Widerstände werden heiß

[007Joe]

Hallo und guten Abend,
ich habe einen 500Watt-Strahler umgebaut.
jedenfalls habe ich es versucht.
ich habe mit eine Universalplatine mit Lötpunkten besorgt und dazu 240 LED's (80 Warmweiße 5mm LED's/ 160 Kaltweiße 5mm LED's).
Auf dem Flohmarkt habe ich 2 Trafos günstig bekommen (je 9V 1A), die wollte ich natürlich benutzen.
natürlich reicht ein Trafo nicht für 240 LED's (240*0,02A=4,8A). Also hab ich mir gedacht, dass ich 2 Schaltkreise mache. Soweit so gut.
ich dachte, ich schalte 2 LED's in Reihe zu einem Widerstand(100Ohm). Das ganze dann ganz oft parallel.
das ganze hat auch geklappt - bestimmt ne Stunde, aber dann haben die Trafos den Löffel abgegeben .
zum Glück sind weder LED's noch Widerstände kaputtgegangen .
Na gut ich habe jz noch einen Trafo organisiert bekommen (20V 2A) (is also ein dickes ding) nun gut jz war die platine voll besückt und ich wollte nicht komplett von vorne beginnen und habe dass dann so geschaltet. LED - LED - 100 Ω LED - LED - 100Ω. Theoretisch klappt das auch, denn so wie ich das sehe, ist dann der Strom für jede Reihe 20-30mA.

Das Problem ist, dass die Widerstände sehr heiß werden. (und ich glaube, die LED's auch aber das geht ja gar nicht, sonst wären die ja kaputt...)

ich würde mich über plausible Kommentare freuen

bis dann euer Joe

[Beatbuzzer]

Willkommen bei uns!

Die Widerstände sind viel zu klein. Wenn du 4 LEDs und zwei Widerstände zu 100ohm in Reihe hast, und das ganze an 20V liegt, ist der Strom weit über 20mA.
20V - 12,4V / 0,02A = 380ohm

Du solltest also mindestens 380ohm verwenden, du hast nur 200ohm. Fast die Hälfte, also fließt fast der doppelte Strom (nahe 40mA).
Da werden die LEDs auch heiss und gehen ziemlich schnell kaputt, bzw. verlieren erstmal stark an Leuchtkraft.

Nächste Frage ist, ob der Trafo überhaupt 20V stabil hält. Wenn das einfach nur ein gleichgerichteter Wickeltrafo ist, dann liegt die Spannung bei etwa 27V im Leerlauf.
Somit wäre der Strom nochmals höher, als sowieso schon.

[007Joe]

danke für die schnelle Antwort.
könnte ich die Spannung stabilisieren (mit ner kleinen Schaltung) sodass ich nicht wieder alles umlöten muss?
ich dachte da so an ein LM7812 aber 12V reichen ja nicht aus und das kleine IC hält bestimmt auch keine 2A aus oder?

[Beatbuzzer]

Diese Sannungsregler gibts auch für 15V (LM7815) oder noch höhere Werte. Sollte es den passenden Wert nicht geben, gibt es auch einstellbare Regler (LM317 / LM350). Dort lässt sich dann eine Spannung von 1,25V - >30V je nach Eingangsspannung frei über einen Spannungsteiler einstellen.

Bei ausreichender Kühlung sind je nach Reglertyp auch mehr als 2A möglich. Näheres steht dann aber im Datenblatt. Entscheidend für die Abwärme des Reglers ist auch der Spannungsdrop über ihm. Wenn du z.B. mit 25V reingehst und 20V stabil am Ausgang hast und 2A fließen, dann hast du 2A x 5V = 10W Abwärme.

[007Joe]

kann man dann sagen, dass ich einen 10W kühler brauche?

[L Bosch]

Das Mindeste wäre ein am Spannungsregler montierter Kühlkörper.

Also Wärmeleitpaste dünn auf KK oder Spannungsregler auftragen und dann fest anschrauben.

[CRI 93+ / Ra 93+]

Wie bist Du darauf gekommen, dass ein Trafo mit 1A für [EDIT:] ein Viertel von 4,8A reichen könnte...?

Anstattt sinnlos viel Energie an einem Vorwiderstand oder Linearregler an 22V zu verheizen, solltest Du Dir lieber einen passenden Trafo organisieren, z.B. hier:
12V/2250mA

12V/3000mA

(beide Einstellbar von 3 bis 12V)

Solche Schaltnetzteile gibt's gut & günstig unter dem Suchbegriff ECO-Friendly von 7 bis 90 Watt (90 Watt ist dann ein Notebook-Universalnetzteil für nur 24,95€)

Diese Modelle sind hocheffizient (zumindest ab 2250 mA/12V mit ca. 85% Wirkungsgrad) und benötigen im Stand-By nur 0,25 Watt.

Gemessen mit diesem Testsieger (lt. c't, die beim Produkt auch verlinkt ist):
Energiekostenmessgerät KD 302

[007Joe]

@ L Bosch

ja klar meine Frage habe ich falsch gestellt
ich meinte, wie groß der KühlKörper sein muss.



@CRI 93+ / Ra 93+


Ich dachte, dass, wenn nur 1A zur Verfügung steht, teilen sich die LEDs das auf... aber da lag ich leider falsch...

[L Bosch]

Spontan würde ich diese Kühlschiene nehmen, es könnte sich aber zur Sicherheit jemand anderes
dazu äußern...

Wenn LEDs bei der Nennspannung nur einen gewissen niedrigen Strom aus der Stromquelle
"heraussaugen" können, überlastet die Quelle und die LEDs werden dunkler.

[007Joe]

@ L Bosch

jap die Trafos( vom Flohmarkt) sind heiß geworden und jetzt kaputt.
die LEDS sind während der Zeit, in der sie geleuchtet haben, jedoch nicht dunkler geworden.

8.74K/W - das ist der Wert des KK
was bedeutet der?

[L Bosch]

Das ist der absolute Wärmewiderstand Rth.
8,74 K/W
bedeutet, dass pro Verlustleistung in Watt 8,74 Kelvin (Δ K = Δ °C ; 1K = -272,15°C) Temperaturunterschied
am entsprechenden Objekt entstehen.

http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rme ... widerstand

[007Joe]

@ L Bosch


das verstehe ich nicht so ganz

könntest du vielleicht ein beispiel posten?

[L Bosch]

könntest du vielleicht ein beispiel posten?

Aber gerne.

Also, eine 1-W-High Power LED klebt auf einem Kühlkörper mit einem gedachten perfekten
Wärmeübergang.
Dieser besitzt einen Wärmewiderstand von 10 K/W.

Nun entsteht an den beiden Seiten des KK ein Temperaturunterschied von 10 Kelvin, d.h.
es würde sich erst nach mehr als 10K Erwärmung der LED ein Temperaturunterschied an der
kalten Rückseite bemerkbar machen.
Jeder Unterschied unter 10K der LED von der Umgebung würde der KK "verschlucken".

Hoffentlich war das nun verständlicher.

[007Joe]

das heist also die LED mit 1W darf sich nicht mit mehr als 10K erwärmen?

[L Bosch]

Das kommt z.B. auf die Luftzirkulation und damit auf die Wärmeabgabe des Kühlkörpers an.

[007Joe]

wäre das denn in einem kleinem raum ohne zirkulation korrekt?=

[L Bosch]

Bei fehlender Wärmeableitung erhitzt sich das den Kühlkörper umgebene Medium bis z.B. die
LED dadurch Schaden nehmen kann.

[007Joe]

worauf ich hinaus will ist,

wenn ich einen 20V trafo mit diesen geeigneten Spannungsreglern und Külkörpern auf die Spannung runterregle, damit 4LED's mit 200 OHM klappen,

ob das dann in einem geschlossenen raum mit ca. 1 dm³ Luft nicht zu stark erhitzt.

hoffe du versteht was ich meine

[L Bosch]

Anstattt sinnlos viel Energie an einem Vorwiderstand oder Linearregler an 22V zu verheizen, solltest Du Dir lieber einen passenden Trafo organisieren

Das wäre auch meine Stellungnahme zu diesem Thema.

[007Joe]

also alles andere wäre sinnloser quatsch...

[007Joe]

ich glaube ich werde Wahnsinning...

ich habe mir jetzt einen dicken Wechselspannungstrafo von Gardena mit 12V und 2,5A besosorgt und daran einen Gleichrichter angeschlossen.

nach dem Gleichrichter kommen dann 80 Reihen.
Eine Reihe besteht aus 3 LEDs ( Kaltweiß oder Warmweiß) und einem Widerstand von 100 Ohm (gerechnet: 12-3,6-3,6-3,6=1,2 | 1,2/0,02 = 60 Ohm.)
weil ich aber keine 68Ihm Widerstände hatte habe ich 100er genommen ( der gemessene Strom bei einer Reihe liegt dann bei 19,2mA- ist ja richtig).
nun abe ich von diesen LED Widerstand LED LED -Reihen 80 Stück parallel geschaltet und der gemessene Strom ist 920mA (vielleicht ein bissl wenig (gerechnet hatte ich mit 1200 mA))


trotzdem haben sie LEDs geleuchtet- und die Widerstände sind eigentlich nur minimal warm geworden.

dann habe ich die Platine ordentlich in den Strahler eingebaut und alles klappt - nur nach 2 Minuten gingen die ersten LEDs aus und die Scheibe beschlug von innen.

ich habe sofort den Stecker des Trafos gezogen, den Strahler auseinandergebaut und alles war warm. Nach 1min Abkühlen haben die LEDs, die grade ausgegangen sind, wieder voll geleuchtet.


wo liegt jetzt das Problem? bestimme an den Widerständen... och man

[Sailor]

Stell mal Bilder von der Leuchte und der Platine ein. Wenn Du richtig gemessen hast, setzt Du 12 bis 16 Watt in Wärme um. In diesem Leistungsbereich löte ich.

Wenn die Wärme nicht von der Platine weg kann, ist der Effekt vorprogrammiert.

Helfen kann neben der Verbesserung der Konvektion das Trennen von LED-Platine und Widerständen.

[007Joe]

okay

Platine von vorne

von hinten


und nahaufnahme

Helfen kann neben der Verbesserung der Konvektion das Trennen von LED-Platine und Widerständen.

meinst du damit, dass ich den Abstand von Widerstände und der Platine vergrößere?

[Beatbuzzer]

Ich komme ebenfalls auf knappe 16W (15,36W) die an den Widerständen verheizt werden.
Bei sovielen LEDs hätte ich lieber ein Netzteil mit 40-50V verwendet, um mehr LEDs in Reihe schalten zu können. Dann braucht man insgesamt weniger Widerstände und hat auch weniger sinnlose Abwärme.

Helfen kann neben der Verbesserung der Konvektion das Trennen von LED-Platine und Widerständen.

Soll heissen, du baust die Platine mit den LEDs in das Gehäuse und packst die Widerstände ausserhalb. Das ist aber jetzt ziemlich aufwendig.
Den Widerständen selbst macht die Hitze jedenfalls wenig aus, aber die LEDs reagieren da sehr empfindlich.

[007Joe]

also weil die vielen Widerstände insgesamt zu viel Wärme erzeugen, fangen die LEDs an zu flackern?