6V LEDs für Esstischlampe

Hallo Forum

Gerne möchte ich eine Esstischlampe selber bauen. Dabei stellt sich mir aktuell die Frage, wie ich die LEDs am besten betreibe. Ich möchte 20 Stk. Mid-Power LEDs verwenden. Da gibt es von fast allen bekannten Herstellern (Cree, Lumileds, Osram, etc.) LEDs mit einer Betriebsspannung von 6V bei einem Strom von 100 - 150mA. Mit einer KSQ und 20 LEDs in Serie komme ich nicht weiter, 120V sind definitiv zu viel. Also möchte ich an einem 24V Netzteil jeweils 4 LEDs in Serie schalten und davon 5 Stränge parallel. Die Vorwärtsspannung der LEDs entspricht dann aber genau der Spannung von meinem Netzteil. Auch alle anderen gängigen Netzteilspannungen (12V, 36V, 48V) sind genau durch 6 teilbar. Nur 3 LEDs in Serie mit einem Widerstand kommt nicht in Frage, da dann zu viel Leistung am Widerstand verbraten wird. Und auch 4 LEDs mit einem Vorwiderstand von 2 - 4 Ohm ist wohl nicht die beste Lösung? Ein LED Driver wie beispielsweise der LP8863-Q1 von TI wäre zwar eine Lösung, aber auch unnötig kompliziert. Bei einer simplen KSQ pro Strang habe ich ebenfalls nicht genug Spannungsreserve, da über der KSQ ja auch noch etwas abfallen muss.

Deshalb meine Frage: Wie würded ihr die 6V LEDs betreiben? Gibt es dafür eine einfache, gute Lösung an die ich nicht gedacht habe?

Liebe Grüsse

Ibis93

Danke für deine Antwort Cossart. Das vorgeschlagene Netzteil hat aber max. 32V, das reicht nicht für 10x6V. Ein Netzteil mit mehr als 50V möchte ich grundsätzlich nicht verwenden. Zudem halte ich eine Parallelschaltung an einer KSQ nicht für sinvoll. Da kann mir niemand garantieren, dass beide Stränge denselben Strom erhalten und fällt eine LED aus, wird der zweite Strang gleich auch noch zerstört. Gibt es weitere Ideen?

Hallo Cossart

Für eine LED habe ich mich noch nicht entschieden. Wie im ersten Beitrag erwähnt, gibt es da aber von vielen Herstellern sehr ähnliche LEDs. Hier einige Beispiele:

Cree: https://www.cree.com/led-compo…ta-sheet-JSeries-2835.pdf

Osram: https://dammedia.osram.info/me…947/GW%20QSLR31.EM_EN.pdf

Lumileds: https://www.lumileds.com/uploa…030-2d-line-datasheet-pdf

Zitat

Ein paar Prozent Abweichung tun keiner LED weh.

Da gebe ich dir recht und solange man keinen Helligkeitsunterschied der beiden Stränge sieht, was wohl nicht der Fall sein wird, ist das auch kein Problem. Bei zwei Strängen bleibt aber das Argument, dass bei einem Ausfall auch der zweite Strang schnell das Zeitliche segnet. Ich will die LEDs ja nicht nur mit halbem Strom betreiben, nur um bei einem Ausfall auf der sicheren Seite zu sein. Das Problem wird natürlich mit mehr parallelen Strängen immer kleiner.

Zitat

als elektrotechnischer Laie, der du unzweifelhaft bist,

Und woran meinst du, dass so genau zu erkennen? An dieser Stelle würde ich mir einen freundlicheren Umgangston wünschen. Ich habe einfach eine Frage gestell, wenn du diese nicht beantworten möchtest, brauchst du das auch nicht zu tun. Es geht mir hier nicht darum, möglichst schnell eine einfache Lösung zu finden. Ich hatte mir erhoft, dass hier eine kleine Diskussion über die verschiedenen Möglichkeiten entstehen kann und ich etwas neues dazulernen kann. Einige Möglichkeiten, zu denen ich mir bereits Gedanken gemacht habe, sind in meinem ersten Beitrag erwähnt. Weitere Ideen sind sehr willkommen.

Liebe Grüsse

Ibis93

Zitat von Cossart

Wieviel LED-Stränge sind dir eigentlich schon ausgefallen?

Bei allem was ich bisher selbst gebaut habe noch keiner. Davon läuft aber auch nichts jeden Tag 1-2 Stunden, wie es bei einer Esstischlampe der Fall ist. Allerdings ist mir das schon mehrfach bei gekauften LED Leuchmitteln aufgefallen, dass zuerst einige LEDs ausfallen, bis irgendwann gar nichts mehr leuchtet.

Aber du hast schon recht, meine Argumente waren sehr theortischer Natur. Ein Strang wird kaum ausfallen und der Strom wird sich mit sehr kleinen Unterschieden in allen Strängen gleich einstellen. Das habe ich zugegeben etwas theoretisch betrachtet und argumentiert. Das wäre dann wohl ein klassischer Fall eines Theoretikers Tatsächlich habe ich letztes Jahr meinen Bachelorabschluss in Elektrotechnik an einer Fachhochschule in der Schweiz gemacht. Darüber, dass du mich als Laie "entlarvt" hast, musste ich deshalb schon etwas schmunzeln. Die Elektrotechnik ist ein sehr grosses Gebiet und kaum einer ist in allen Bereichen ein Experte. Und zugegebenermassen fehlt mir, wie sich auch hier gezeigt hat, noch die Praxiserfahrung.

Zitat von Cossart

Genau: Warum einfach, wenn's auch kompliziert geht…

Ich hatte mir erhoft hier noch auf eine Lösung zu stossen, die ich bisher nicht bedacht habe. Falls die Lösung mit der Parallelschaltung hinter der KSQ die einzige ist, dann ist das auch in Ordnung. Falls noch jemand eine andere Idee hat, bin ich weiterhin offen für neue Vorschläge.

Liebe Grüsse

Ibis93

Zitat von dottoreD

Erste Frage: wie kommst du auf 6V LEDs? Eine typische mid-power LED wie die LM301 hat ~2,8V, bei 200mA. Aber um auf die gewünschte Helligkeit / Leistung zu kommen ändert das nichts am Problem.

Was spricht gegen einen 24V Streifen von der Stange? Ich aber kenne dein Lampendesign ja bisher nicht. Man muss nicht unbedingt eine elektrische KSQ verbaut haben, wenn es passiv auch geht.

Es spricht nichts dagegen, andere LEDs oder einen fertigen 24V Streifen zu verwenden. Dafür hätte ich dann aber auch kein Thema hier eröffnet. Die 6V LEDs sind mir zufällig bei Mouser begegnet und ich habe mich gefragt, wie man diese am besten Betreiben würde. Mein erster Beitrag wahr wohl etwas unglücklich formuliert. Grundsätzlich suche ich hier aber nicht direkte Hilfe zum Bau der Esstischlampe sondern eine Antwort auf die Frage aus meinem ersten Beitrag. Wie würded ihr die 6V LEDs betreiben? Oder anders formuliert: Wie betreibt man LEDs, wenn die Vorwärtsspannung der LEDs genau der Versorgungsspannung des Netzteils entspricht?

Zitat von dottoreD

Mit LEDs als Chip ist dir nicht geholfen, vermute ich mal. Schon an die Platine(n) dazu gedacht?

Ja, eine passende Platine werde ich selber layouten. Aktuell habe ich verschiedene Ideen wie die Lampe aufgebaut ist und aussehen könnte. Als erstes wollte ich deshalb einige Informationen sammeln um meine Lampe genauer planen zu können. Deshalb habe ich auch dieses Thema erstellt, um einschätzen zu können, ob die erwähnten 6V LEDs eine mögliche Lösung sind. Sobald ich etwas konkretere Pläne habe, werde ich gerne hier im Forum über die Esstischlampe berichten.

Zitat von dottoreD

PS@Ibis: dein erster Post deutet nicht darauf hin, dass du vom Fach bist

Wie gesagt, war dieser wohl etwas unglücklich geschrieben. Ich hätte auch erwähnen können, dass ich mich grundsätzlich mit Elektrotechnik auskenne. Aber so fehlerhaft, um mich gleich als absoluten Laien abzustempeln war er auch nicht, oder?

Liebe Grüsse

Ibis93

Danke für deine Antwort L4M4. Dann bleibt mir wohl nichts anderes übrig, als die Spannung etwas zu erhöhen, um einen Widerstand oder eine KSQ anzuschliessen, oder wie von Cossart vorgeschlagen die Stränge parallel hinter eine KSQ schalten. Ich hatte mir erhoft, dass es da noch eine Lösung gibt die mit deutlich weniger Spannungsabfall auskommt wie ein Widerstand oder eine KSQ.

Bezüglich Anwendung scheinen diese LEDs aber nicht nur für Fernseher gedacht zu sein. Im Datenblatt der verlinkten LED von Cree steht beispielsweise: "

The J Series 2835 LEDs are optimized for low‑density lighting applications where high efficacy and smooth appearance are critical, such as downlights, troffers, and panel lights." Und auch bei den anderen Herstellern scheint der Fokus klar auf Beleuchtungsanwendungen zu liegen.

Zitat von Cossart

Achso. Du wolltest uns hier also nur ein bißchen sinnfrei beschäftigen. Das ist, höflich ausgedrückt, nicht sonderlich nett von dir.

Nein, dass wollte ich nicht. Ich habe im ersten Beitrag zwei Fragen gestellt, zu denen ich eure Meinung wissen wollte. Für Fragen, den Austausch darüber und um neue Dinge zu lernen, dafür ist ein Forum meiner Meinung nach da. Deine Zeit hast du mir hier freiwillig zur Verfügung gestellt und falls das bisher zu wenige rüberkam, ich bin für jede Antwort dankbar. Ehrlichgesagt verstehe ich nicht, weshalb du mir hier alles was ich schreibe so negativ auslegst?

Liebe Grüsse

Ibis93

Ein kurzes Update zum Stand des Projektes:

Nachdem ihr mich überzeugt habt, dass die 6V LEDs nicht geeignet sind, habe ich mich für die MP-3030-12ZH (https://download.luminus.com/d…MP3030_12ZH_Datasheet.pdf) von Luminus entschieden. Da ich schon länger einmal KiCAD ausprobieren wollte, habe ich damit eine Platine für die LEDs entworfen.

Die Platine ist 20cm lang, die 8 LEDs sind alle in Reihe geschalten. Für Konstantspannung ist ein Vorwiderstand vorgesehen, dieser kann beim Betrieb an einer Konstantstromquelle überbrückt werden. Bestellt habe ich die Platinen mit Alukern in China und die LEDs auf der Herdplatte gelötet. Fünf dieser Platinen habe ich auf einer 1m langen Holzleiste befestigt. Wie von Cossart vorgeschlagen verwende ich eine KSQ (Mean Well PCD-16-700). Das gibt pro Strang ein Storm von 140mA. Provisorisch hängt das ganze nun seit einigen Wochen über meinem Esstisch.

Ausprobiert habe ich LEDs mit 4000K und 3000K. Besser gefällt mir die Variante mit 3000K, der CRI von 95 trägt ebenfalls zu einem sehr angenehmen Licht bei. Als nächstes muss das ganze noch schön verbaut werden. Die KSQ soll in eine kleine Box an der Decke, die LEDs in die Holzleiste versenkt und mit einer matten Scheibe verdeckt werden. Die fertige Lampe präsentiere ich dann gerne in einem neuen Beitrag. Zum Schluss noch ein Rendering aus Fusion360. Etwa so soll die Lampe am Schluss aussehen.