High Power LED Basics

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Moderator: T.Hoffmann

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lucian
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Mi, 06.08.08, 21:53

Hallo,
ich möchte mit High Power LEDs loslegen und habe bereits Lehrgeld bezahlen müssen.
Mir ist nicht klar wie das mit dem Konstantstrom läuft: Die LEDs werden in Reihe an den Treiber angeschlossen (braucht man da auch einen Vorwiderstand?). Die meisten kann man an 350mA (zB 1W) anschliessen. An 700mA gehts nach den Datenblättern oft auch, mit mehr Lumen aber auch mehr Verbrauch (3W). Wattzahlen und Ausgangsstrom der Treiber sind ja in den Datenblättern erwähnt. Ich würde was wählen ohne groß rumzulöten. Bei den Konstantstromquellen ist ja eine niedrigere Eingangspannung erforderlich, anscheinend braucht man da zusätzlich noch eine Gleichstromquelle. Versteh dann auch nicht wieso man für das nahezu gleiche Geld einen Triberfür 220V kaufen kann. Wie kann man zB größere Mengen an 1W LEDs (5-15 St.) am besten betreiben? Wie kann man diese größeren LED-Mengen gleichzeitig dimmen? Kann man zB LEDs von unterschiedlichen Herstellern in Reihe schalten, wenn der Strom (zB 350mA) geeignet ist? Ist die Spannung egal?

Jedenfalls habe ich schon 3 1W LEDs an einen 700mA-Treibe angeschlossen und jetzt leuchtet nichts mehr, entweder Treiber oder LEDs kaputt. Bevor ich weitere kostspielige Versuche mache wollte ich gerne im Forum um Hilfe bitten.

Herzlichen Dank
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dieter_w
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Mi, 06.08.08, 22:01

lucian hat geschrieben:Jedenfalls habe ich schon 3 1W LEDs an einen 700mA-Treibe angeschlossen ...
Welche 1-Watt-LEDs sind denn für 700 mA-Betrieb freigegeben?
Synthy82
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Do, 07.08.08, 08:15

Das wird wahrscheinlich der Knackpunkt sein.
Die 230-V-Konstantstromquellen hab ich mir noch nicht von innen angesehen, aber schaltungstechnisch wird da nicht groß was anders sein, vielleicht vorne noch ne Gleichrichtung, dann ein Zerhacker und ein Übertrager, der die Spannung runtersetzt. Dann wahrscheinlich noch ne Siebung und die eigentliche KSQ. Die Bauteile an sich werden nicht viel kosten und wenn man das ganze in Massen produziert, lässt sich der Preis niedrig halten.
LEDs kannst du hintereinanderschalten wie du lustig bist, die Grenzen setzt die Summe der Flussspannungen, der Drop der KSQ und die an dieser anliegende Spannung. Wie hoch du dann mit dem Strom gehen kannst, hängt von der LED ab, die den geringsten Maximalwert hat. Bezüglich dimmen kannst ja hier mal suchen, wurde schon einiges gepostet.
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dieter_w
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Do, 07.08.08, 09:12

Synthy82 hat geschrieben:... dann ein Zerhacker und ein Übertrager, der die Spannung runtersetzt. Dann wahrscheinlich noch ne Siebung und die eigentliche KSQ ...
Das sind stinknormale Primärschaltwandler, die so geregelt werden, dass sekundärseitig ein Konstantstrom entsteht.
Da ist keine separate KSQ sekundärseitig drin.

In einem anderen LED-Forum hat gestern einer ein Foto gepostet von einem geöffneten Wandler.
Vielleicht könnte Ragnar Roeck das hier auch mal einstellen?
Synthy82
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Do, 07.08.08, 09:55

Oder so. Also Stromregler, dann Übertrager, um die galvanische Trennung hinzukriegen und Gleichrichtung.
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dieter_w
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Do, 07.08.08, 11:00

Gleichrichterbrücke, Elko, Schaltwandler, Übertrager zur Potenzialtrennung, Gleichrichter, LED.
"Außen" an den beschriebenen Baugruppen vorbei wird der Regelkreis geschlossen, indem im LED-Stromkreis ein dem LED-Strom proportionales Signal abgenommen wird und über eine galvanische Trennung in geeigneter Weise wieder zurück auf den Schaltwandler gegeben wird und diesen derart steuert, dass der LED-Strom konstant gehalten wird.
Sorry für den Schachtelsatz ... :roll:
lucian
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Do, 07.08.08, 13:03

Vielen Dank für die Antworten.
Eigentlich wollte ich nur fragen, ob ich irgendwelche grundsätzlichen Fehler gemacht habe. Daher nochmal die triste Story.
Ich habe diese LEDs verwendet

Seoul Z-LED P4 - weiss - Rank U
Leistungsaufnahme: 1,14W (350 mA) - 3,25W (1000 mA)
Lichtstrom (typ.): 100 lm (350 mA)
Lichtstrom (max.): 240 lm (1000 mA)
Öffnungswinkel: 132°
Farbtemperatur (typ.): 6300 K
Vorwärtsspannung (typ.): 3,25V
Betriebsstrom (If): 350 mA/700 mA/1000 mA


Ich habe 3 dieser LEDs in Reihe an einen 700mA-Treiber angeschlossen, der 3x3W betreiben kann. Ging erst, dann leuchtete eine plötzlich nur noch schwach. Kein Vorwiderstand. Dann hab ich die LEDs an einen anderen Treiber angeschlossen der bei 350mA 10 1W LEDS betreiben kann, das ging auch erst. Wegen einem Kurzschluss durch beschädigtes Kabel (meine Schuld) geht dieser Treiber nicht mehr. Wenn ich die LEDs wieder an den 700mA Treiber anschliesse leuchten die auch nicht mehr, auch nicht einzeln. Habe ich evtl die LEDs durch den Kurzschluss beschädigt? Sollte doch eigentlich nicht sein, oder? Macht man die LEDs kaputt, wenn man sie mit falscher Polung anschliesst?
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dieter_w
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Do, 07.08.08, 13:37

lucian hat geschrieben:Ich habe 3 dieser LEDs in Reihe an einen 700mA-Treiber angeschlossen, der 3x3W betreiben kann.
O.K., passt.
Ging erst, dann leuchtete eine plötzlich nur noch schwach.
Sind die LEDs auf einem Kühlkörper montiert?
Falls nicht, dann sind sie den Hitzetod gestorben.
Kein Vorwiderstand.
Bei einer ordentlichen KSQ ist auch keiner erforderlich.
Habe ich evtl die LEDs durch den Kurzschluss beschädigt?
Nein, würd ich ausschließen wollen.
Macht man die LEDs kaputt, wenn man sie mit falscher Polung anschliesst?
Ja, LEDs vertragen nur eine max. Sperrspannung von etwa 5 Volt.
Wird diese überschritten, kann die LED sehr schnell zerstört werden.
lucian
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Do, 07.08.08, 13:55

Danke für die Hilfe.
Ich glaub zwar nicht, dass ich die LEDs anfangs falsch gepolt angeschlossen habe, aber zum Ende der Experimentiererei hab ich auch mal eine andere Polung versucht. Wie kann man denn den Ausgang der KSQ mit einem Strommesser überprüfen? So ein Multifunktionsgerät hätte ich. Was für eine Spannung sollte man da messen? Dann könnte ich einen Defekt bei der KSQ ausschliessen (und die 3 7€ LEDs wegschmeissen...)
Zu heiss sind sie nicht geworden, ich hab sie (ohne Kühlkörper) maximal 60sec brennen lassen.

Viele Grüße
Ragnar Roeck
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Do, 07.08.08, 14:54

60 Sekunden sind zu lange. Emitter am besten gar nicht ohne Kühlkörper laufen lassen, solche auf Starplatinen höchstens ein paar Sekunden (beides für den maximal Strom, bei ein paar Milliampere zum testen macht es natürlich nichts aus). Diese Warnung ist übrigens in allen LED-Shops in der Produktbeschreibung auch drin!

Wenn Du an der KSQ ohne LEDs misst wird irgendein recht hoher Wert auftreten, der recht nichtssagend ist. Zum testen einer 3×3W könnte man eine Reihe von 1N400x (x=1 bis 7) Dioden anschliessen, 4 pro "ErsatzLED", also 12. Die kosten fast nichts (paar Cent) und können 1A ab. Darüber kannst Du dann die Spannung messen, oder in Reihe den Strom.

Die "grossen" 230V KSQ sehen innen so aus:
ksq.jpg
ksq.jpg (56.2 KiB) 12159 mal betrachtet
Zuletzt geändert von Ragnar Roeck am Do, 07.08.08, 14:58, insgesamt 1-mal geändert.
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Do, 07.08.08, 14:56

lucian hat geschrieben: Zu heiss sind sie nicht geworden, ich hab sie (ohne Kühlkörper) maximal 60sec brennen lassen.
Viele Grüße vom Hitzetod!

LEDs erreichen ihre Temperatur im Kern schon nach 5 Sekunden. 55 weitere Sekunden heißen 55 Sekunden Überhitzung des Chips. Du hast die Chips also gebraten wie Hähnchen auf dem Grill.

PS: Da war jemand schneller :D
lucian
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Do, 07.08.08, 15:31

ah. erstaunlich. Vor allem dass der Kühlkörper schon in 5sec was bringen soll, naja man lernt nie aus. Hähnchen würde ich aber trotzdem länger als 60s grillen...Soll ich die gegrillten 3 LEDs verzehren?

Stimmt das Fazit?
-Nie ohne Kühlkörper, nie verpolen
-LED-Treiber mit neuer LED testen oder mit den Dioden Strom messen,
-es ist egal wieviele LEDs am Treiber hängen solange der Strom passt und die maximale Wattzahl nicht überschritten ist
- Vorwiderstand nicht nötig, einfach LEDs dranhängen

Dann opfere ich die nächsten LEDs...

Danke
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dieter_w
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Do, 07.08.08, 16:20

lucian hat geschrieben:Stimmt das Fazit?
-Nie ohne Kühlkörper, nie verpolen
Ja, logisch.
-LED-Treiber mit neuer LED testen oder mit den Dioden Strom messen,
Mit Dioden als Ersatzlast den Strom messen.
-es ist egal wieviele LEDs am Treiber hängen solange der Strom passt und die maximale Wattzahl nicht überschritten ist
Manche LED-Treiber verlangen auch eine Minimalzahl der anzuschließenden LEDs, das würde ich auch beachten.
- Vorwiderstand nicht nötig, einfach LEDs dranhängen
Ja, aber vorherigen Punkt beachten.
lucian
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Do, 07.08.08, 16:22

super, jetzt bin ich (für meine Verhältnisse) orientiert.
Vielen Dank!
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