Schmuckbeleuchtung

Eigene Projekte und Vorhaben könne hier beschrieben und besprochen werden

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Schmuckbeleuchtung

Neuer Beitragvon Mergol am Donnerstag 27. Juni 2013, 23:56

Hallo werte Elektroforumianer! :-)
Kurz zu mir, ich bin 23 und lerne im Moment Schmuckdesign und Goldschmieden und bastle in meiner Freizeit an allem möglichen herum.
Ich bin durch Zufall hier gelandet und habe gleich beschlossen hier zu fragen wie ich eine winzige, autonome LED-Beleuchtung realisieren könnte, dies ist also mein erster Beitrag hier, also hab bitte etwas Nachsicht falls meine Frage nicht ganz verständlich ist oder so, falls das nicht der richtige Bereich ist, wärs nett mich zu verschieben :)

Nun zu meinem Plan :
Ich würde gern ein Schmuckstück fertigen das von einer kleinen LED beleuchtet wird. Ich hatte mir das in etwa so vorgestellt:
Eine LED wird von einem Knopfzellenakku bestromt, welcher wiederum von einer kleinen Solarzelle (Taschenrechner? :me: ) geladen wird. Ich hätte gern das die Zelle tagsüber den Knopfzellenakku lädt damit die LED nachts schön den Schmuck beleuchtet.
Könnt ihr mir sagen wie ich das realisieren könnte? Im Umgang mit Lötkolben, LEDs usw bin ich dank Schule schon geschult, nur die Theorie fehlt mir.

Gruß Mergol
Mergol
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Re: Schmuckbeleuchtung

Neuer Beitragvon anders am Freitag 28. Juni 2013, 01:51

nur die Theorie fehlt mir.
Dann holen wir das eben nach. :-)

damit die LED nachts schön den Schmuck beleuchtet.
Dass die LED leuchtet, auch heller als ein Leuchtzifferblatt, sollte zu erreichen sein, aber daß sie etwas beleuchten kann, dürfte Wunschdenken bleiben.
Der Grund liegt in dem miserablen Wirkungsgrad der Kette Solarzelle - Akku Laden - Akku Entladen.
Ohne genauere Zahlen zu haben, aber nicht ganz aus der Luft gegriffen, dürfte die Solarzelle einen Wirkungsgrad von 10% haben, der Akku vielleicht 25% und die LED 20%.
Unterm Strich also gerade mal 2%.
Anders ausgedrückt: Du musst 50 Mal mehr Licht einstrahlen, als du nachher herausbekommst.

Kommen wir mal zu Zahlen:
Ich habe hier eine Solarzelle, die wäre mit 20mm x 35 mm wohl schon etwas groß. In vollem Sonnenlicht habe ich einen Kurzschlußstrom von etwa 1,3mA und eine Leerlaufspannung von etwas über 6V gemessen.
Ideale Verhältnisse zum Laden eines kleinen Li-Ion Akkus also.
Bei hellem Kunstlicht, eine 60W Leuchtstofflampe in ca. 3m Entfernung, beträgt der Kurzschlußstrom gerade noch 12µA, das habe ich gerade eben noch mal nachgemessen. Die Sonne ist also über 100 Mal heller.

Immerhin:
Wenn man diese Solarzelle direkt an eine superhelle weiße LED anschliesst, leuchtet jene immerhin so hell, daß man sie unter allen Umgebungshelligkeiten gut sehen kann. Sowohl bei Tageslicht und 1mA wie auch bei Kunstlicht und den paar µA.

Machbar ist das also, und die LED stellt das geringste Problem dar. Die würde man nachts auch noch mit 1µA gut sehen. Problematisch ist die doch relativ große Solarzelle und die Schwierigkeit einen winzigen Li-Ion Akku (oder 3 Zellen a 1,2V) aufzutreiben.
Der kleinste mir bekannte Li-Akku in Form einer Knopfzelle hat 7mAh, 12mm Durchmesser und ist 2mm dick.
Die Spannung dieses Akkus sinkt während der Entladung von 3V auf etwa 2,5V ab. Anders als bei den Li-Ion Akkus ist das etwas zu wenig für weiße und blaue LED, aber es ist ok für grün, gelb, orange, rot.
Allerdings habe ich keine praktische Erfahrung mit dieser Art von Akku.

LEDs bekommt man problemlos und in allen Farben in der Größe 0603 also 1,5mm lang, 0,8mm breit.
Da die LED, wie oben erwähnt, auch mit 10µA noch sehr schön leuchtet, sollte es möglich sein den Strom auf 3µA zu reduzieren. Der obige Akku würde dann für fast 100 Tage im Dunkeln reichen.

Damit könnte es auch ökonomisch sein auf die Solarzelle überhaupt zu verzichten und statt dessen nicht aufladbare Knopfzellen zu verwenden.
Für die noch kleinere Li-Knopfzelle CR1025E wird eine Kapazität von 30mAh angegeben, - bei 3µA reicht das für 10.000 Stunden oder 416 Tage!
Mit der größeren überall preiswert erhältlichen CR2025 (150mAh) sind sogar über 5 Jahre Dauerbetrieb mit 3µA möglich!
(Die ersten beiden Ziffern geben den Durchmesser als 10 bzw. 20mm an, die letzten beiden die Dicke= 2,5mm)


P.S.:
Anders als bei den Li-Akkus bleibt die Spannung der genannten Primärzellen während der meisten Zeit der Entladung fast konstant bei etwa 3V.
Das reicht dann auch gerade für blaue und weisse LED.


P.P.S.:
Oder soll die LED gar nicht in das Schmuckstück eingebaut werden?
Ich bin jetzt von einer Art elektronischem Schmuck ausgegangen, dieses Thema ist ja nicht gerade neu.
Wenn die LED in eine separate Halterung einbaut wird, ist das mit dem Akku kein Thema. Da nimmt man normale AA-Zellen vom Aldi, und bis die leer sind, ist ein kleiner Akku längst kaputt.
Zuletzt geändert von anders am Freitag 28. Juni 2013, 02:11, insgesamt 3-mal geändert.
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Re: Schmuckbeleuchtung

Neuer Beitragvon anders am Freitag 28. Juni 2013, 08:56

Bervor du nicht sagst, in welchen Foren du noch gepostet hast, wird es wohl in keinem weiter gehen!
http://forum.electronicwerkstatt.de/php ... 4_bs0.html
:traurig:
anders
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Re: Schmuckbeleuchtung

Neuer Beitragvon Mergol am Freitag 28. Juni 2013, 14:20

HALLO! ;)
Erstmal vielen Danke für die schnelle, einfache und dennoch ausführliche Antwort! :pro:
Um weitere Fragen zu dem Thema zu stellen muss ich deine Antwort aber noch ein paar mal lesen.

Zum Anderen, der Doppelpost war nicht ganz gewollt, ich hatte das andere Forum zuerst gefunden und hab dann gepostet, ich dachte aber das die Seite nicht allzu aktiv wäre. Da ich auf der Seite den Link dieser Seite sah, dachte ich es sei seine Ableger oder sowas. Also habe ich auch hier gepostet und wollte mein Thema dort löschen, fand den Button dafür aber nicht ...:/ Sorry for the trouble!

Schönen Start ins Wochenende, ich werd nachher erstmal meinen Geburtstag nachfeiern gehen und mich dann wieder mit meinem Schmuck beschäftigen. :) :sm12:
Mergol
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Re: Schmuckbeleuchtung

Neuer Beitragvon BernhardS am Samstag 29. Juni 2013, 16:34

Hallo,

Um LED´s zu bestromen gibt es einen winzigen Chip namens PR4401, der allerdings noch ein zweites Bauteil braucht, das nicht gaaanz so klein ist. Ich hab irgendwo noch welche und kann vielleicht -muss erst gefunden werden- mal ein Foto reinstellen. Tante Google hat bestimmt auch ein Foto (und damit der US-, der britische und noch ein paar Geheimdienste - aber finden die erfahrungsgemäß erstmal nicht rechtzeitig wieder und wenn dann rücken die die nicht wieder raus) Ähh, wo war ich? Ach ja:
Dann braucht man nur eine einzelne Batteriezelle, da kann man sich ja die Größe = Leuchtzeit selbst aussuchen.

Das mit der Solarzelle würde ich mir sorgfältig überlegen, die Sonne liefert halt nur soundsoviel Milliwatt pro Quadratzentimeter - die theoretischen Ladezeiten stimmen ja auch nur dann, wenn das Teil ausgerichtet in der prallen Sonne liegt.

Bernhard
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Re: Schmuckbeleuchtung

Neuer Beitragvon ludieter am Freitag 7. November 2014, 12:14

Ich finde das ja an sich eine gute Idee, dennoch könnte ich mir auch einen Bilderrahmen für deinen Schmuck vorstellen. Den muss man ja nicht hängen, den kann man a Beispielsweise hinlegen und somit dann den Schmuck von hinten beleuchten lassen. Ich hab mir da http://kml-kramer.de/produkte/plakat-und-bilderrahmen/ mal einen Rahmen bestellt und kann sagen das ich bestens zufrieden bin! Mach dich doch mal schlau, das sieht bestimmt toll aus.
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