Löten Nichia High Power

[muff]

Hallo Leute,
bin dabei eine Pendelleuchte zu bauen, Körper (Beton) schon fertig und jetzt hab ich
als gefühlt schon 100 Jahre Elektriker mit dem Löten probleme!
Meine letzten Prokekte hab ich erfolgreich mit Smart-Arrays gelößt.
Dieses mal will ich 24 stück Nichia 385 1,65W in 2700 und 5000K (10x10 Platine) nebeneinander zwecks
Lichtfarben steuern verwenden.
Ich habe selbige auf eine 30x6 mm breite Alustange geklebt und danach erst 0,5mm flex. angelötet.
Hab schon gemerkt das die Wärme "abhaut" und der Lötkolben recht heiß werden muss um den Draht anzulöten.
Beim testen haben 2 schon nicht geleuchtet, und ich hab inzwischen noch ein paar getauscht.
Jetzt werden bei annähernd Nennleistung manche dunkler!
Mache ich etwas grundsätzlich falsch, bzw sollte der Draht vor Montage gelötet werden?
Schaltung: Immer 3 in Reihe um dann mit ca 19-20 V betrieben zu werden

Gruß Martin.

[Borax]

bzw sollte der Draht vor Montage gelötet werden?

Ja.

Schaltung: Immer 3 in Reihe um dann mit ca 19-20 V betrieben zu werden

Keine KSQ? Oder wenigstens ein Widerstand? Woher weißt Du denn dann bei welchem Strom die betrieben werden? Bei 20V kann es durchaus schon zu einem viel zu hohen Strom kommen. Der Nennstrom der LEDs liegt zwar bei 200mA, aber der absolute Maximalstrom auch nur bei 250mA. Darüber gehen die LEDs also schon schnell kaputt. Ohne KSQ sollte man eher nur 150mA planen. Wenn die LEDs warm werden ziehen sie sowieso schon mehr Strom bei gleicher Spannung.

[muff]

Hallo,
o.k., Strom hab ich nicht gemessen gehabt. Mit der Spannung aber "herangetastet" bis auf 20V kurzzeitig.
Vorwiderstand würde doch auch nur Spannung begrenzen, welche ich ja einstellen kann,oder?
Bei 3x 6,7V sollte z.B. mit 19V alles im grünen Bereich liegen.
Hab dann mal gemessen bei funktionierendem trio:
vor Tatort-19,5V/205mA
nach Tatort 19,5V/210mA.

Martin

[Achim H]

Vorwiderstand würde doch auch nur Spannung begrenzen

Ein Vorwiderstand hat 2 Aufgaben,die zeitgleich durchgeführt werden:
1. überschüssige Spannung vernichten,
2. den Strom durch die Leds einstellen.

Ein össeliger Vorwiderstand kostet nur wenige Cent.

Bei 3x 6,7V sollte z.B. mit 19V alles im grünen Bereich liegen.

Leds haben einen negativen Temperaturkoeffizienten. Das bedeutet, dass die Vorwärtsspannung der Leds mit Betriebswärme geringer als im kalten Zustand ist. Das sieht man auch an Deiner Messung. Da sich die Spannung nicht anpassen kann, steigt im Gegenzug der Strom an.

Die Nichia385 sind 2 Leds in Reihe und darf mit maximal 250mA bestromt werden.
Die im Kurzdatenblatt angegebenen Spannungswerte sind nicht verbindlich und können abweichend kleiner oder größer sein (typ: +/- 10%).
Ist die Vorwärtsspannung der gekauften Leds geringer und die Leds werden mit einem Festspannungsnetzgerät betrieben, ist der Strom durch die Leds von Anfang an höher.

Mit 3x 6,7V wäre die Spannung, die die Leds beim maximalen Strom von 250mA benötigen würden, schon höher. Folglich wird auch der Strom höher als 250mA sein. Rechnet man hier noch den Temperaturdrift bei Erwärmung hinzu, werden die Leds definitiv überbestromt: weit über 250mA (maximal erlaubt* sind 250mA).

* ausreichende Kühlung vorausgesetzt.


Erforderlicher Vorwiderstand für 3 Leds in Reihe @ 200mA:
Betriebsspannung - (Anzahl Leds x Vorwärtspannung für 1 Led)
----------------------------------------------------------------------------- = Vorwiderstand [in Ohm]
Strom durch die Leds [in Ampere]

Mit Zahlen:
19,5V - (3x 6,33V)
----------------------- =
0,2A

19,5V - 18,99V
-------------------- =
0,2A

0,51V
-------- = 2,55R --> nächst höhere, aber erreichbarer Wert = 2,7R*.
0,2A

* die Toleranz des Widerstandes sollte recht eng sein. Ich empfehle Metallschichtwiderstände mit 2% oder 1% Toleranz.

Rückrechnung auf den Strom:
0,51V
--------- = 0,18889A --> 188,89mA
2,7R

Mit Erwärmung der Leds werden diese mit einem etwas höheren Strom betrieben, der jedoch unterhalb des max. erlaubten Strom liegt.

Leistung des Vorwiderstandes:
Spannung, die vernichtet werden muss x Strom, der fließt.

Mit Zahlen
0,51V x 0,18889A = 0,09633W --> geeignete Leistungsklasse: 0,25W oder höher belastbar.
Kalkuliert man von Anfang an den Temperaturdrift der Leds mit ein (im Gegenzug muss mehr Spannung vernichtet werden), wäre ein Vorwiderstand mit mindestens 0,5W sinnvoll.

[muff]

Danke für die ausführliche Antwort.
Aber nochmals gefragt: Wenn ich in meiner Schaltung den Strom messe
und die Spannung so einstelle bis zu meinen z.B.200mA habe ich dann nicht den selben Effekt?

[Achim H]

Nein, der Effekt ist nicht der gleiche.
Wenn Du die Spannung eingestellt hast und die Leds nach einer Zeit = X ihre Betriebswärme haben, ist deren Spannung kleiner als im kalten Zustand. Da diese nach wie vor mit einer konstanten Spannung betrieben werden, steigt im Gegenzug der Strom an.

Und was machst Du wenn die Netzspannung schwankt?
230V~ +/-10%.
Wenn sich die Netzspannung ändert, verändert sich wahrscheinlich auch die Ausgangsspannung.
Und was machst Du dann?

Ein paar Zehntel Volt mehr Spannung am Ausgang Deines Netzgerätes und die Leds werden überbestromt.

Eine kleine Änderung der Spannung bewirkt eine große Änderung des Strom.
Aus diesem Grund werden die Leds über den Strom betrieben:
Eine kleine Änderung des Stroms bewirkt nur eine sehr kleine Änderung der Spannung.

Hören wir auf mit der Fachsimpelei.
Sind Dir 10 Cent für einen össeligen Widerstand bereits zu teuer?

[muff]

Nein natürlich nicht!
Ich wollte es nur verstehen!
Besten Dank,
Martin.