Effizienteste Methode um sehr viele Hi Power LEDs zu betreiben

    Moin,
    ich hab mich in letzter Zeit ganz gut in das Thema LED eingelesen, so kam ich neulich, als ich bei einem Freund zu besuch war auf die Idee seine Aquarien mit LEDs zu beleuchten. Ich habe schon gesehn, hier gibts einiges zu dem Thema. Ich hab mal ein bisschen gerechnet und überschlagen, komme aber immer noch nicht so richtig auf die beste Lösung.
    Es geht um ein ganzes System von Aquarien. Momentan werden die mit weit über 1000W Quecksilberdampf beleuchtet. So eine Schande. Es geht bei diesem (momentan nur theoretischen Projekt) also vornehmlich um Effizienz, die Kosten für Anschaffung etc wird mein Freund sehr bald wieder raus haben, wenn er auf LED umrüstet.


    So wie ich das sehe, sind die Cree XP-E wohl das effizienteste, was es zu Zeit gibt. Unterm Strich, trotz doppelter Anschaffungskosten haben die wohl die beste Effizienz/Wärmeentwicklung/Lichtausbeute - Verhältnis, wenn sie bei 350mA anstatt 700mA betrieben werden.
    In meinen Berechnungen komme ich auf etwa 300 LEDs. Soviel ist mir jetzt schon klar.



    Zu meiner eigentlichen Frage: Wie kann ich die jetzt am effizientesten ansteuern?


    Als Netzteil dachte ich an ein Meanwell SDR-240( hier ) das soll wohl sehr effizient sein. Entweder mit 24 oder 48V Jetzt kommt aber die Frage nach den KSQs:


    Habe ich das richtig verstanden, dass Lineare Regler, wenn die Spannung voll ausgenutzt wird, effizienter sind, als Step-Downs?


    Macht es Sinn ein 48V Netzteil zu nehmen und entsprechende KSQs zu wählen, weil man dann insgesammt mit weniger KSQs (und weniger Verlusten) hinkommt?


    Welche (350mA fähigen) KSQs (bzw ICs) würdet ihr für das Projekt vorschlagen? PWM ist nicht benötigt! Schaltung baue ich gerne selber, muss also kein Fertigprodukt sein!

    man nimmt die höchstmögliche spannung (unter 50 vdc bleiben!) und schaltet die maximale menge led in reihe um die höchste effizienz zu erreichen, das ist richtig. wenn man linearregler gut dimensioniert, die leds nach flußspannung selektiert und ein netzteil mit einstellbarer versorgungsspannung nutzt kann man mit Linearreglern gleiche oder höhe Effizienzen erreichen als mit Schaltreglern.


    Beispiel:


    CREE XP-G Q5
    Vf = 3,1V (sicherheitshalber, real eher 3V)
    If = 350mA


    Bei einer Versorgungsspannung von 48V kannst Du mindestens 15 Stück in Reihe schalten (=46,5V). Eine gute lineare Konstantstromquelle hat einen minimalen Drop von 0,4 bis 0,6V und gute Netzteil kann man meiste um +/+ 10-20% verstellen. Das Netzteil stellst auf beispielsweise 47,2V, macht letztlich eine Effizienz von realen 95- 98%. Bei gut aufgebauten Schaltreglern und optimalen Bedingungen liegst Du bei etwa 91-95%


    Der Punkt ist halt nun, dass der Sinn einer KSQ ein wenig aufgehoben wird. Denn wenn sich durch Temperatur, Alterung, Wasseradern, Veränderungen des Erdmagnetfeldes, schlechtes Karma, schlechte Musik oder sonstiges zu sehr verschiebt funktionieren die linearen KSQ unter Umständen nicht mehr vernünftig.
    Der Hauptgrund warum man lineare Konstantstromquellen einsetzt ist einfach der, dass sie sehr unkompliziert aufzubauen sind und Schaltregler machen fast immer Geräusche. Beim Auarium wird das leichte Pfeifen aber vermutlich im Krach der Filter und Pumpen untergehen.

    Also,




    Ich habe schon einige ZXLD1366 KSQ (48V) - ähnlich wie in dem kufikugel Aquarium Thread - aufgebaut und bisher sind die Totenstill. Man sollte schon halt gute Induktivitäten wählen. Und sind die CREE XM-L Emitter nicht noch um einiges effizienter (160Lm/Watt 350mA) ??




    lg Sol.

    Ob man Schaltregler hört liegt natürlich an den Spulen, an der Schaltfrequenz und aber auch ganz einfach am Gehör, dass bei jedem Menschen verschiedene Frequenzbereiche abdeckt. Bei Anwendungen wo Umgebungsgeräusche zu erwarten sind oder kein lang andauernder Aufenthalt/Betrieb angedacht ist würde ich jederzeit Schaltregler einsetzen, aber beispielsweise bei meiner Wohnzimmerbeleuchtung werde ich defintiv Linearregler einsetzen. Das hat in diesem Fall aber noch andere speziellere Gründe... 8)

    Zitat von sol

    Und sind die CREE XM-L Emitter nicht noch um einiges effizienter (160Lm/Watt 350mA) ??

    Wo hast du die Werte 160Lm/ Watt her ?
    Ich habe gerade mal das bei LED-Tech gelinkte datenblatt durchgeschaut und da ist halt nur von 100lm/Watt bei 1000 Lm die Rede.


    Ein Diagramm wie es mit den Lm/watt bei niedriger Bestromung aussieht konnte ich nicht finden.


    EDIT:
    Gerade mal im Binding und Label PDF geschaut:
    Das hier verkaufte T6 Binding hat bei 700mA durchschnittlich 290 Lumen.


    Im Datenblatt braucht die LED bei 700mA 2,9 Volt also = 2,03Watt


    Das sind dann bei 700mA = 290Lm/2,03 Watt = 142 Lm/W


    Damit wären die 160 Lm/w @ 350 mA durchaus realistisch.



    mfg
    Falo

    Oh, das mit den Geräuschen hatte ich nicht bedacht... Müsste man ausprobieren, aber ich weiss noch, dass der Aquarienbesitzer schon 2005 oder 04 einen LCD Fernseher gekauft hat, weil ihm angeblich sein Leben lang der Zeilentrafo in den Röhrengeräten Kopfschmerzen gemacht hat... Aber das Gehör nimmt ja mit dem Alter ab, vll ist das Problem heute nicht mehr da... ;)


    Die Spannung an dem Netzteil, welches ich im Sinn hatte, lässt sich nicht einstellen (mich reizt daran halt, dass es dank PFC immer auch etwa 93% laufen soll. Es werden nicht immer alle LEDs gleichzeitig an oder aus sein, sondern insgesamt sollen 3 verschiedene Beleuchtungsrythmen möglich sein.), also entweder ein anderes nehmen, LED Reihen so genau wie möglich anpassen, oder doch Buck-Regler verwenden...?

    @ sol: wie hoch ist die Effizienz, vorausgesetzt man nimmt 45V an den LED an und hat eine 48V Versorgung? Ich frage, weil man schon mit einem Linearregler auf 93-94% kommt. Und die Baukosten sind geringer, außerdem ist das viel einfacher aufzubauen:

    Hi,



    Mit dem ZXLD1366, kann man wohl ~98% Effizienz erreichen. Der TE sucht gemäß Überbschrift, nach der Effizienteste Methode nicht unbedingt nach der preiswertesten/einfachsten. Es ist mir auch klar, das man mit einem Linearregler gute bis sehr gute Ergebnisse erzielt nur ist dass auch ein bischen weniger flexibel. Denn je mehr Effizienz man erreicht desto stabiler sollten die Betriebsbedingungen sein, damit der LR so arbeitet wie man es berechnet/ausgetestet hat.



    lg Sol

    Life results from the non-random survival of randomly varying replicators

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