Aus QC-Copter

Wechseln zu: Navigation, Suche

LEDs am Copter


Inhaltsverzeichnis

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.