44 starke LEDs anschließen

  • Hi,
    Ich bin Produktdesignstudent und arbeite gerade an einer sehr komplexen Leuchte. Am Ende soll das Licht durch 44 dieser LEDs erzeugt werden:
    http://www.leds.de/Low-Mid-Pow…RAIJIN-NSPLR70CSS-K1.html (3,1 V / 50 mA)
    Nun ist meine Frage, wie ich diese am schlauesten anschließe. Am einfachsten wäre es natürlich alle in Reihe zu schalten und einen Vorwiederstand einzubauen. Ich weiß aber nicht, ob es überhaupt ein 140 V Gleichstrom Netzteil mit ca. 14 Watt gibt (Doppelter Maximalverbrauch um sicher zu sein). Ich habe gelesen, dass es Step-Up Netzteile für Nixie-Displays gibt, die in den Bereichen arbeiten, aber ich finde da nix fertiges zu kaufen.


    Und wäre das sicher? Normalerweise arbeite ich nicht mit so hohen Spannungen aber, wenn ich es richtig verstehe kommt es bei Gleichstrom eher auf die Wattzahl an als auf die Volt, oder?


    Alternativ könnte ich auch immer 5 LEDs in reihe schalten und dann 9 Reihen parallelschalten. Das würde aber die Konstruktion sehr verkomplizieren und dann bestünde die Gefahr, dass die einzelnen Reihen unterschiedlich hell leuchten.
    Wisst ihr da Rat?


    Und da ich neu hier bin: Gruß an die Community! :thumbup:

  • Im Prinzip gibt es zwei Herangehensweisen: Möglichst viele in Reihe ODER versuchen auf eine übliche Spannung zu kommen.
    Wenn du über etwa 50V gehst musst du einen Berührungsschutz machen, egal ob Gleich- oder Wechselspannung und unabhängig von der Leistung. Das wäre zwar bei geringer Leistung vielleicht trotzdem ungefährlich, aber eines ist es auf jeden Fall nicht: Erlaubt. Das verkompliziert gerade die Designwünsche häufig um einiges.


    Ich persönlich würde vermutlich 4 Reihen á 11 LEDs (natürlich gehen auch 9 á 5, im Prinzip ist es egal) mit jeweils einem Vorwiderstand an ein gewöhnliches 48V SELV-Netzteil hängen. Kein Berührungsschutz, keine Probleme mit der Sicherheit und alles im erlaubten Bereich. Energetisch wären 3 á 14 oder 3 á 15 LEDs besser, aber das sind dann keine 44 mehr :D


    Je mehr Einfluss der Vorwiderstand hat (sprich: Je größer die Differenz zwischen LED-Spannung und Netzteilspannung), desto besser kannst du Helligkeitsunterschiede kompensieren. Wobei die Verbesserung ab >5V nurnoch in Ausnahmefällen einen nennenswerten Unterschied macht.

  • Hi Henning! Da du mit Nichia einen namhaften Hersteller gewählt hast, welcher idR seine LEDs gut selektiert (Stichwort Binning), solltest du eigentlich nicht mit großen Helligkeitsunterschieden rechnen müssen (für's Auge wohl nicht bemerkbar). Zur Not könntest du zusätzlich die Flussspannungen messen und per Hand selektieren, aber z.B. bei 11er Reihen mitteln sich die individuellen Unterschiede schon recht gut raus. Um sicherzustellen, dass alle Reihen den gleichen Strom bekommen, könntest du auch kleine Konstantstromquellen (statt der Vorwiderstände) vorsehen, z.B. http://www.infineon.com/dgdl/I…24b0b249c014b6e6455ed2f3a für Sapnnungen bis zu 40V.

  • Hi,
    Danke für die schnellen Antworten! :D
    Ich werde dann, wie vorgeschlagen, 11er Reihen schalten. Also brauche ich am Ende 34,1V und 200mA. Den Vorschlag mit den Konstantstromquellen finde ich auch sehr interessant.Ich habe diese hier gefunden:
    http://www.leds.de/LED-Zubehoe…feaf01ef66066996b765aee40
    Könnte ich davon vier parallel direkt an solch ein Netzteil anschließen?
    http://www.pollin.de/shop/dt/N…45_36_33_40_V_1_25_A.html


    Bei den 40V Netzteilen ist die Leistung schon recht hoch. Sollte ich da noch eine Sicherung einbauen? Das wird halt ein gebastelter Prototyp und am Tag der offenen Tür oder auf Messen weiß man nie, ob es nicht doch ein Idiot Schaft sich in den Stromkreislauf einzufädeln.

  • Bei 36V könnte es knapp werden (Lumintronix geben bei 35V nur 9 LEDs an, die tatsächliche Drop-Spannung wird aber nicht angegeben, es könnte also trotzdem funktionieren)
    Bei den geringen Leistungen die du hast, hast du aber eigentlich keinen nennenswerten Nachteil, wenn du einfach nur Widerstände nimmst.


    40V und Leistung haben erstmal nichts miteinander zu tun :) Der Strom spielt eine Rolle.
    Aber: Bis 60V Gleichspannung wird eine permanente Berührung als ungefährlich eingestuft - du brauchst also keine Sicherung dazu (außer man könnte an die 230V-Seite kommen und da hilft auch keine Sicherung)

  • Naja - da steht auf der Seite

    Zitat

    07V = 1 LED | 12V = 2 LEDs | 14V = 3 LEDs | 18V = 4 LEDs | 21V = 5 LEDs
    25V = 6 LEDs | 28V = 7 LEDs | 32V = 8 LEDs | 35V = 9 LEDs


    Ich gehe ebenfalls davon aus, dass die knapp 2V als Drop ausreichen sollten und die "9 LEDs" vermutlich aus Sicherheit sind (gibt ja auch welche mit bis zu 3,7V Flussspannung, und davon gehen wirklich nur 9)
    Trotzallem steht: Maximaler Spannungsbereich: 37V. Klar, wenn die KSQ auf der Masseseite der LEDs angeschlossen ist, ist das eh egal ^^

  • Der LM317 braucht eine Referenzspannung von 1,25V und hat einen Drop von mindestens 1V. Realistisch sind eher 1,5 bis 2V.
    Also beträgt der Gesamtdrop des LM317 mindestens 2,25V eher mehr. Wenn dann noch eine Diode als Verpolschutz verbaut wird. . .
    Realistisch würde ich für den LM317 eher ca. 3V ansetzen.
    Bei 200mA Strom in der Schaltung sind das dann alleine 0,6W Heizleistung


  • Bei 200mA Strom in der Schaltung sind das dann alleine 0,6W Heizleistung


    Ich habe noch ein paar kleine Chipsatz-Kühlkörper rumliegen. Wenn das noch nicht reicht kann ich ja noch nen Lüfter anbringen. Ist ja nur ein Prototyp. ;)
    Vielen Dank Leute für eure Ratschläge! Ich habe jetzt alles bestellt. Jetzt muss ich noch schauen, dass ich einen Tag lang den 3D-Drucker bekomme und dann kann ich die Leuchte zusammenbauen. Ich poste Bilder sobald es was zu sehen gibt.