Guten Morgen Tutti,
Zitat:
aber wenn ich deine Pläne und deinen ersten Bericht über dein neues Projekt lese freue ich mich einfach nur wie Bolle auf deine wie ich hoffe ausführlichen Berichte vom neuen Projekt.
Ja klar, ich dokumentiere fast alles mit Bildern und werde jetzt gleich mal mit der LED-Beleuchtung anfangen. :wink2:
Bei den elektronisch versierten Lesern entschuldige ich mich schon mal vorab, daß ich die Simpelsten Sachen so ausführlich und hoffentlich Idiotensicher erkläre, einfach den Teil überspringen wem das zu blöd ist.
Ich habe von Elektrik reichlich wenig Ahnung und von Elektronik nicht mal nen blassen Dunst. Also mußte ich mir erst mal das simpelste Grundwissen (Halbwissen) zusammensuchen und erfragen und genau aus dieser Sicht des völlig Ahnungslosen beschreibe ich nun den Bau einer LED-Leuchte und die Fakten die zu beachten sind.
Besonders Bedanken möchte ich mich für die geduldige, detaillierte Aufklärung bei
Robert Miehle-Huang, von dem der größte Teil der Infos stammt.
Und ich muß vom Nachbau meiner Beschreibung dringend abraten, weil ich dafür und alle damit verbundenen Folgen natürlich keine Verantwortung übernehmen kann.
:wink2:
LED-Beleuchtung-Bastelbeschreibung von/für Ahnungslose:
Fakten:
1.)
LEDs sollen immer in Serie geschaltet werden und nicht parallel wie ich das mache.
Der Hintergrund ist die Eigenheit der LEDs bei Erwärmung mehr Strom (Ampere bzw. mA) zu ziehen, dadurch noch heißer zu werden und somit noch mehr Strom zu ziehen usw. usw.
Erwärmen sich parallel angeschlossene LEDs nicht gleich schnell und gleich stark, saugt die heißeste den anderen so zu sagen den Strom ab, die Unterversorgten bringen dann nur noch eine reduzierte Leistung oder gar nichts mehr.
Die Heißeste wird dabei mehr an sich reißen und auch heißer werden als sie auf Dauer verkraften kann und vorzeitig in den LED-Himmel wechseln.
Also LEDs normalerweise nur in Serie schalten und nicht parallel an die Stromquelle anschließen.
2.) 3 Größen sind bei der Wahl des Netzteils bzw. der kombinierten Konstantstromquelle zu beachten.
- Spannung Volt (V)
- Stromstärke Ampere (A od. mA)
- Leistung Watt (W) od. Voltampere (VA)
3.) Spannung Volt (V): Bei in Serie geschalteten LEDs summiert sich die benötigte Spannung.
Also bei 2 LEDs durch die hintereinander der Strom fließt braucht das Netzteil bzw. die kombinierte Konstantstromquelle eine Ausgangs-Spannung welche der Summer der benötigten LED-Spannungen entspricht.
Bei 2 LEDs (wie z.B. den meinen) mit je 10,2V in Serie angeschlossen, muß das Netzteil also mindestens 20,4V am Ausgang liefern.
Würden die LEDs statt dessen parallel am Netzteil angeschlossen sein, müßte das Netzteil nur 10,2V liefern, weil sich parallel die Spannung nicht summiert.
Über die Spannung (V) kann man an manchen Netzteilen/Konstantstromquellen die LEDs dimmen.
4.) Stromstärke Ampere (A) bzw. Milliampere (mA):
Die Stromstärke Ampere summiert sich hingegen bei parallelem Anschluss der LEDs oder anderer Verbraucher.
Meine LEDs sollen mit 350mA betrieben werden und wenn ich z.B. 3 solche Doppelpacks (wie unter
Spannung beschrieben) parallel an der Konstantstromquelle anschließe, muß diese 3 x 350mA, also 1050mA liefern.
(es kommt dabei nicht auf 50mA an, dürfen also auch 1000 od 1100mA sein).
In Serie angeschlossen summieren sich die Ampere übrigens nicht.
4.) Elektrischen Leistung = Watt (W) oder auch Voltampere (VA).
Die Elektrische Leistung addiert sich in jedem Fall, egal ob die LEDs parallel oder seriell angeschlossen werden.
Z.B. meine LEDs ziehen 3,5W und ich habe 6 Stück davon an meiner Stromquelle hängen.
Also 6 x 3,5W ergeben eine benötigte Mindestleistung am Ausgang vom Netzteil von 21 Watt. Es darf natürlich auch stärker sein, weil die Verbraucher selbst bestimmen wie viel sie sich vom Kuchen abschneiden.
5.)
Anschlußregel für LEDs:
- LEDs werden bei serieller Verkabelung von Plus (+) nach Minus (-) miteinander verbunden.
- Die erste LED wird mit ihrem (+)Pohl mit dem (+)Pohl der KSQ (Konstantstromquelle) verbunden.
- die letzte LED wird mit dem (-)Pohl am (-)Pohl der KSQ angeschlossen.
Das wars auch schon.
6.) Konstantstromquelle (KSQ):
Es gibt natürlich verschiedene Ausführungen von KSQ.
- Welche mit einer fix eingestellten Stromstärke (mA) bzw. (A) am Ausgang.
- Welche mit einstellbarer Stromstärke (mA) am Ausgang (dazu muß man meist einen passenden Wiederstand kaufen und anklemmen).
- Separate KSQ, sowie welche die mit einem Netzteil kombiniert sind.
- Dimmbare und nicht dimmbare Geräte.
Ich hab die teuerste Variante gewählt, an der man alles verändern kann, was aber nicht unbedingt sinnvoll ist.
Siehe:
LED-Konverter ECOline ECOline 300-1400mA 1-10V dimmbar Ausgangsstrom 300 - 1400 mA Betriebsspannung 110 - 240 V/AC
Eine
Kombi aus Netzteil und Konstantstromquelle würde ich aus Bequemlichkeit in jeden Fall nehmen,
aber die
Dimmbarkeit ist nicht wirklich nötig
und die einstellbare
Stromstärke ist nur interessant wenn man die Zahl der parallel angeschlossenen LEDs eventuell später ändern möchte, oder ganz andere LEDs irgendwann damit betrieben werden sollen.
Hier sieht man wo
mein 22K Wiederstand für kostante 1000mA (3 x 350mA parallel) angeklemmt wird und wo das Plus und Minuskabel der LEDs angeklemmt wird. Es passt nur ein einziges Kabel in die nicht sehr gute Klemme daher habe ich die 3 Plus-Enden und die 3 Minus-Enden wie im Bild unten zu je einem Ende reduziert.
rot, rot, schwarz, rot, braun, = 22K
Wo er reingehört ist auf den Gehäuse aufgedruckt.
KAQ haben übrigens wie LEDs eine begrenzte Lebensdauer.
Meines z.B. 80000 Stunden was bei täglich 10h ca 22 Jahre ausmacht.
7.) Wärmeabfuhr von LEDs und Lebensdauer:
Die Lebensdauer der LEDs sinkt wenn sie zu heiß betrieben werden.
Die ideale Betriebstemperatur gibt der Hersteller im Datenblatt an. Nur wenn man diesen Temperaturbereich zu jedem Zeitpunkt (Also von der ersten Sekunde an) einhält sind die angegebene Lebensdauer der LED annähernd zu erreichen.
Zur Wärme-Abfuhr gibt es sehr viele verschiedene Kühlkörper.
Manche passiv aus Alu gefräste Lamellen- und Stäbchen-Gebilde und aktive mit Ventilatoren wie wir sie im Computer haben.
Wassergekühle gibt außerdem od. kann man sich basteln.
Die Hochleistungs-LEDs haben auf der Unterseite meist eine Aluplatte die man mit Wärmeleitpaste dazwischen, auf einen Kühlkörper, oder eine Aluschiene mit Kühlkörpern, schraubt oder mit Wärmeleitkleber direkt darauf klebt. Für spätere Änderungen oder Reparaturen ist der Kleber aber schlecht geeignet.
Ich rate aber ab LEDs zu verwenden die mit passiven Kühlkörpern nicht ausreichend zu kühlen sind. Der Aufwand wird sonst einfach zu groß und kostet zusätzlichen Strom, den wir nebenbei ja sparen wollen.
8.) Löttemperaturen: Bei Hochleistungs-LEDs ist oft die maximale Löttemperatur angegeben. Diese darf wegen der Lebensdauer nicht überschritten werden.
Hierfür gib es Lötkolben bei denen man die Hitze einstellen kann, bzw. begrenzt ist.
Die von mir verwendeten EEIII (EDISON Ediline III) LEDs haben eine solche Vorgabe nicht.
Aber trotzdem sollte man ihnen beim löten nur die geringstmögliche Hitze zumuten um sie nicht zu schädigen.
9.) Schnellster Lötvorgang mit geringster Hitzebelstung für die LEDs:
Das zweiadrige (einseitig farbmarkierte) Kabel (0,75mm/2) das ich mir zum Anschließen der LEDs gekauft habe wurde nur ca. 4mm abisoliert um später möglichst keine ungewollten Kontakte mit der Umgebung zu ermöglichen.
(Ich habe übrigens nach ersten Versuchen
bleihaltiges Feinlot verwendet, weil das an besten und schnellsten verläuft. Der Lötdraht ist außerdem besonders dünn und schmilzt daher schneller.)
An die Lötkolbenspitze schmilzt man zuerst etwas Lötzinn.
Die zusammengezwirbelten Kupferdrähtchen hält man nun an dieses flüssige Lot an der heißen Lötkolbenspitze.
Gleichzeitig hält man den Lötdraht weiter hinten an dem abisolieren Kupfer-Faser-Drill bis es schmilzt und von dem Kupfergeflecht flächendeckend aufgesaugt wird.
(Das flüssige Zinn von der Lötkolbenspitze wird in der Regel nicht nach hinten in den Kupferdraht gesaugt!)
Nun hält man das verzinnte Kabelende an den (+) od. (-)Pohl der LED und drückt mit der
leicht lotgetränkten Lötkolbenspitze von oben drauf bis das Lot im Drahtgeflecht aufs neue schmilzt.
Sofort Lötkolbenspitze entfernen und Lötstelle an der LED kaltpusten.
Es darf an der Lötkolbenspitze kein großer Tropfen hängen, weil die Kontakte klein und nahe beisammen sind.
Am besten übt man das vorher nicht grad an einer LED.
10.) Farbwiedergabe (CRI-Wert) der LEDs:
- Je näher der CRI-Wert der 100 kommt um so besser ist die Farbwiedergabe, was leider nicht der beliebten Lichtfarbe Kalt-Weiß entspricht.
Die Hochleistungs-LEDs erreichen zwar immer höhere Lumen/Watt-Ausbeuten (ich glaube an die 170Lu/W erreicht man schon), aber der CRI-Wert sinkt dabei immer weiter nach unten.
Auch das macht neben der Hitze nicht jede helle LED für uns brauchbar.
11.)Geeignete LEDs:
- Die Hitzeentwicklung setzt nach meiner Meinung die entscheidenste Grenze für sinnvolle LEDs in unserer Anwendung. Daher dürfte die aktuelle Grenze der sinnvoll zu verwendenden LEDs bei 120-130Lumen pro Watt liegen.
Besser etwas dunkler und kühler, oder/und dunkler und besserer CRI-Wert.
Meine EEIII bringen etwa 100Lu/W und sind bei dem Wert schon sehr hell, haben aber nur einen CRI-Wert von 73 was schon recht bescheiden ist.
Daher kommen pro Becken auch 2 zusätzlichen LED-Spots (JANSJÖ von IKEA) die einen CRI-Wert von 93 haben.
Die farbstarke 3W JANSJÖ (93 CRI) mit sparsamen 48Lu/W wirkt aber für militante Kaltlichtfans gelb wie Nachmittagssonne.
Für die Richtigkeit aller Fakten und Zusammenhänge üernehme ich keine Garantie, lasse mich aber von den meisten Leuten gerne über Fehler aufklären und bessere dann nach.
So ich glaub das war das wichtigste, dann gibts noch ein paar Bilder zum Gelaber.
PS
Hallo Kessi und Engelbert :mx4:
Ja der Blick von oben auf die Pflanzenpolster und Tiere hat schon was!
