Hallo zusammen, ich habe gelesen, dass sich die Lebensdauer einer LED deutlich erhöht, wenn man sie unter dem Nennstrom betreibt. Weiß jemand, ob das auch gilt, wenn sie per PWM z.B. auf 80% gedimmt wird, also zu 80% der Zeit mit vollem Nennstrom betrieben wird? Also z.B. bei einem LED-Streifen, wo die Strombegrenzung ja intern pro Segment mit einem Widerstand stattfindet? Hintergrund: ich möchte LEDs außerhalb der Spezifikation bei ca. 70°C betreiben und diese nicht zu oft wechseln müssen (Saunabeleuchtung). Daher überlege ich, ob ich den Verlust der Lebensdauer durch die Temperatur halbwegs kompensieren kann. Vielen Dank, Michael.
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Michael W. schrieb: > Daher überlege ich, ob ich den Verlust der Lebensdauer durch die > Temperatur halbwegs kompensieren kann. Möglicherweise. Aber dann würde ich sie nicht nur bei 80%, sondern eher bei 30-50% betreiben. Ob Konstantstrom oder PWM ist egal, entscheidend ist die mittlere Verlustleistung und damit die Temperatur. Durch bessere Kühlung kann man die weiter senken, wenn gleich nicht endlos bzw. der Aufwand wird zu hoch. Bei 70°C Umgebungstemperatur kann man aber auch old school Glühlampen nehmen, die haben damit kein Problem. Einen Wärmestau muss maber auch bei denen vermeiden. Die meisten POWER LEDs sind auf max. 85°C Chiptemperatur ausgelegt, mal so als Orientierung. Siehe Kühlkörper.
Michael W. schrieb: > Hintergrund: ich möchte LEDs außerhalb der Spezifikation bei ca. 70°C > betreiben und diese nicht zu oft wechseln müssen (Saunabeleuchtung). Die Lebensdauerangabe bei LEDs bezieht sich nicht auf einen Sterbezeitpunkt, sondern auf die Leuchtdauer, innerhalb derer die Helligkeit auf 70% abnimmt (LLMF 0.7, L_70). Dir steht es also ziemlich frei, ob du sie dann schon wechselt, erst wenn sie auf 50% runter sind oder noch später. Die vorzeitigen Ausfälle sind ein ganz anderes Thema.
Angehängte Dateien:
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degradation.png
60 KB
An Ende geht es immer um die Temperatur. 70°C ist schon viel. Bedenke dass sie innen drin noch heißer werden. Anbei ein Diagramm für die Kern-Temperatur versus Haltbarkeit von drei Modellen der Firma SEOUL Semiconductor .
Vielen Dank für die Antworten. Wenn ich die Kurve so sehe, ist die
Lebensdauer gar kein Thema (Sauna ist pro Jahr vielleicht 100h in
Betrieb, d.h. wenn die Lebensdauer auf 1kh sinkt, reicht das immer noch
10 Jahre. Problem könnten dann nur die Ausfälle aufgrund der
Temperaturen sein.
Ich werd's einfach mal testweise mit 100% bestromen und schauen. Sind am
Ende nur 3 Meter, die hinter der Lehne dazu kommen sollen, der Rest
läuft schon seit Jahren problemlos auf Fußbodenhöhe (das sind aber auch
nur 20 Grad).
> Bei 70°C Umgebungstemperatur kann man aber auch old school Glühlampen nehmen
Ne Halogenlampe auf Deckenhöhe gibt's schon. Ich habe aber RGB-LEDs mit
einem sanften Farbwechsel, was sehr schön aussieht. Leider ist aber die
Ausleuchtung vom Boden aus recht dürftig, vor allem da, wo die Bänke
drüber sind.
Eine saubere Farbmischung mit Glühlampen hinzubekommen, stelle ich mir
recht schwer vor.
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Bearbeitet durch User
Hallo zusammen, ich wollte mal einen kurzen Erfahungsbericht nach einem Jahr abgeben. Ich habe letztlich normale RGB-LED-Streifen mit einfachem Silikonschutz umlaufend hinter der Rückenlehne verbaut. Dort herrschen beim saunieren Temperaturen von ~70-75 Grad. Die Streifen sind 45-Grad-Profilen verbaut, was ein schönes Licht ergibt.Die Profile sind mittels der mitgelieferten Halteklammen an der Lehne befestigt, so dass ein kleiner Luftstrom zwischen Lehne und Profil möglich ist. Zwischen Lehne und Wand sing ca. 4 cm Platz, auch hier ist ein Luftstrom gewährleistet. Damit dürften sich die Profile nicht deutlich über die 75 Grad erhitzen. Seit einem Jahr ist das ganze im Mittel 1x wöchentlich im Einsatz (im Sommer nicht jede Woche, im Winter auch mal 2x). Saunazeit (mit der Peak-Temperatur) sind im Mittel 2 Stunden. Ich schätze die Betriebszeit bei der Temperatur damit auf etwa 100 Stunden. Stand heute sind noch keine Ausfälle zu sehen. Weder schwächeln einzelne LEDs (was ja bei LED-Streifen am Ende der Lebenszeit häufig vor kommt), noch weicht eine der Farben von der Helligkeit her deutlich ab (da habe ich den direkten Vergleich, da auch am Boden Streifen verbaut sind - dort bleibt es deutlich unter 30 Grad). Insgesamt bin ich mit dem Ergebnis sehr zufrieden und zu dem Schluss gekommen, dass einfache LED-Streifen durchaus saunatauglich sind und der Griff zu teuren Spezial-Lösungen zumindest für die private Sauna nicht notwendig ist. Viele Grüße, Michael. PS: Falls einer der Admins hier mitließt, würde ich mich freuen, wenn der Begriff "LED Saunabeleuchtung" noch mit in den Thread-Titel aufgenommen werden kann.
Michael W. schrieb: > PS: Falls einer der Admins hier mitließt, würde ich mich freuen, wenn > der Begriff "LED Saunabeleuchtung" noch mit in den Thread-Titel > aufgenommen werden kann. Das kannst Du am besten erreichen, wenn du den "Beitrag melden"-Link anklickst.
Moin, an Michael_W.: Schön, dass der praktische Versuch doch anscheinend gut geht. Prinzipiell sein angemerkt, dass bei Einsatz von PWM keineswegs die mittlere Leistung angesetzt werden darf, da durch die sehr geringe Zeitkonstante des LED-Chips die Sperrschicht-Temperatur höhere Werte annimmt als bei der entsprechenden Mittelwertleistung. Jeder LED-Chip Hersteller weist darauf hin, dass (weisse) LEDs sehr empfindlich auf Wasser reagieren (und viele andere Stoffe....)(Ausfall). Grund: Die Silicon-Abdeckung mit dem Farbwandler-Material ist nicht diffusionsdicht. Also: Abwarten.... Gruß Wolfgang
Wolfgang D. schrieb: > Jeder LED-Chip Hersteller weist darauf hin, dass (weisse) LEDs sehr > empfindlich auf Wasser reagieren (und viele andere Stoffe....)(Ausfall). > Grund: Die Silicon-Abdeckung mit dem Farbwandler-Material ist nicht > diffusionsdicht. Genauso, wie es Saunabeleuchtung mit LEDs gibt, werden LEDs auch auf manchen Schiffen für Unterwasserbeleuchtung verwendet, ohne dass die LEDs den Wasserdiffusionstod sterben. z.B. https://www.lumiteclighting.com/products/marine-lighting/underwater-lights.html
Michael W. schrieb: > Insgesamt bin ich mit dem Ergebnis sehr zufrieden und zu dem Schluss > gekommen, dass einfache LED-Streifen durchaus saunatauglich sind und der > Griff zu teuren Spezial-Lösungen zumindest für die private Sauna nicht > notwendig ist. Willkommen im Club ;-) Meine Saunabeleuchtung besteht aus einer 5W-LED-Bulb von IKEA und leuchtet bei 95°C zu Saunazeiten schon seit 8 Jahren.
Wolfgang schrieb: > Genauso, wie es Saunabeleuchtung mit LEDs gibt, werden LEDs auch auf > manchen Schiffen für Unterwasserbeleuchtung verwendet, ohne dass die > LEDs den Wasserdiffusionstod sterben. > z.B. > https://www.lumiteclighting.com/products/marine-lighting/underwater-lights.html Wenn ich das richtig sehe, sind die LEDs dort nicht im Wasser, sondern es ist eine (Glas-)scheibe zwischen Wasser und Luft.
Harald W. schrieb: > Wenn ich das richtig sehe, sind die LEDs dort nicht im Wasser, sondern > es ist eine (Glas-)scheibe zwischen Wasser und Luft. Das ist der Trick - und im Falle einer Sauna könnten sie sogar frische Luft von draußen bekommen.
Ich hab einige, nicht wasserfeste, Reststücke auf Alu-Profile geklebt und mit 10 statt 12 V versorgt. Sind direkt unter den Bänken an der Wand und laufen auch schon Jahre ohne Probleme. Walta
Walta S. schrieb: > Sind direkt unter den Bänken an der Wand > und laufen auch schon Jahre ohne Probleme. Unter den Bänken ist es in der Sauna auch eher nicht so warm wie oben unter der Decke. Halbleiter haben doch ein anderes Temperaturempfinden und solange die Heizleistung im Chip klein gehalten wird, so dass sie gut an die Umgebung abgegeben werden kann, wird die Temperaturdifferenz zwischen Junction und Umgebung auch nicht zu groß. Um das beurteilen zu können, hilft es die Temperatur des LED-Chips zu messen. Einfach bei definiertem Strom die Vf messen, also z.B. PWM-Betrieb (um den Chip zu heizen) und in den PWM-Pausen, einen kleinen Messstrom einspeisen dabei die Spannung messen. Kalibrieren kann man das im unbestromten Zustand im Ofen (alles bei kleinem Messstrom mit niedrigem Duty cycle) oder man findet den Tk für Vf im Datenblatt.
Wolfgang schrieb: > Um das beurteilen zu können, hilft es die Temperatur des LED-Chips zu > messen. Einfach bei definiertem Strom die Vf messen, also z.B. > PWM-Betrieb (um den Chip zu heizen) und in den PWM-Pausen, einen kleinen > Messstrom einspeisen dabei die Spannung messen. Kalibrieren kann man das > im unbestromten Zustand im Ofen (alles bei kleinem Messstrom mit > niedrigem Duty cycle) oder man findet den Tk für Vf im Datenblatt. Man kanns auch sein lassen und warten wie lange die LED hält. Meine hält schon seit über 8 Jahren und sie hängt im 95°C-Bereich.
Wolfgang D. schrieb: > > Grund: Die Silicon-Abdeckung mit dem Farbwandler-Material ist nicht > diffusionsdicht. > Also: Abwarten.... > Gruß Wolfgang Das kann ich bestätigen. Habe einen 5 m Streifen mit Silikon in ein Alu U-Profil geklebt, das mit der Öffnung nach unten im Freien betrieben wird. Die ersten, partiellen Ausfälle der LED (weiß) waren nach ca. 6 Monaten zu verzeichnen. Interessanten Weise fallen die immer in Gruppen von drei aus. Betriebsspannung ist 11,8V DC (SNT). Anscheinend diffundiert die Feuchtigkeit durch das Silikon.
OldMan schrieb: > Interessanten Weise fallen die immer in Gruppen > von drei aus An 12V werden immer 3 LEDs in Reihe betrieben. Fällt eine mit Unterbrechung aus, bleiben die anderen 2 ebenfalls dunkel
OldMan schrieb: > Das kann ich bestätigen. Habe einen 5 m Streifen mit Silikon in ein Alu > U-Profil geklebt, das mit der Öffnung nach unten im Freien betrieben > wird. Die ersten, partiellen Ausfälle der LED (weiß) waren nach ca. 6 > Monaten zu verzeichnen. Interessanten Weise fallen die immer in Gruppen > von drei aus. > Betriebsspannung ist 11,8V DC (SNT). > Anscheinend diffundiert die Feuchtigkeit durch das Silikon. Bedeutet "mit Silikon", dass da ein Silikonstreifen oben aufgebracht ist? Dann könnte die Feuchtigkeit auch von der Seite her kommen. Es gibt auch Streifen, die komplett in Silikon eingegossen sind. Die sollen komplett Wasserfest sein (außer die Enden, welche man aber selbst wieder mit Silikon verschließen kann.
Falls Interesse besteht, hier die Firmware meiner Saunabeleuchtung, umgesetzt mit ESPHome: https://github.com/micw/esphome-projects/blob/master/sauna.yaml
OldMan schrieb: > Betriebsspannung ist 11,8V DC (SNT). Das hört sich nach ehemaligem Halogennetzteil an. Wenn ja hast Du evtl nur eine pulsierende Gleichspannung mit effektiv 11,8V. In der Spitze, und das ist das was die LEDs vorzeitig sterben lässt, hast Du eine Spannung von über 14-15V.
Hallo zusammen, mal wieder ein kurzes Update. Die Saunabeleuchtung hinter den Bänken (~75°) läuft jetzt schon seit über 3 Jahren und hat damit rund 300h auf der Uhr. Es gibt noch immer keinerlei Ausfälle. Selbst wenn morgen alle gleichzeitig kaputt gehen, ist das preislich noch entspannter, als Spezial-LEDs zu kaufen. Würde ich wieder so machen. Viele Grüße, Michael.
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