Aus QC-Copter
LEDs am Copter
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Allgemeines
Eine Beleuchtung am Copter ermöglicht Nachtflüge oder Flüge in der Dämmerung. Am effizientesten lässt sich die Beleuchtung mit LEDs (Licht Emitierende Diode) bewerkstelligen. Leider kann man LEDs nicht direkt an eine Spannungsquelle (z.B. den LiPo) anschließen, da der so entstehende hohe Strom die Leuchtdiode zerstören würde.
Berechnung des Vorwiderstands
Um den Strom durch die LED zu begrenzen, bedarf es eines Vorwiderstands. Dieser berechnet sich wie folgt:
| UAkku - ULED | UAkku = | Akkuspannung | ||
| R = | ---------------- | ULED = | Betriebspannung einer LED | |
| ILED | ILED = | Betriebstrom einer LED |
Bemessung der Größen
Die im Multicopterbau üblichen LiPo-Akkus haben eine Ladeschlussspannung von 4,2V. Hat man beispielsweise einen 3-Zellen-LiPo (3s), ergibt sich also eine Akkuspannung von UAkku = 3 * 4,2V = 12,6V.
Die Betriebsspannung der LED (ULED) kann man ebenso wie den Betriebstrom (ILED) dem dazugehörigen Datenblatt entnehmen. Die Betriebspannung ist je nach Farbe sehr unterschiedlich. Übliche Kennwerte sind beispielsweise ULED = 2V und ILED = 20mA.
Nach unserer Formel ergibt sich daher:
| 12,6V - 2V | |
| R = | ------------- = 530 Ohm |
| 0,02A |
Dann sucht man sich nach der E12 oder E24 Reihe den nächstmöglichen Festwiderstand aus. In diesem Fall wären das 560 Ohm.
E12 und E24 Reihe
| E12 | 1,0 | 1,2 | 1,5 | 1,8 | 2,2 | 2,7 | 3,3 | 3,9 | 4,7 | 5,6 | 6,9 | 8,2 | ||||||||||||
| E24 | 1,0 | 1,1 | 1,2 | 1,3 | 1,5 | 1,6 | 1,8 | 2,0 | 2,2 | 2,4 | 2,7 | 3,0 | 3,3 | 3,6 | 3,9 | 4,3 | 4,7 | 5,1 | 5,6 | 6,2 | 6,9 | 7,5 | 8,2 | 9,1 |
Nun hat man den Widerstandswert, was fehlt, ist die maximal zulässige Verlustleistung des Widerstandes.
Dazu multiplizieren wir den Strom, der durch den Widerstand fließt und die Spannung, die an ihm abfällt:
P = ( UAkku - ULED) * ILED
Mit den Daten von unserem Beispiel oben (wir rechnen mal mit 530 Ohm weiter):
P = (12,6V- 2V) * 0,02A = 10,6V * 0,02A = 0,212W
Daher sollten wir uns für einen Widerstand mit einer maximalen Verlustleistung von nicht weniger als 1/4W entscheiden.
Reihenschaltung von LEDs
Bei einer Reihenschaltung gilt die gleiche Formel wie oben bei nur einer LED - Natürlich muss man die LED-Spannung mit der Anzahl der LEDs multiplizieren.
Wollen wir also drei LEDs (3 * 2V gemäß unserer LED aus dem obigen Beispiel) in Reihe schalten, sieht die Rechnung so aus:
| 12,6V - 6V | |
| R = | ------------- = 330 Ohm |
| 0,02A |
Parallelschaltung von LEDs
LEDs dürfen nicht parallel geschaltet werden!
LEDs am Copter per Fernsteuerung schalten
Die QuadroControl III hat 5 Transistoren, mit denen LEDs angesteuert werden können. Man verbindet einfach den Minuspol der Reihenschaltung aus LED(s) und Widerstand mit dem Transistor. Der andere Pol wird direkt auf den Pluspol des Akkus gelegt.