Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LED-Lichtleiste Planungsfragen


von LEDerwaren (Gast)


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Hallo,

ich versuche gerade als kleines Hobbyprojekt eine Lichtleiste zu planen. 
Also vom Prinzip eine Art Kabelschacht mit weißen LEDs darin. Anders als 
die typischen Dekostreifen möchte ich das richtig zur Beleuchtung 
ausreizen (Grund- oder Arbeitsplatzlicht). Ich dachte an folgende 
Eckdaten:

- Ungefähr 300 Lux im Abstand von 1,6m
- Lichttemperatur etwa 2700K

Jetzt habe ich (zunächst mal für das Angebot bei Reichelt) weiße LEDs 
durchgerechnet. Hier mal das Ergebnis:

Artikelnummer   Max.Montageabstand   Preis/Meter
                für 300 Lux
LED H1WEH WWS   10,0cm               40,50€
LW G6CP          2,4cm               45,83€
LCW W5AM-K       7,1cm               21,13€
LCW CQDP         5,5cm               32,73€

Ich dachte an moderne LED-Treiber wie den MIC3203. Allerdings könnte ich 
damit nur etwa 10 LEDs treiben. Das würde ja bedeuten, dass ich diesen 
Treiber spätestens jeden Meter wiederholen müsste was noch einmal einen 
erheblichen Kosten- und Verkabelungsaufwand bedeuten würde.

Mache ich hier irgendeinen Denkfehler? Oder sind die LEDs von reichelt 
einfach nur überteuert? Je näher ich (günstigere) LEDs zusammen rücke, 
desto mehr Treiber brauche ich doch auch. Oder gibt es eine Möglichkeit 
mehr als 10 LEDs mit einem Treiber zu beschalten (ohne die Nachteile 
einiger parallel-Lösungen)?

von Peter II (Gast)


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Die frage ist ob ein LED-Treiber wirklich notwendig ist. Mit einer 
Spannungsquelle und einem Widerstand kann man sich viele Bauteile 
sparen. Der Wirkungsgrad ist auch nicht viel anders.

von Peter II (Gast)


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von LEDerwaren (Gast)


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Ich werde das mal durchrechnen. Die LED-Stripes machen das ja auch so, 
wobei dort 3-4 LED gruppenweise parallel liegen und die überschüssige 
Spannung in den jeweiligen R's verbraten wird. Das ist schon eine 
ziemliche Budget-Lösung, weil es bei denen auf jedes Bauteil ankommt. 
Interessant wäre, ob es eine Lösung irgendwo zwischen dem Vorwiderstand 
und dem LED-Treiber gibt. Also z.B. einen Transistor zur 
Stromstabilisierung zu spendieren oder ähnliches. Dann hätte man 
vielleicht alle 20cm ein paar Bauteile, dafür evtl. einen etwas höheren 
Wirkungsgrad. Aber es soll noch dimmbar sein...

Die LED ist ja traumhaft! Habe die gleich mal durchge'excelt
Artikelnummer     Max.Montageabstand   Preis/Meter
                  für 300 Lux
Nichia NF2L757DR  6,4cm                15,47€

Was bedeutet mit Platine oder ohne? Auf was für einer Platine sitzt die 
dann? Ist die dann nicht mehr SMD-Lötbar?

von Peter II (Gast)


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LEDerwaren schrieb:
> Also z.B. einen Transistor zur
> Stromstabilisierung zu spendieren oder ähnliches. Dann hätte man
> vielleicht alle 20cm ein paar Bauteile, dafür evtl. einen etwas höheren
> Wirkungsgrad.

mit einen Transistor schafft man keinen höheren Wirkungsgrad.

> Was bedeutet mit Platine oder ohne? Auf was für einer Platine sitzt die
> dann? Ist die dann nicht mehr SMD-Lötbar?
das bedeutet, das sie schon auf einer Platine aufgelötet ist (als 
Kühlblech). Wenn du sie selber verlöten willst, dann solltest du auf 
jeden Fall Alu-Platinen verwenden. Dann auch 0.6W auf 3 x 3 mm werden 
sehr warm.


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von LEDerwaren (Gast)


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Kann man nicht evtl. mit einem Transistor in Kollektorschaltung als 
Stromquelle indirekt etwas Leistung sparen (habe es noch nicht 
durchgerechnet)? Und zwar dadurch, das die Versorgungsspannung kleiner 
gewählt werden kann.

Nehme ich mal die LED von oben als Grundlage (150mA, 6,4V typ. (5,7V 
min., 7,1V max.)). Nun versorge ich mit 24 Volt. Das ergibt bei drei in 
Serie geschalteten LEDs einen Vorwiderstand von 32 Ohm (okay 33 aus der 
E-Reihe).

Bei 24 Volt und 32 Ohm ist bei maximaler Bauteilstreuung der Strom min. 
84 mA und max. 215 mA (oberhalb der Zulässigkeit). Wenn ich voraussetze, 
das auch bei maximaler Streuung (was natürlich sehr ungewöhnlich wäre) 
der Strom nur zwischen 130..170mA liegen darf, dann erfordert das 
bereits 35 Volt Versorgungsspannung und 128 Ohm. Die Verlustleistung 
beläuft sich dann auf 2,9 Watt (0,7 Watt bei 24 Volt).

Für die Kollektorschaltung muss ich noch errechnen ob die Verhältnisse 
da nicht evtl. günstiger liegen.

von Hans J. (step_up_mosfet)


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LEDerwaren schrieb:
> LED H1WEH WWS   10,0cm               40,50€
Die LED hat 1 Watt und kosten 4,05 Euro pro Stück bei Reichelt.

Die bekommst du für 10 cent bei eBay hinterher geschmissen.

Ich hatte auf meinem Schreibtisch damals eine 20W Halogenlampe, die habe 
ich aber später gegen eine LED-Lampe ausgetauscht da man mit 4 Watt bei 
einer LED die gleiche Lichtausbeute hat wie bei der 20W Halogenlampe.

Meine LED-Lampe besteht aus einer 10W LED (3x 300mA = 900mA) und einem 
CPU-Kühlkörper + Lüfter.
Die LED war mit rund 1 Euro das billigste, der Alu-Kühler mit Lüfter von 
Arctic Cooling hat 7 Euro gekostet.
Der Lüfter dreht sich nur wenn der Kühlkörper zu warm (ca. 40°C) ist, 
für die Regelung habe ich den 2. Opamp im LM358 genutzt.

Wichtig für mich war ein Diffusor vor der LED da es bei ihr viel 
unangenehmer als bei einer Halogenlampe ist wenn man dort direkt ins 
Licht reinschaut.

Die Spannungsversorgung ist ein 12V / 1A Netzteil + Stromquelle.
Maximal ziehe ich inclusive Lüfter gerade so unter 1A.

Als Stromquelle habe ich das hier genommen:
"Konstantstromquelle mit OPV und N-Kanal-MOSFET"

von: 
http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Operationsverst.C3.A4rker_und_Transistor


Ich empfehle dir aber einen einfachen Schaltregler:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Konstantstromquelle#Konstantstromquelle_mit_Schaltregler

: Bearbeitet durch User
von Peter II (Gast)


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LEDerwaren schrieb:
> Bei 24 Volt und 32 Ohm ist bei maximaler Bauteilstreuung der Strom min.
> 84 mA und max. 215 mA (oberhalb der Zulässigkeit).

Du geht davon aus, das beim maximalen Strom noch die normale 
Durchflusspannung vorhanden ist - das wird aber in der Praxis nicht 
sein.

Bei 215mA ist auch mit Bauteilstreuung die Spannung an der LEDs so hoch, 
das über der Betriebsspannung liegen würde.

von Michael (Gast)


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Peter II schrieb:
> mit einen Transistor schafft man keinen höheren Wirkungsgrad.

Das kommt drauf an, ob der Transistor als Schalttransistor oder zur 
linearen Regelung eingesetzt wird. Wenn der Transistor und der Rest der 
Schaltung weniger warm werden, heißt das bei gleicher Lichtabgabe der 
LED automatisch, dass der Wirkungsgrad höher ist.

von Peter II (Gast)


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Michael schrieb:
> Das kommt drauf an, ob der Transistor als Schalttransistor oder zur
> linearen Regelung eingesetzt wird.

es war ja auch so gemeint "nur mit einem Transistor". Man braucht also 
mindestens noch eine Spule oder einen Kondensator + Kleinteile.

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