Batteriebetriebene LED-Streifen

Der Betrieb von LEDs ist komfortabel, wenn das Netzteil an das Stromnetz angeschlossen ist. In 99,9 % der Fälle ist Strom „vorhanden“. An Orten, die nicht angeschlossen oder vom Stromnetz entfernt sind, werden jedoch weiterhin batteriebetriebene LED-Streifen benötigt.

3-Volt-LEDs, die einzeln angeschlossen werden, erfordern mehrere Komponenten.

Bei 1-1,5 Volt - Schaltungen an einem oder mehreren Transistoren zur "Spannungserhöhung"damit macht das Gerät aus dieser Spannung (eine Batterie auf Nickelbasis) 3,2 Volt, ohne die die LED nicht leuchtet. Für seltene LEDs, die mit 1,5 Volt betrieben werden, ist eine solche Schaltung nicht erforderlich.

Sie arbeiten mit einer Nennspannung von 1,8-2,2 V, sie können in beliebiger Anzahl direkt parallel geschaltet werden. Je mehr, desto geräumiger sollte es sein.

Bei Verwendung eines Lithium-Ionen-Akkus werden die farbigen LEDs paarweise in Reihe geschaltet. Bei einer maximalen Spannung von 4,2 V erreicht ihr Leuchten ein leicht überdurchschnittliches Niveau (2,1 V pro LED). Diese Paare sind parallel miteinander verbunden. Versuchen Sie nicht, einfarbige LEDs ohne serielle Kopplung parallel zu schalten - sie brennen sofort durch.

Hat man eine Stromquelle zur Hand, zum Beispiel einen externen Akku mit einem 5 V Smartphone, können weder farbige noch weiße LEDs direkt angeschlossen werden: Sie brennen sofort durch. Hier braucht man einen geregelten Gleichspannungswandler – diese werden in China zu Millionen im Jahr gestempelt. Es ist einfach, die gewünschte zu bestellen und die Eingangs- und Ausgangsspannungen mit dem Tester einzustellen. Der Nachteil von Gleichspannungswandlern ist der geringe Wirkungsgrad: Je nach Ein- und Ausgangsspannung können die Verluste bis zu 34 % betragen.

12-Volt-Cluster benötigen nicht eine, sondern mehrere Batterien. Bei 3 Lithium-Ionen-Akkus reicht die Spannung von 9 bis 12,6 V - das Cluster wird nicht überlastet, wenn Sie nicht 3, sondern 4 LEDs in Reihe einschalten (Betriebsspannung darf 12,8 V nicht überschreiten). Die kommerziell erhältlichen Industriebaugruppen haben leider trotz des Vorhandenseins von Strombegrenzungswiderständen in jedem Cluster genau drei, nicht vier LEDs. Hier wird aus Sparsamkeitsgründen gegen die Richtigkeit der Berechnung verstoßen: Es werden weniger LEDs verbraucht, aber sie brennen schnell durch, was den Verbraucher zum regelmäßigen Wechsel zwingt. Bei roten z.B. für Standlicht hinten (Bremslicht) wäre es richtiger genau 6 LEDs für 12 V anzuschließen (die Montagespannung wäre 13,2 V). Aber die Einsparungen und der Wunsch nach leichten Superprofiten lassen die Hersteller nicht 6, sondern 5 LEDs für jeden Cluster rekrutieren. Bei Spannung durch einen frisch aufgeladenen Akku überhitzen die LEDs und brennen vorzeitig ab.

Fazit: Um die LEDs nicht zu überlasten, berechnen Sie die Schaltungsparameter sorgfältig. Die weiße LED brennt schnell aus, wenn die Spannung über 3,2 V liegt, die rote - wenn der Wert über 2,2 V liegt. Für Nickel- oder Lithiumbatterien ist es einfach zu berechnen - einige geben 1-1,5 V, die zweite - 3-4,2. Versuchen Sie, die Schaltung so zu berechnen, dass nur eine Batteriezelle (eine "Bank") funktioniert: Zwei oder mehr verschleißen immer ungleichmäßig und es kommt zu einem Überlauf aufgrund der Nichtausnutzung ihrer Ressource.

Einzel-LEDs und Lichtcluster (als Teil von Lichtbändern) werden in mehreren Fällen benötigt.

1. Beleuchtung an Orten, an denen die Verkabelung nicht geeignet ist, oder zum Beispiel in einem Landhaus, in dem keine Stromversorgung vorhanden ist (oder aufgrund einer langen Nichtzahlung unterbrochen wurde).

2. Beleuchtung bei Wanderungen, bei denen keine Anschlussmöglichkeit an ein Haushalts- oder Industriestromnetz besteht.Ein häufiger Fall ist die Beleuchtung eines Fahrrads, eines Elektrorollers oder eines Elektrorollers, eines Zeltes.

3. In Fällen, in denen das einzigartige Design nicht durch die Verkabelung verdorben werden möchte, gibt es keine Möglichkeit, es zusammen mit dem Netzteil zu verstecken.

4. Bei Arbeiten an einem Ort, an dem die Raumfläche und damit die Leistung nicht wichtig ist. Es gibt Licht, wo immer Sie sind, wohin Sie auch gehen - eine Stirnlampe (oder ein Scheinwerfer) ist ideal für Lichtbandcluster. Er wird nur bei Bedarf neben dir leuchten. Dadurch können Glühbirnen und Netzlichtleisten eingespart werden, die im Moment absolut unnötigen Platz beleuchten.

Die Nachteile dieser Lösung sind die Unfähigkeit, Lichtstreifen an Batterien in einer Höhe zu verwenden, beispielsweise das Dekor in der Küche unter der Decke, die effektiv beleuchtet werden können.

Mit Einbruch der Dämmerung schaltet die Fotodiode oder der Fotowiderstand, der Teil des Umgebungslichtsensors ist, selbstständig die Beleuchtung ein. Die während der gesamten Tageslichtstunden im Akku gespeicherte Energie wird für das Leuchten der Lichtcluster-LEDs verbraucht. Transportable Bänder müssen nicht selbstklebend sein – sie verwenden eine äußere Schutzhülle aus transparentem Kunststoff oder Silikon.

Das Anschließen von LEDs mit Ihren eigenen Händen erfolgt nach dem einfachsten Schema - einer Batterie, einem Schalter und einer LED-Baugruppe. Separat werden zum Aufladen des Akkus zusätzliche Klemmen (oder Stecker) verwendet, die zum Anschluss des Ladeadapters herausgezogen werden können.

Die gesamte Struktur befindet sich in einem kleinen Gehäuse mit einem Diffusor (oder umgekehrt mit einer Linse, die den Lichtstrom bündelt). Beachten Sie die Polarität des Lichtbandes und der Stromquelle: Ein "rückwärts" angeschlossenes Band leuchtet nicht - es ist kein Wechselstrom, sondern Gleichstrom, der immer in eine Richtung fließt.

Obwohl Spannungen bis 12 Volt auch für nasse Hände als unbedenklich gelten (wenn die Haut nicht geschädigt wird), muss der gesamte Aufbau (Stromkreis) zuverlässig vor Kondens- und Spritzwasser geschützt werden. Wenn keine vorgefertigten Lichtelemente mit vollem Feuchtigkeitsschutz vorhanden sind, füllen Sie die montierten Kontakte mit Heißkleber oder Gummidichtungsmasse. Verwenden Sie kein Epoxid, wenn die Baugruppe sehr dünn ist - ein Riss und die Leiterbahnen könnten reißen. Das mit Epoxid "gegossene" Gerät ist nicht reparabel.

Es wird nicht empfohlen, farbige LEDs an kritischen Stellen zu verwenden. Tatsache ist, dass Rot zum Beispiel die Farben von blauen und grünen Objekten im Halbdunkel verzerrt und als Schwarz oder Braun ausgibt. Ebenso erscheinen rote Objekte in Rot heller als sie sind, heben sich aber nicht vom Hintergrund ab, beispielsweise von Weißen, die ebenfalls mit einem roten Schimmer in einer identischen Farbe gefärbt sind. Ähnliche Einschränkungen gelten für gelbe, grüne und blaue LEDs: Gegenstände und Stoffe gleicher Farbe verschwinden vollständig.

Die am besten geeignete Farbe für den täglichen Gebrauch ist Gelb. Bei gelben Gläsern wird dieses Licht also praktisch nicht emittiert, was einer solchen Laterne oder einem Lichtband einen Blendschutzeffekt verleiht.

Rote, grüne und blaue LEDs können gleichzeitig verwendet werden, wenn keine weiße vorhanden ist. Tatsache ist, dass unterschiedlich großes Licht eine angenehme Beleuchtung erzeugt, die an "warm", "neutral" oder "kalt" weißer Lichtstrom erinnert.

Für einen LED-Streifen, der von einem drahtlosen Gerät gesteuert wird, werden die folgenden Komponenten benötigt:

• Fernbedienung - Infrarotstrahlungsquelle;

• port - ein Empfänger der gleichen Infrarotstrahlen;

• eine Relaiseinheit oder eine Taste an einem Transistor - ein Leistungsschaltgerät;

• der einfachste Mikrocontroller - steuert den Betrieb der Schalttaste.

Die Fernbedienung selbst benötigt separate Batterien. Ein ähnliches Schema hat bei den Bedingungen von Wohnungen Anwendung gefunden, wenn die zentrale Stromversorgung vorübergehend abgeschaltet wird.

Um einen Diodenstreifen oder eine Leuchte zu berechnen, die mehr als ein Jahr lang im nahezu Dauerlichtbetrieb arbeiten kann, verwenden Sie die Eigenschaften von LEDs, Batterien und Begrenzungswiderständen (oder Reduzieren der Versorgungsspannung von Dioden), DC-Wandlern (z. 1,5V-3V), oben dargestellt. Ihre Aufgabe besteht darin, die Stromversorgung so weit wie möglich zu koordinieren, damit die LEDs für den angegebenen Zeitraum von 25 bis 50 Tausend Stunden arbeiten, wie in der Anzeige angegeben. Vorschnelles Handeln führt aufgrund des Spitzenhelligkeitsmodus zu geringer Leuchtkraft oder zu einem vorzeitigen Ausbrennen.

Bei der Lieferung von Lichtbändern für die Innenbeleuchtung ohne Steckdose sollten vorzugsweise wiederaufladbare Batterien verwendet werden. Kein einziger Benutzer, der heute bei Verstand ist und zumindest eine Ahnung von Batterien hat, kauft Einwegbatterien für ständig und viele Arbeitsgeräte, auch wenn es sich um eine einzelne LED in einer kleinen Taschenlampe handelt.

Straßentauglich sind jedoch nur seltene Akkus – zum Beispiel Nickel-Cadmium-Akkus, die auch bei Minustemperaturen laden, was sie im hohen Norden unverzichtbar macht.

Versuchen Sie, die Drähte so kurz wie möglich zu halten. Dies erspart Ihnen unnötigen Stromverlust in ihnen. Die Lichtleiste, die an einem abgelegenen Ort platziert werden kann, sollte sich in unmittelbarer Nähe der Batterien befinden. Wenn für das Band ein Etui verwendet wird, ist es ratsam, eine Batterie, den Schalter selbst und die Anschlüsse zum Aufladen eines solchen Geräts darin zu platzieren. Einige Handwerker legen einen Akku beispielsweise in ein Schlauchstück mit größerem Durchmesser und tragen eine Schutzschicht aus wasserdichtem Klebeband auf - von einem der Enden, an denen sich Klemmen zum Anschluss befinden.

Siehe unten für batteriebetriebene LED-Streifen.