Lampe 210W // OHNE "R" !!?

[flosevcik]

Hallo

ich will mir eine große Deckenleuchte bauen mit einer Gesamtleistung über 210 W! Man sagt ja das man zum sicheren und stabilen betreiben der LED ca. 20% der Leistung über die Widerstände laufen soll.
Das wären bei mir gute 40W die nur für die Stabilisierung drauf gehen.

meine Lampe (Innenleben)

Mein Frage, wenn ich 8 Leds in Reihe betreibe, und bei der Spannung ein 100% stabilisiertes hochwertiges Netzteil betreibe, das über einen parallelen Kondensator auch noch gegen Peaks bzw. höhere Einschaltspannungen gesichert ist müsste das ganze doch ohne Vorwiderstände laufen.

Bsp.: Ich habe eine stabilisierte Betriebsspannung von 24V. An diesen 24V betreibe ich (8* Samsung Sunnix , also können ja max. pro LED 3V abfallen (8*3V = 24V).
Bei 3V fließen im Einschaltmoment 350mA. So alles was jetzt noch passiert die LED wird heiß und driftet um ca. 20mV/C°. Imax der LED sind 700mA.
Also wenn man den worst case betrachtet und die LED hat große Fertigungstoleranzen und sie wird richtig heiß bin ich doch immer noch im sicheren Bereich! ODER? Mehr als 3V können ja nicht pro LED abfallen. Bitte um Hilfe!

Kurzdatenblatt der LED's: Strom von 175mA - 700mA
Spannung von 2,9V - 3,7V

Besten Dank schon mal!

Beste Grüße
Flo

[Sailor]

Ob die LED bei 3 Volt 350 mA hat oder bei 3,3 Volt oder bei 2, 9 Volt oder bei ... musst Du für jede LED ausmessen. Wenn im Datenblatt für eine LED 350 mA bei 3 Volt angegeben sind, ist diese Spannung "typisch", d.h. für eine für die konkret vor die liegende LED kann sie durchaus abweichen, so dass bei 3 Volt schon ein höherer Stom fließen kann, aber auch ein geringerer.

Wegen der geringeren Leistung ist bei Standard LED´s eine Stabilisierung mittesls Widerständen fast immer sinnvoll, gerade wenn man sie unter dem Preis-/Nutzenverhältnis sieht.

Bei High-Power-LED´s kannst Du natürlich auch mit Widerständen arbeiten, aber sie werden schon dicker, weil mehr Leistung in Wärme umgesetzt wird und jede LED muss an einer Konstantstromquelle vermessen werden, damit der Widerstand auch stimmt.

Es ist einfacher, mit 230 Volt Konstantstromquellen zu arbeiten. Immerhin gehen z.B. an diese bis zu 18 350 mA - LED´s.

Edit:

Sieh Dir mal Punkt 3. Characteristics im Datenblatt an:

Mindestspannung bei 350 mA ist 2,9 Volt, Höchstspannung 3,5 Volt.

[flosevcik]

Hey Sailor,

erstmal Danke für die schnelle Antwort zu solch unchristlicher Stunde . Versteh ich das richtig, im Grunde müsste mein Vorhaben funktionieren, ist aber alles ein bisschen Heikel!

Das mit der KSQ ist natürlich die sicherere Methode, aber dann kann ich sie nicht dimmen, bzw. KSQ die Dimmbar sind, sind ziemlich teuer und dann brauch ich ja noch jede Menge davon! 210W ist halt nicht ohne.

Wenn ich jeden "LED-Reihen-Strang" seperat messe und dementsprechend Verdrahte müsste es doch gehen?

Besten Dank, Gruß Flo

[Sailor]

Wenn ich jeden "LED-Reihen-Strang" seperat messe und dementsprechend Verdrahte müsste es doch gehen?

Ja, das ist die Methode, die ich oben meinte.

Eine KSQ nehmen, LED vermessen (geht natürlich auch in 3er oder 8er oder ... Reihe, dann LED´s so zusammenstellen, dass die 8 Stück in die 24 Volt passen. Wenn nicht, werden es doch nur 7 LED´s in Reihe.

Ich gehe mal davon aus, dass Du schon ein Netzteil hast? Sonst würde ich auf eine höhere Spannung ausweichen. Wenn die Spannungen der LED´s so sind, dass bei 24 Volt nur 7 LED´s in Reihe gehen, passen bei 48 Volt vlt.t noch 15. Auch so kann die Effizienz der Schaltung noch erhöht werden.

Bei einem stabilisierten Netzteil brauchst Du keinen Kondensator parallel zu den LED´s.

[flosevcik]

Cool Sache, das klingt doch sehr vielversprechend )!

Ja richtig das Netzteil hab ich schon, kanns noch bis auf 29,5 V hochschrauben, muss mal schauen wie ich am besten hin komme, betreibe auch noch 48 Cree MX-6 damit!

P.S. Kennst du dich evt. auch mit Kühlung der LED's gut aus, hätte da noch ein paar Fragen bzw. Unklarheiten

Besten Dank!

Flo

[Sailor]

Ich schätze die Kühlung der LED´s ab und baue sie meist auf Alu-Profile aus dem Baumarkt. Damit bin ich bisher immer gut hingekommen.

Du hast ja schon Lüfter vorgesehen. Wenn der Luftstrom die Kühlflächen überall trifft, dürftest Du auch bei der Leistung keine Probleme bekommen. Der Aufbau sieht nach den Bildern zu urteilen recht gut aus.

Für die Lüfter würde ich noch eine Temperatursteuerung vorsehen mit dem Fühler (temperaturabhängigen Widerstand) an der gemessenen (oder gefühlt) wärmsten Ecke.

[flosevcik]

hab ein anderes Problem, hab schon ein paar selbergebaute Lampen im Einsatz. Die sind rein passiv gekühlt, der Kühlkörper hat eine Temp_max. von 60 C°.
Verbaut hab ich Cree MX-6, laut Datenblatt "Ambient Temperature" müsste noch alles im Grünen Bereich sein. Weiss nur nicht genau wie groß der Wärmewiderstand von den von Lumitronix ausgelieferten Star-Platinen ist. Denke der müsste schon ziemlich niedrig sein.

Ambient Temperatur heißt ja eigentlich Umgebungstemperatur, kann ich da den Kühlkörper so betrachten? Ist es vielleicht doch zu heiß?

Danke Dir noch mal!!^^

P.S. Ist im Datenblatt auf S.5.

[Sailor]

So hoch komme ich mit der Kühlkörpertemperatur nicht. Selbst die LED bleibt im anfassbaren Bereich.

Mein "Temperaturfühler " ist der Zeigefinger der rechten Hand. Wenn ich damit direkt auf die LED drücke,sollte die Wärme auch nach 30 Sekunden noch aushaltbar sein. das dürften bei meiner "Hornhauteinstellung" etwa 55 Grad sein. Wohlgemerkt, auf der LED, nicht auf dem Kühlkörper. Damit liege ich aber weit unter den Spezifikationen. Die Temperatur könnte durchaus höher sein, aber dann streikt mein "Fühler".

Zur Messung der Temperaturen ist hierein interessanter Beitrag von Borax.

[flosevcik]

Sailor ich danke Dir, warst mir ne große Hilfe!

[CRI 93+ / Ra 93+]

Bei so großen Lampen und einstellbarer Versorgungsspannung würde ich eine lineare Ultra-Low-Drop-KSQ (0,1...0,3V drop) empfehlen und die Versorgungsspannung so einstellen, dass bei Warmen LEDs der Strom, den die KSQ vorgibt gerade so eben erreicht wird.

Aber ein präzise berechneter und vor allem auf maximale LED-Temperatur abgestimmter Vorwiderstand geht auch. Da reichen dann sogar 1% pro LED der Reihe, d.h. 3% der Spannung über dem Widerstand bei 3 LEDs in Reihe. Aber wirklich nur, wenn auf maximal jemals zu erwartende LED-Temperatur abgestimmt!!!

Es geht aber auf GAR KEINEN FALL ganz ohne Vorwiderstand!*1) *2)

*1) U.u. können auch die Zuleitungen Vorwiderstand spielen, in Deiner Lampe aber eher nicht, das Netzteil sitzt ja mit drin, da sind die Leitungen zu kurz.
*2) Wenn man die LEDs mit einem Bruchteil des maximal zulässigen Stroms betreibt, für nur wenig Temperaturschwankungen sorgt, geht es doch. Der Bruchteil dürfte je nach LEDs und Kühlung bei 10% bis 50% des max. zulässigen LED-Stroms liegen. Das ist aber mit Abstand die schlechteste Variante, es so zu machen!

[flosevcik]

Ok, kannst du mir das mit der "Ultra-Low_Drop KSQ" nochmal genauer erklären habs nicht so ganz verstanden.

Gibt es denn eine "Ultra-Low-Drop-KSQ " mit so hoher Leistung? Alles was ich gefunden hab hat nur einen Bruchteil von dem was ich brauche.
Oder hab ich Dich falsch Verstanden. Meinst du Parallel zur Spannungsquelle??

besten, Dank

Gruß Flo

[Sailor]

Ok, kannst du mir das mit der "Ultra-Low_Drop KSQ" nochmal genauer erklären habs nicht so ganz verstanden.

Sieh mal hier und weitere Erläuterungen hier.

[CRI 93+ / Ra 93+]

Guck mal hier (Beitrag vom Sa, 27.02.10, 16:39 von Beatbuzzer, der hat meine Grundidee da noch deutlich perfektioniert)

Noch besser (=präziser) wäre es mit Operationsverstärker und Spannungsreferenz, aber das ist nicht wirklich notwendig.

Wenn Du die Spannung so einstellst, dass über der KSQ 0,2V abfallen, wären das bei 3 Ampere 0,2*3=0,6 Watt ... das geht bei einem MOSFET im TO220-Gehäuse noch gut ohne Kühlblech und dürfte effizienter sein als eine getaktete KSQ. (es sei denn die getaktete KSQ ist gleichzeitig das 230V-Netzteil).

Da die Vorwärtsspannung von LEDs bei steigender Temperatur sinkt (ca. 0,002 bis 0,004 Volt pro °C --- also bei um 80° gestiegener Temperatur bis zu 0,32V geringer werden kann --- PRO LED! --- abhängig von LED und LED-Strom) sollte man bei Maximaltemperatur des Kühlkörpers messen und dann Netzteilspannung optimal einstellen. Erst so hoch, bis die KSQ begrenzt, aber vorsicht, damit sie nicht durchbrennt und dann wieder soweit runter, dass der Strom gerade so eben nicht mehr sinkt. Bei maximal zu erwartender LED-/Kühlkörpertemperatur wie gesagt!)