Seuraa 
Viestejä19
Liittynyt2.3.2009

Olen harrastelijapohjalta rakentamassa infrapunavalvontakameraa, jonka ajattelin asentaa linnunpönttöön ensi kesänä ja seurata lintujen elämää netin kautta. En kuitenkaan juurikaan ymmärrä sähkölaitteiden, volttien, wattien ja ampreerien päälle, joten tässä pari kysymystä teille fiksummille.

Jos haluan asentaa pienen infrapunaledin pöntön kattoon tuottamaan valoa lintuja häiritsemättä niin onko yksinkertaista keinoa laskea kauanko paristo pitää lediä käynnissä? Ledini tiedot ovat seuraavanlaiset:

DC Forward Voltage (VF): 1.5-1.7V
DC Forward Current (IF): 500mA
Maximum Pulse Voltage: 2.2V
Maximum Pulse Current: 800mA

Eli testasin jo yhdellä 1,5V AA-paristolla ja ledi syttyi. Kannattako minun kuitenkaan alkaa virittelemään koteloa yhdelle AA-paristolle vai tyrehtyykö se päivässä? Lisääntyykö palamisaika missä suhteessa jos kytkenkin kolme AA-paristoa tai vaikka yhden 9V pariston lediin? Kantapään kautta jo opin että 9V paristo käräyttää ledin, eli tuo DC Forward Voltage lienee lediin työnnettävän volttimäärän maksimi?

Jos joku osaisi jonkun laskukaavan kertoa, jolla voisi arvioida eri paristovaihtoehtojen kestoa ja sitten vaikka vinkata hiukan millaisia resistoreja tms pariston ja ledin väliin pitää lyödä ettei lamppu kärähdä?

Kiitos!

Kommentit (11)

fenoxi
Seuraa 
Viestejä201
Liittynyt12.12.2013
Matsimus

Olen harrastelijapohjalta rakentamassa infrapunavalvontakameraa, jonka ajattelin asentaa linnunpönttöön ensi kesänä ja seurata lintujen elämää netin kautta. En kuitenkaan juurikaan ymmärrä sähkölaitteiden, volttien, wattien ja ampreerien päälle, joten tässä pari kysymystä teille fiksummille.

Jos haluan asentaa pienen infrapunaledin pöntön kattoon tuottamaan valoa lintuja häiritsemättä niin onko yksinkertaista keinoa laskea kauanko paristo pitää lediä käynnissä? Ledini tiedot ovat seuraavanlaiset:

DC Forward Voltage (VF): 1.5-1.7V
DC Forward Current (IF): 500mA
Maximum Pulse Voltage: 2.2V
Maximum Pulse Current: 800mA

Eli testasin jo yhdellä 1,5V AA-paristolla ja ledi syttyi. Kannattako minun kuitenkaan alkaa virittelemään koteloa yhdelle AA-paristolle vai tyrehtyykö se päivässä? Lisääntyykö palamisaika missä suhteessa jos kytkenkin kolme AA-paristoa tai vaikka yhden 9V pariston lediin? Kantapään kautta jo opin että 9V paristo käräyttää ledin, eli tuo DC Forward Voltage lienee lediin työnnettävän volttimäärän maksimi?

Jos joku osaisi jonkun laskukaavan kertoa, jolla voisi arvioida eri paristovaihtoehtojen kestoa ja sitten vaikka vinkata hiukan millaisia resistoreja tms pariston ja ledin väliin pitää lyödä ettei lamppu kärähdä?

Kiitos!

Kirkasvaloledit toimivat n. 3 voltilla, 20mA, mikä riittäisi pesän valaisemiseen, turhan tehokas ledi sulla.

Pariston jännitteestä vähennetään ensin ledin käyttöjännite, 9V-3V=6 volttia jaettuna 0,02 A=300 ohmin vastus.

Tai 9V-1,7=7,3/0,5A=14,6 ohm.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä28894
Liittynyt16.3.2005

Paristo on käytännössä jännitelähde, kun taas ledia pitäisi syöttää virtalähteellä. Hyvin pienet pariston jännitevaihtelut ja ledin kynnysjännitteen vaihtelut (lämpötilan funktiona) vaikuttavat voimakkaasti virtaan ja rikkovat ledin, jos sitä syöttää suoraan paristosta. Käytännössä helpoin tapa ratkaista ongelma sinun tapauksessa on käyttää korkeampaa jännitettä ja etuvastusta. Laita vaikka kaksi 1.2 V NiMH-akkua.

Lisäksi tarvitset etuvastuksen. Voit laskea vastusarvon kaavalla (paristojännite - ledin jännite)/ledin virta. Yksiköinä voltti ja ampeeri, niin kaava antaa ohmeja. Esimerkiksi 2 NiMH-akulla 50 mA virralla (2.5 V - 1.6 V)/0.05A = 18 ohmia. Tehonkestoltaan 0.6 W metallikalvovastus riittää.

Sopivan virran saat selville kokeilemalla. Nykyaikaisilla kameroilla 10-50 mA pitäisi riittää. Osta vaikka 82 ohm (11 mA), 39 ohm (23 mA) ja 18 ohm (50 mA) vastukset (maksavat kymmeniä senttejä per vastus) ja kokeile millä saat mielestäsi riittävän kuvanlaadun. Älä mene tuolla kytkennällä kovin lähelle ledin maksimiarvoja, koska se ei huomioi akkujännitteen ja ledin kynnysjännitteen vaihtelua.

Käyttöajan saat jakamalla akun kapasiteetin virralla. Esim. yleisillä sormiakuilla 20 mA virralla 2000 mAh / 20 mA = 100 h. Tuo 2000 mAh on aika realistinen kapasiteetti käytännössä, vaikka valmistajat uhoavat suuremmillakin lukemilla. Joudut vaihtamaan akut pari kertaa viikossa.

 

Jos haluat pitkän käyttöiän ilman perehtymistä hakkuriteknologiaan, voit laittaa sarjaan useita ledejä pienellä virralla ja vastaavasti isomman akkujännitteen. Ledin kirkkaus on suunnilleen suoraan verrannollinen virtaan (jos ei mennä yli tai paljon alle nimellisen). Vastus tulee sarjaan keikkien ledien kanssa ja mitoitetaan ylläolevalla kaavalla, kun ledien kynnysjännitteet laskteen yhteen Mitoita etuvastus niin, että vähintään noin 1/4 jännitteestä hukkuu siinä.

Esimerkki:

Korvataan yksi 20 mA:n virralla toimiva ledi neljällä, jolloin kynnysjännite on 4 x 1.6 V = 6.4 V ja virta on 5 mA. Etuvastukselle varataan noin kolmasosa siitä, vaikka 2.2 V. Akkujännite on vähintään 8.6 V. Käytetään 8 kpl AA-NiMH-akkukennoja, joiden nimellisjännite on 9.6 V. Käytännössä se on hieman isompi, 10-11 V. Lasketaan etuvastus (10 V - 6.4 V)/0.005A = 720 ohm. Lähin E12-arvo on 680 ohm. Vastuksen tehonkesto lasketaan vastuksen yli oleva jännite x virta, eli (10 V - 6.4 V)*0.005A = 0.018 W. Vastus kannattaa ylimitoittaa tehonkestoltaan reippaasti, eli otetaan halpa ja yleinen 0,6 W metallikalvovastus. Ne riittävät useimpiin ledivirityksiin, mutta jos haetaan suuria kirkkauksia satojen milliampeerien teholedeillä, voidaan tarvita tehokkaampia vastuksia. Niitä harvoin kannattaa ohjata etuvastuksen kautta, koska hakkuritekniikka on taloudellisempaa ja joustavampaa.

Nyt akut kestävät 2000 mAh/5 mA = 400 h. Vaihtoväli on sellaiset pari viikkoa.

 

 

Paul M
Seuraa 
Viestejä8613
Liittynyt16.3.2005

Mopojen huoltovapaat 12 V, 4 Ah akut maksavat alle 20 €. Sietävät sadettakin. Lataaminen on kätevää akkulatureilla. Tai voi kytkeä auton järjestelmään latautumaan.

Hiirimeluexpertti. Majoneesitehtailija. Luonnontieteet: Maailman suurin uskonto. Avatar on halkaistu tykin kuula

Matsimus
Seuraa 
Viestejä19
Liittynyt2.3.2009

Kiitos vastauksista, näillä eväillä olisi hyvä jatkaa, mutta tulipa tuossa eilen idea. Rakentelen tätä kameraviritystä siis Raspberry Pi -tietokoneen pohjalle, joten käytössäni on kaksi usb-liitintä. Toinen liittimistä on varattu wifi-donglelle, mutta toinen vielä vapaana. Aloin miettiä, että ehkä paristojen vaihtaminen on turha vaiva, koska kuitenkin pönttöön pitää yksi virtalähde vetää itse tietokoneelle ja usb-liittimestä saa virtaa, olettaisin että tarpeeksi ledille.

Olisiko siis teidän mielestänne toteuttamiskelpoinen idea rakentaa usb-piuha, johon olisi kytketty ledi (ehkä jonkun resistorin kautta) ja joka näin ollen palaisi aina kun kone on päällä? Ymmärrän että tuo kyseinen ledi saattaapi olla liian voimakas (tilasin sen alunperin huoneen valaisua varten), mutta ledejä saa lisää. Tärkein kysymys, johon vastaamiseen ei oma ymmärrykseni riitä on se, että kun kerran Neutroni tuossa ylempänä sanoi "Paristo on käytännössä jännitelähde, kun taas ledia pitäisi syöttää virtalähteellä" niin tämä tällainen usb-virtako olisi parempi kuin paristo/akku?

Löysin tällaisen tutoriaalinkin valon rakentamiseen jos joku haluaa vilkaista:
USB-powered LED

Kiitos taas!

CE-hyväksytty
Seuraa 
Viestejä29006
Liittynyt30.4.2005

Ilman muuta kannattaa mielummin ottaa sähkö siltä raspberryltä kuin erillisiltä pattereilta. Se on halvempaa sähköä ja jännite pysyy tasaisena. Ja se jännitehän on siis 5 volttia ja sen saa muistaakseni myös siitä raspin askarteluliitinrivistä (se musta rivi reikiä johon voi tökkiä piuhoja), jos ei halua usb-liitintä siihen käyttöön uhrata. Virtaahan siitä ei voi ottaa määrättömästi, mutta lediä sillä voi kyllä polttaa.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä28894
Liittynyt16.3.2005
Matsimus

Olisiko siis teidän mielestänne toteuttamiskelpoinen idea rakentaa usb-piuha, johon olisi kytketty ledi (ehkä jonkun resistorin kautta) ja joka näin ollen palaisi aina kun kone on päällä? Ymmärrän että tuo kyseinen ledi saattaapi olla liian voimakas (tilasin sen alunperin huoneen valaisua varten), mutta ledejä saa lisää.

Tuossa tapauksessa, että laitat tietokoneen pöntölle, tuo on ainoa järkevä tapa syöttää lediä. USB-liittimestä saa 5 V ja tarpeeksi ledille.

 

Tärkein kysymys, johon vastaamiseen ei oma ymmärrykseni riitä on se, että kun kerran Neutroni tuossa ylempänä sanoi "Paristo on käytännössä jännitelähde, kun taas ledia pitäisi syöttää virtalähteellä" niin tämä tällainen usb-virtako olisi parempi kuin paristo/akku?

Jännitelähde on lähde, joka pitää jännitteen vakiona kuormasta riippumatta (tosielämässä tietyissä rajoissa). Virtalähde pitää vastaavasti virran vakiona. Melkein kaikki käytännön sähkönlähteet ovat jännitelähdetyppisiä. Virtalähde pitää rakentaa erityisesti sitä tarkoitusta varten. USB-liittimen 5V linjakin on jännitelähde, eli ledin syöttäminen sen kautta vaatii etuvastuksen.

Esim. 2 lediä sarjaan ja 20 mA virta vaatii (5 V - 2*1.6 V)/0.02 A = 90 ohm vastuksen. Lähimmät E12 -vakioarvot ovat 82 ja 100.

 

Löysin tällaisen tutoriaalinkin valon rakentamiseen jos joku haluaa vilkaista:
USB-powered LED

Tuo toimii, mutta on mitoitettu valkoiselle ledille, jonka kynnysjännite on 3,6 V. IR-ledeillä se on paljon matalampi (se 1.5 - 1.7 V), joten niitä voi laittaa kaksi sarjaan valaistuksen hyötysuhteen parantamiseksi.

myl
Seuraa 
Viestejä224
Liittynyt18.11.2010

Aika tuhti ledi sinulla. Puoli ampeeria virtaa. Sitä ei pikkuparisto pitkään jaksa syöttää.

1.5 V paristo tosiaan sytyttää sen. Jos pariston kapasiteetti on 1500 mAh, ja ledi sattuu ottamaan tuon 500 mA, niin virtaa riittää kolmeksi tunniksi. Ledi sammuu kuitenkin sitä ennen, koska pariston jännite laskee.

Kuten edellä todettiin, lediä ei pidä syöttää suoraan paristosta vaan väliin pitää laittaa vastus. Sillä voi säätää ledin kirkkautta ja virrankulutusta. Jos paristossasi olisi ollut hieman enemmän jännitettä, niin se olisi polttanut ledin.

Merkkivaloksi kannattaa valita pienempitehoinen ledi (esim. forward current 10 mA).

Siitäkin tulee valoa ihan riittävästi.

-myl

Simplex
Seuraa 
Viestejä2962
Liittynyt26.1.2010

Etuvastukseen häviää turhaan tehoa. Itse tilaisin ebaystä mieluummin halvan kiinalaisen hakkurin, mistä rakentaisin vakiovirtalähteen, jolloin etuvastusta ei tarvita lainkaan. Jos ei halua lähteä muuttamaan moduulia, niin moduulia voi toki käyttää vakiojännitelähteenä, ja kun moduulin lähtöjännitteen säätää juuri oikeaksi, niin etuvastuksen arvon voi pitää parinkymmenen ohmin luokassa. Noita euron-pari hakkureita löytyy ebaystä hakusanoilla "mini dc-dc converter".

Neutroni
Seuraa 
Viestejä28894
Liittynyt16.3.2005
Simplex

Etuvastukseen häviää turhaan tehoa. Itse tilaisin ebaystä mieluummin halvan kiinalaisen hakkurin, mistä rakentaisin vakiovirtalähteen, jolloin etuvastusta ei tarvita lainkaan. Jos ei halua lähteä muuttamaan moduulia, niin moduulia voi toki käyttää vakiojännitelähteenä, ja kun moduulin lähtöjännitteen säätää juuri oikeaksi, niin etuvastuksen arvon voi pitää parinkymmenen ohmin luokassa. Noita euron-pari hakkureita löytyy ebaystä hakusanoilla "mini dc-dc converter".

Periaatteessa olet oikeassa. Mutta jos reunaehdot ovat seuraavat:

- rakentelijan tietotaito on tasoa, joka tarvitsee kädestä pitäen neuvon miten lediä syötetään akusta.

- laite tulee kuukausien ajaksi ulkotiloihin, jossa on runsaasti kosteutta ja ajoittain kondensoivat olot.

- sillä parin euron hakkurilla korvataan parin euron akkukenno, joka tuottaa tarvittavan jännitteen etuvastukselle.

- koko kesän energiakulut ovat maksimissaan yksittäisiä senttejä.

- laitteiston painolla ja koolla ei ole väliä.

 

...sanoisin että hakkurilla kikkailemalla tekee tekemällä helposta asiasta vaikean. Joskus juuri se on elektroniikkaharrastuksen suola, mutta jos vain haluaa valot pönttöön minimipanostuksella, niin sen yhden jääkiekkovalmentajan viisaus pätee myös elektroniikkasuunnitteluun: "keep it simple stupid".

 

Suosituimmat

Uusimmat

Uusimmat

Suosituimmat