v@13,76A, allerdings als Wechselspannung.

Die Wechselspannungsangaben bei Trafos sind immer Effektivwerte (dem Äquivalent zur Gleichspannung) bei Nennlast. Mit 8 A Belastung liegst du etwa bei 60% der Nennlast - die Ausgangsspannung wird also etwas höher sein als Nennspannung (schätzungsweise 26-27 V).

Gruß
Pirx

 

[Hemi]

Okay, das würde dann heißen, dass der "Beispieltrafo" zu klein ist und ich einen größeren brauche?

Der nächste wäre dann 2*30v und 2*5,5A (also 30v@11A) oder 2*30v und 2*7,5A (also 30v@15A). Beim ersten würde ich dann ca 7,8A rausholen können und beim zweiten bin ich bei 10,6A, wenn man bei I = Ieff / Wurzel 2 bleibt. Richtig?

 

[Pirx]

Okay, das würde dann heißen, dass der "Beispieltrafo" zu klein ist und ich einen größeren brauche?

Bei 3x 9V LED wird der wohl nicht reichen.

Der nächste wäre dann 2*30v und 2*5,5A (also 30v@11A) oder 2*30v und 2*7,5A (also 30v@15A). Beim ersten würde ich dann ca 7,8A rausholen können und beim zweiten bin ich bei 10,6A, wenn man bei I = Ieff / Wurzel 2 bleibt. Richtig?

Die Spannung ist 3V höher als die der LEDs, das sollte ausreichen. Beim Strom bin ich überfragt. Mit der Parallelschaltung von Wicklungen habe ich mich noch nicht beschäftigt.

Gruß
Pirx

 

[Pirx]

Hoppla, doppelt gepostet.

 

[Hemi]

Moinsen,

ich glaube, ich habe es nun endlich

Ich habe mich für eine Mischung aus warm- und kaltweißen LEDs entschieden, in der Mischung 2:1. Das wird dann so aufgeteilt:

20x kaltweiß (5500K bis 6500K)
10x warmweiß (3000K)

Die weißen LEDs sind in Strängen je 10 LEDs in Reihe. Jeder Strang hat einen eigenen LED-Treiber*. Von den Kaltweißen gibt es dann entsprechend zwei Stränge und von den Warmweißen einen.
Jeder Strang bekommt 32,4v @ 2A, damit komme ich auf:

Kaltweiß: ca. 17700LM
Warmweiß: ca 6100LM

Es sind dann insgesamt 23800Lumen bzw. 44 Lumen pro Liter (für ein 540Liter Becken).

LED-Treiber*: Hier werde ich den LM3429 verwenden, einen pro Strang. Laut Webench komme ich auf 94% Effizienz bei Vin zwisch 15 und 30v, also in der Boost-Konfiguration. Wenn man dem Webench Glauben schenken darf, bleibt der Treiber (als Einheit) bei 20v am kühlsten.

Dann kommen noch die roten und blauen LEDs mit rein. Es sind jeweils 10 Stück pro Strang und jeweils nur ein Strang davon, mit 21v und 400mA, hier werde ich vermuttlich ebenfalls dieselben Treiber verwenden.

Dazu noch einpaar ordentliche Kühlkörper.

Als Netzteil nehme ich zwei Trafos, einen dicken Ringkerntrafo und einen kleinen für MCU, RTC, Display und den Rest. Die MCU steuert dann auch den großen Trafo und die Treiber für LEDs, für Sonnenauf- und Untergang, dann die Beleuchtung hochgefadet und nicht einfach nur eingeschaltet. MCU wird ein LPC1769 sein, habe noch ein kleines Board damit rumfliegen

So oder so ähnlich wird es dann sein

Gestern habe ich die Profile für's Untergestell für's Aquarium bestellt. Habe mich für das Stecksystem von AL-SO-PLA entschieden, sieht dann in etwa so aus:

Es sind vier senkrechte Zwischenwände und eine dreiteilige Rückwand, aus 9mm wasserfesten MPX-Platten.

 

[Hemi]

Moin Leute,

eine weitere Frage habe ich noch und zwar geht es um die Spannungsversorgungs des Kunstwerkes.

Ich habe ein RKT, mit zwei Sekundärwicklungen, die zusammengeschaltet werden (es ist vom Hersteller zulässig) mit 24v und knapp über 9A. Dann kommt die Gleichrichter (entweder "fertig" oder mit vier Dioden, mal schauen), danach ein Ladeelko.

So, was kommt dann danach? Ein Spannungsregeler? Oder einfach nur ein LC-Siebglied? Oder ein Transistor + Z-Diode zur Spannungsregelung? Hmm.....

 

[Dirk]

So, was kommt dann danach? Ein Spannungsregeler? Oder einfach nur ein LC-Siebglied? Oder ein Transistor + Z-Diode zur Spannungsregelung? Hmm.....

Hallo Heinrich,

ich habe das Thema nun nicht weiterverfolgt. Ich hoffe deine LED-Treiber/Regler kommen mit der doppelweg-gleichgerichteten Spannung klar, ansonsten wäre das nicht so gut. Wenn du jetzt noch die Spannung regeln müsstest, wäre das sehr umständlich. Bei dem benötigten Strom mit Linearregler uneffektiv und mit R+ZDiode praktisch nicht möglich bei so einem Strom. (Bei der Gleichrichtung benötigst du einen anständigen Brückengleichrichter und der Pufferkondensator sollte den auftretenden Rippelstrom vertragen.)

Dirk

 

[Hemi]

Öhm, das Thema kann man ganz einfach lösen: klick mich feste

Man muss nicht alles selber bauen...

 

[Hemi]

Moinsen zusammen,

ich habe das kleine Netzteil für meine Beleuchtung fertig, glaube ich zumindest. Kann es jemand kurz kontrollieren?

Dran wird eine LPC-Xpresso Platine hängen, mit 2-3 RTC-Chips, einem Dreheincoder, einem Display (vermuttlich 4,3 Zoll), einpaar Taster. Dann noch eine Schaltung für Temperatur und CO2-Gehalt Erfassung. Primärseitig am Trafo kommt noch eine Sicherung hin, sie ist auf dem Plan nicht eingezeichnet.

Ein Relais ist dazu da um den Trafo für die LED-Beleuchtung einzuschalten und das zweite für das Ventil der CO2 Anlage. Die LED-Treiber hängen an dem zweiten Netzteil und gesteuert werden sie vom LPCXpresso über PWM.

 

[LotadaC]

D1 und D2 sind falschrum.

Gibt's 'n Grund, warum die beiden Linearregler in Reihe sind?

P.S.: Wie gehst Du das mit der CO2-Messung an? pH-Messung und mit gegebener Wasserhärte abschätzen?

 

[Hemi]

Oh, stimmt, danke. Habe ich korrigiert

Nein, einen Grund direkt gibt es nicht. An 5v hängt ja ausser Relais nichts weiter dran, da spricht eigentlich nichts dagegen, denke ich.

CO2: Ja genau, eine temperaturkompensierte pH Messung und dann mit Wasserhärte abschätzen. Aber später würde ich noch ein EC und ORP Sonde dran hängen

 

[Pirx]

Die LED ist nur eine Betriebsanzeige, oder ?

Wenn die von der Rohspannung versorgt wird (direkt hinter'm Gleichrichter, mit entsprechend größerem Vorwiderstand), dann muss deren Strom nicht durch 2 Regler. Das spart etwas Abwärme ...

mfg
Pirx

 

[Hemi]

Ja, die LED ist Betriebsanzeige. Aber wenn ich sie von der Rohspannung versorge, bringt sie mir wenig, ich will ja wissen, dass auch ganz hinten, also nach dem zweiten Regler auch die Spannung vorhanden ist

 

[Hemi]

Moin Leute,

was ist eigentlich effizienter ein Linearregler oder ein StepDown Regler?

Webench von TI empfiehlt für so eine Konstellation (mit zwei Spanungen) einmal einen TPS563200 für 5v und einen TPS562200 für 3,3v Rail. Die Regler werden dabei parallelgeschaltet.

 

[TommyB]

Also effizienter sollten immer StepDown sein, da Linearregler den Überschuss an Spannung verbrennen. Manche reglelbaren Netzteile verwenden auch Schaltwandler um knapp über der eingestellten Spannung runter zu regeln, dann Linearregler für den Rest. Ob das nun sein muss… Naja, Geschmackssache denke ich mal. Fertige StepDown Module bekommt man preiswert aus China. Nutz ich selber, nix dran auszusetzen. Effizienz ist angegeben mit bis zu 95% (kommt auch in Etwa hin). Selbst wären es nur 80, das schaffen die „Heizungen“ meißt nicht.

 

[LotadaC]

Schaltregler sind effizienter als Linearregler (insbesondere, je größer die zu überwindende Differenz ist).
Allerdings produzieren Schaltregler (Spannungszerhacker) Störungen auf der Spannung. Deswegen werden bei einigen analogen Spannungsversorgungen (wo's ggf drauf ankommt) ganz gern Linearregler verwendet. Wie Thomas angedeutet hat manchmal auch mit davor geschaltetem Schaltregler, wobei der Linearregler dann dämpfen soll.

 

[Hemi]

Ich habe gelesen, dass die Schaltregler eine höhere Restwelligkeit haben als die Linearregler. Aber bei einer rein digitalen Schaltung dürfte es jedoch egal sein. Bei den analogen Schaltungen müsste man es halt mehr glätten und sieben.