Schaltung 50 High Power LEDs

  • Hallo zuammen,


    hier mein erster Beitrag mit dem ich vermutlich vielen auf die Nerven gehe weil so Fragen X-mal gestellt wurden. Umso mehr ich hier lese und google bemühe desto unklarer wird das Thema leider für mich.
    Handwerklich bin ich wohl begabt und kann auh einen Lötkolben bedienen nur hört es wohl auf wenn es darum geht zu wissen was für Bauteile ich benötige bzw wie ich ganz rudimentär ausrechnen kann was ich brauche.


    Gewünschte Endsituation:


    Ich habe ein Alu-Panel mit den Maßen 160cm X 80cm. Auf diesem sollen 50 LEDs (Cree XPEPHR-L1-P3-15-C) verbaut werden (evtl aktive Kühlung,Materialstärke wären 5mm). Ich würde diese gern mit ca. 3W betreiben wofür ich ja 12V Spannung benötige. Soweit bin ich mittlerweile.
    Bemühe ich jetzt google was Schaltungen für sochle LEDs angeht erhalte ich 50.000 Infos zum Thema Dimmer, Regler, X-Arten von KSQs usw usw.... Dabei soll der Spaß einfach nur leuchten mit 3W je LED ohne Dimmer oder Schnickschnack.
    Der größte Mist ist wohl, dass ich von Elektronik nicht wirklich Ahnung habe. Wie finde ich heraus welches/wieviele Netzteile und KSQs benötige um so eine Schaltung zu realisieren?
    Jeder weitere Foreneintrag zu dem Thema virwirrt mich mehr weil es meist um Ausnahmefälle geht ----> ich mag nur massig viel rotes Licht :(


    Es muss ja auch keine vorgekaute fertige Schaltung sein, es würde schon reichen wenn ich wüsste woher ich anständige Infos erhalten könnte und mir das selber ausrechnen kann....


    Sorry für den 345632ten Beitrag zu so einem Thema aber ich bin wohl echt besonders blöd wennes um soetwas geht :(

  • gibt es keine möglichkeit diese led auf ca. 3W zu bekommen? entsprechende kühlung vorausgesetzt?!
    wie gesagt wieviele netzteile und KSQ ich benötige wäre fast schon egal.. hauptache der spaß bringt viel viel helles rotes licht, gleichzeitig sehe ich es aber nicht ein einer firma für so ein panel 2.000€ zu bezahlen -> deshalb will ich mir das beibringen.


    ach so falls das wichtig ist: betriebszeit liegt täglic bei ca. 10h (5 tage die woche)

  • Hallo auch,


    so, also viele Fragen mal auseinandergedröselt.
    Deine 160*80=12800 cm² Panelfläche, teilen durch 20 cm² für 1Watt Abwärme = 640 Watt Abwärme würde dein Panel schaffen wenn es senkrecht und frei konvektionieren kann. Nur so PI mal Daumen, ohne Lüfter.


    Deine 50 LEDs in Rot würde ich mit 700mA bestromen, das ist ein Kompromiss aus hell vs. Effizienz mal Lebensdauer.
    Eine rote LED benötigt ca. 2,4 V Flussspannung (?), mal 0,7A = ~5/3 Watt Leistung. 1,7 Watt *50 = 84W Aufnahme, dann lass uns mal ein Netzteil für finden.


    Berücksichtigen wir solche Sachen wie Berührungsschutz, Schutzkleinspannung, pipapo, würde ich z.B. je 10 LEDs in Reihe schalten, die Flussspannung @ 700mA ermitteln (deshalb mein Fragezeichen weiter oben: jede LED hat einen Spielraum in der Stromaufnahme, je nach Hersteller/Typ/Charge/Einzelstück...) .
    Dazu ein Netzteil von Meanwell, 24V / 3,5A oder mehr. Die kann man in der Spannung feineinstellen, 10% +/- Spannung bedeuten 20- 30% +/- Strom bei den LEDs wenn man denn um die Flussspannung herum spielt.
    Da gehört jetzt ein Multimeter ins Spiel um die Werte genauer zu ermitteln, bei nem 10er Strang roter LEDs.


    Der Trick ist, das Modell eine Weile zu beobachten. Je mehr sich das Konstrukt erwärmt desto niedriger werden die Flussspannungen / desto höher ist der Strom bei gleichbleibender Spannung des NT.
    Mit etwas Geduld, bekommt man jetzt die ideale Betriebsspannung am NT heraus bei 10 LEDs in Reihe. Ganz ohne KSQ, Vorwiderstand, etc. Aber, lieber etwas niedriger bestromen, den Unterschied bei 500mA bemerkst du kaum.


    Jetzt die andren 4 Stränge á 10 roten LEDs aufbauen, das NT spannungsmässig nicht zu weit aufdrehen, und die Balance finden zw. Strangströmen, Helligkeit, und der Erwärmung der Aluplatte. Hier gilt, die sollte immer anfassbar bleiben. Wenn man sie 10+ Sekunden fest anfassen kann (und die 50 LEDs gut thermisch angebunden sind mit WLP, Kleber,Schrauben wasauchimmer)
    UND du fleissig den Strangstrom misst der niemals den max. Wert der LEDs überschreitet, dann ...


    beste Wünsche zum hauseigenen Bordell/ Swingerclub /whatever :thumbup:


  • Sehr coole und schnelle Atwort :) wenn es für nen Swingerclub o.ä wäre hättest dir ne Freikarte verdient ;)
    Aber verstehe ich das richtig:


    Die Sperrspannung liegt bei dieser LED bei 5V -> kann ich die höher als 2,3V bestromen? Somit würde ich ja mehr W aus jeder LED holen können..Pro Stück annähernd 3W wäre super. Oder muss ich mir andere LEDs suchen? Wie gesagt wenn da noch ein paar KSQs/extra Kühlung dazukommen wäre das nicht tragisch...ich verstehe davon nur zu wenig..

  • Ne, aber wieso brauchst du die 150Watt roten Lichtes? Mal nen EIndruck, wie hell schon ne einzelne LED ist ?


    Wie gesagt, deine Kühlfläche reicht locker aus solang du die nich luftdicht abschliesst.
    Dann halt paar mehr LEDs aber die nicht so am Limit fahren!


    Wenn der Stückpreis pr LED ned so hoch wäre würde ich nochmal 50 Stück auf eine etwas größere Fläche klatschen... Deshalb dachte ich: Anstänige Kühlung und mehr Strom für eine höhere Ausbeute


    Ach BTW: dieselbe menge an LEDs kommt noch in Blau hinzu (auf eine andere Alu-Platte)...mir geht es ums verständnis. erweiterbar ist ja bekanntlich alles ;)


    EDIT: ach und es geht um irgendein kunstprojekt von meiner frau... ich versteh es auch nicht. es muss nur funktionieren.... ich bin nur der arme (edit edit: liebende ehemann) der es realisieren "darf"

  • Also erst mal solltest du erklären warum du unbedingt genau 3 Watt je LED brauchst.(die Einstufung "3Watt LED" benutzt man vor allem bei weißen LEDs mit einer Vorwärtsspannung von 3-4V bei 700mA Strom, wenn man also "3Watt LED" sagt, meint man eigentlich eine LED die mit ~700mA bestromt wird)


    Viel bessere wäre es zu wissen, wie viel Lichtstrom(Lumen) du brauchst, bzw bei Tiefroten LEDs benutzt man die Strahlungsleistung in Watt, da der Farbbereich am Ende der menschlichen Hellempfindlichkeitskurve liegt...Sicher das es eine Tiefrote LED sein muss? Jedes "Nanometer weniger" würde in mehr wahrgenommener Helligkeit resultieren.
    Alternativ zu den XP-E gäbe es zb die Osram mit~645nm.


    Kunstprojekt klingt interessant, erzähl mal ein bisschen mehr ... mein erster Gedanke war Pflanzenzucht ^^

  • Die Sperrspannung (5V) ist der Wert, den du an die LED IN FALSCHER RICHTUNG höchstens anlegen darfst, bevor sie davon kaputt geht - der hat mit der leuchtenden Funktion der LED nichts zu tun.


    Aus den XP-E darfst du leider nicht mehr als 700mA = 1,7W (weil rote LED, gemeinhin als 3W-LED bezeichnet (wie oben geschrieben)) rausholen, sonst geht dir deine Lebensdauer sehr schnell in den Keller. Das hält dann höchstens ne Woche anstatt ein Leben lang.
    Aus den Osram-Alternativen kannst du immerhin 2,5-2,6W holen - aber halt in einem anderen Spektralbereich.



    Bei deinen blauen LEDs brauchst du dann bedeutend weniger für den gleichen Helligkeitseindruck, siehe Falkos Beitrag. Da könnte man eventuell auch Budget von blau nach rot verschieben um an mehr Licht zu kommen.

  • Kunstprojekt klingt interessant, erzähl mal ein bisschen mehr ... mein erster Gedanke war Pflanzenzucht


    Nicht nur dein Gedanke .... finde es immer wieder interessant was alles erzählt wird. Aber wenn jemand Deep Red und Blau im Bereich 300W betreiben will brauche ich für mich nicht weiter zu fragen was er machen will. Und ein Aquarium ist es mal nicht :D
    Weshalb sich alle so anstellen wenn man fragt was es werden soll ...

  • ja holla die waldfee.... nach den ersten beiträgen dachte ich ihr verarscht mich was die pflanzenzucht angeht :)


    nach kurzem googlen war mir klar das ihr keine orchideen meint.. na vielen dank :D (aber wenn ich mich nicht verlesen habe würde ich für die "küchenkräuter" rot/blau im verhältnis 5:1 benötigen und nicht wie ich von ca 50:50)


    aber zur erklärung: es geht um irgendein plexiglas behältnis das an der wand hängt (wie in risen bild) mit verschiedenen sich nicht vermischenden flüssigkeiten gefüllt ist welche von impellern in bewegung gehalten werden. mit dem rot mit in etwa 650nm sehen manche farben wohl teilweise fluoriszierend aus... FRAGT MICH NICHT. ich kann datenbanken entwickeln aber von dem kram meiner alten hab ich noch weniger ahnung als von strom :)
    kann auch gern ein foto posten wenn das ding (wie auch immer das aussehen wird) fertig ist...


    aber das mit den blumen ist klasse :)

  • wenn ihr mit soetwas was anfangen könnt - sehr gern! bringe ich in erfahrung.
    aber so für meinen seelenfrieden: kennt ihr gute seiten damit ich mich allgemein in die thematik einlesen kann? also z.B wie rechne ich aus was für netzteile/ksq ich benötigen würde. wenn ich google dann lande ich immer bei ganz krassen (für mich) schaltungen mit denen ich rein gar nichts anfangen kann.. dabei mag ich doch nur verstehen wie es funktioniert :(
    nedmal youtube gibt was her... "hallo leute hier mein netzteil, hier meine KSQ so lötet man es.." aber warum die leute welche bauteile verwenden offenbart sich mir ums verrecken nicht...


    mein wissen reicht von lampen anklemmen bis maximal patchdosen/panels auflegen. that was it


    traurig wenn nicht sogar ober peinlich wenn man das als IT mensch nicht zustande bekommt :(

  • Prinzipiell gelten für dich die grundlegenden Regeln für Strom ;) Bei 2 LEDs in:
    Parallelschaltung: Der Strom addiert sich, die Spannung bleibt gleich
    Serienschaltung: Der Strom bleibt gleich, die Spannung addiert sich


    Wenn du also eine LED mit 3V und 700mA hast und du schaltest davon zwei hintereinander -> 700mA aber 6V. Schaltest du sie parallel -> 1400mA und 3V.


    Dazu noch etwas LED-Spezifisches: der Strom ändert sich um einen großen Faktor, wenn du die Spannung auch nur ein wenig änderst. bspw: (Hausnummern) 700mA bei 3V, wenn du auf 3,1V gehst, können es schon 1000mA sein.
    Dazu gibt es Toleranzen -> Es kann sein, du kaufst zwei gleiche LEDs, aber die eine zieht bei 3V nur 700mA, die andere vielleicht schon 1000mA. Das macht die Parallelschaltung nicht ganz ungefährlich und sie wird - wann möglich - vermieden.


    Deswegen verwendet man Konstantstromquellen (die passen ihre Spannung (im angegebenen Rahmen) so an, dass der korrekte Strom fließt - im Gegensatz zu normalen Netzteilen, die passen ihrem Strom so an, dass die Spannung konstant bleibt) - hier im Forum gerne von Meanwell, da passt die Qualität, aber natürlich gibt es viele Lieferanten/Hersteller dafür. Du suchst einfach eine aus, wo der Strom passt und sich die Spannung im angegebenen Bereich bewegt -> fertig