Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LED-Röhre 600mm lang, SELV und 360° Ausleuchtung?


von Martin M. (bdb)



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Hallo,

ich baue aktuell eine Lampe im Bauhaus-Stil für meinen Bruder. Statt der 
im Original verwendeten Leuchtstoffröhren möchte ich LEDs einsetzten. 
Soweit mir bekannt, gibt leider es keine LED-Röhren, die gleichmäßig 
360° strahlen und dabei mit einer Spannung kleiner oder gleich 48V 
betrieben werden. (Es gibt LED-Filament-Lininenleuchtmittel, aber die 
hängen natürlich direkt am Netz.)

Mein bisheriger Plan sah vor drei COB Linien-LED Streifen a 600mm im 
Dreieck, also 120°, in einem satiniertem Acrylglasrohr anzuordnen und 
damit die 360° zu erreichen. Die Krux dabei ist, dass die Streifen, die 
ich bestellt habe, ca. 12W/m aufnehmen und mit 24V Konstantspannung 
betrieben werden 
(https://www.leds24.com/24v-cob-led-streifen-warmweiss-alle-5cm-teilbar?number=COB20-112) 
- bei 9x600mmm macht das insgesamt 64,4W. Für den Esszimmertisch ist das 
sicherlich deutlich zu viel.
Natürlich kann man hier unelegant per PWM dimmen, der nächste Fallstrick 
ist dabei aber die Länge des Netzteils. Da ich es im Baldarchin oben an 
der Decke verstauen möchte, sollte es am besten kompakt, nicht länger 
als ~120mm und außerdem per Poti dimmbar sein.

Nach ein paar Stunden mit den Filtermasken bei Meanwell / Mouser bin ich 
eher unzufrieden. Ich verfehle knapp die Specs des Mean Well IDLV-65A-24 
Netzteils und irgendwie wirds nicht besser..

Habt ihr vielleicht Ideen in Richtung Leuchtmittel / LED-Treiber??

Danke sehr und Grüße,
Martin

: Verschoben durch Moderator
von H. H. (Gast)


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Die LEDs werden so eingesperrt überhitzen.

von Max M. (Gast)


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Findest Du auf der von Dir verlinkten Seite.

>>Folgenden Dimmer empfehlen wir Ihnen für die Einstellung der Helligkeit des LED 
Streifens:
https://www.leds24.com/Wireless-1-Kanal-LED-Dimmer-mit-Touch-Fernbedienung-12V-24V-10A_2

Martin M. schrieb:
> Natürlich kann man hier unelegant per PWM dimmen
PWM ist nicht unelegant.

von Martin M. (bdb)


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H. H. schrieb:
> Die LEDs werden so eingesperrt überhitzen.

Ja, das Acrylrohr und der Abgeschlossene Raum ist nicht ideal, darüber 
nachgedacht / daran gedacht habe ich natürlich auch schon. Modifizieren, 
z.b. Wärme ins Messing ableiten oder oben und unten für Belüftung sorgen 
kann ich immer noch. (Ein Grund mehr die Leistung zu reduzieren.)

von Max M. (Gast)


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Martin M. schrieb:
> Wärme

Hast Du nicht viel.
Du brauchst pro Röhre vielleicht 6W, also 18W komplett um das Zimmer 
Taghell zu machen.
Davon gehen 30-40% direkt in Licht und sind weg. Bleiben ca. 4W pro 60cm 
langer Röhre.
Das ist nix.

Du kannst damit experimentieren wie weit Du die 24V absenken kannst zum 
Dimmen, bevor Farbunterschiede zu sehen sind bzw. Segmente im 
Lichtstreifen dunkler werden.
Es gibt eine Untergrenze ab der es häßlich wird.
Deswegen PWM weil man immer an dem Arbeitspunkt ist wo die Segmente noch 
alle gleich leuchten.
Weniger Strom = bessere Effizienz.
Dazu den PWM Dimmer.

von Martin M. (bdb)


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Max M. schrieb:
> Findest Du auf der von Dir verlinkten Seite.
>
>>>Folgenden Dimmer empfehlen wir Ihnen für die Einstellung der Helligkeit des LED
> Streifens:
> 
https://www.leds24.com/Wireless-1-Kanal-LED-Dimmer-mit-Touch-Fernbedienung-12V-24V-10A_2
>
> Martin M. schrieb:
>> Natürlich kann man hier unelegant per PWM dimmen
> PWM ist nicht unelegant.

Stimmt, den Weg habe ich auch schon abgeklopft, aber die Netzteilsuche 
https://mou.sr/3x15ot8 hat mich bisher nicht überzeugt (zu offene 
Gehäuse, teilweise nicht kompakt genug, nach meinem Eindruck recht hohe 
Einschaltströme).
PWM: Vielleicht ist das Mumpitz, aber mir ist es lieber einen per PWM 
gestellten ("glatten") Strom zu haben, als über die Spannung per PWM 
eine gemittelte Leuchtstärke zu erzeugen und dabei Vorwiderstände zu 
heizen.

von Martin M. (bdb)


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Max M. schrieb:
...

Danke!

von H. H. (Gast)


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Martin M. schrieb:
> PWM: Vielleicht ist das Mumpitz, aber mir ist es lieber einen per PWM
> gestellten ("glatten") Strom zu haben, als über die Spannung per PWM
> eine gemittelte Leuchtstärke zu erzeugen und dabei Vorwiderstände zu
> heizen.

Weshalb nimmst du dann Leuchtmittel mit eingebauten Vorwiderständen?

von Martin M. (bdb)


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H. H. schrieb:
> Martin M. schrieb:
>> PWM: Vielleicht ist das Mumpitz, aber mir ist es lieber einen per PWM
>> gestellten ("glatten") Strom zu haben, als über die Spannung per PWM
>> eine gemittelte Leuchtstärke zu erzeugen und dabei Vorwiderstände zu
>> heizen.
>
> Weshalb nimmst du dann Leuchtmittel mit eingebauten Vorwiderständen?

Vielleicht liege ich falsch, aber soweit ich weiß gibt es die COB 
Linien-LEDs nur als Konstantspannungsleuchtmittel und das bedeutet für 
mich, da sind Vorwiderstände drin. Ich will, wenn irgend möglich, 
vermeiden dass man einzelne LEDs sieht - deshalb habe ich nach einer 
Lösung mit möglichst vielen LEDs und einem großen Abstrahlwinkel(hier 
180°) gesucht.

von Max M. (Gast)


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Martin M. schrieb:
> PWM: Vielleicht ist das Mumpitz, aber mir ist es lieber einen per PWM
> gestellten ("glatten") Strom zu haben, als über die Spannung per PWM
> eine gemittelte Leuchtstärke zu erzeugen und dabei Vorwiderstände zu
> heizen.

Kannst Du vergessen.
Die Stripes sind Reihenschaltungen aus Einzelleds + Vorwiderstand oder 
Konstantstromquelle bei sehr hochwertigen.
Die sind alle Parallelgeschaltet.
Trennbar alle 5cm = eine Reihenschaltung ist 5cm lang.
Jede dieser Reihenschaltungen hat eine individuelle Vorwärtsspannung die 
im Produktionsprozess begründet ist.
Gehst Du mit der Betriebsspannung weit genug runter leuchtet das eine 
Segment noch deutlich, während das andere bereits schwächer wird.
Zudem verändert sich die Farbe deutlich dabei.
Das sieht total Kacke aus.
Einige Segmente sind ww hell, andere aus, wieder andere eher dunkel mit 
Farbveränderungen ins bräunliche oder blaue.

Du kanst jedes beliebige 24V Netzteil nehmen.
Möglichst eines wo Du die Spannung noch etwas variieren kannst.
Damit probierst Du aus wann die Streifen anfangen nicht mehr 
gleichmässig zu leuchten.
Denk dran das kalte Leds eine höhere Vorwärtsspannung haben.
Was Du also bei warmer Leuchte im warmen Zimmer machst kann später 
grausig aussehen wenn Du keinen Puffer lässt.

Klar, das kann man eleganter lösen als mit Vorwiderständen, aber dann 
wird das eine Materialschlacht mit eigenen Stripes.
Ich habe LED Allgemeinbeleuchtung für große VIP Flieger gemacht.

Du nimmst aber fertige Streifen und musst mit den Vorwiderständen leben.
Die sind auch nicht schlimm.
Das Problem existiert mehr in Deiner Vorstellung als real.
Das sind vielleicht 10% Mehrleistung bei einem Auge das 
Helligkeitsveränderung logarithmisch wahrnimmt.
Also wenn es denn je so knapp sein sollte das die 10% ein Problem wären, 
dann machst Du es eben 10% dunkler und das Auge merkt das nicht mal.

Du hast kein Wärmeproblem. 100Lm pro Watt.
Ich habe noch mit 26lm/w Allgemeinbeleuchtung gebaut.
Wie hell willst Du das denn machen um nicht das bischen leistung über 
die riesen Konstruktion wegzubekommen die ideal Luftumströmt an der 
Decke hängt?

Das Netzteil nicht direkt mit Lichtschalter schalten.
Der Einschaltstrom bis die Kondensatoren geladen sind mag der Schalter 
nicht und das Netzteil mag keine häufigen Schaltvorgänge.

von Thomas K. (Firma: Draht_Igel) (magnoval)


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weshalb die obergrenze 48V? welche Bedenken hast Du bei höheren 
Spannungen?

von Helge (Gast)


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Versuche, deine Streifen mit 19-20V zu betreiben, z.B. Laptop-Netzteil. 
Wenn die Streifen Vorwiderstände haben, reduziert das den Lichtstrom und 
ganz erheblich die abgegebene Wärme.

Alu-Vierkantrohr gibts im Baumarkt, darauf lassen sich 4 Streifen 
kleben. Das ist mechanisch viel einfacher als mit 3 Flächen zu 
hantieren.

CC-Netzteile für 1A sind nicht allzu groß. Bei vermutlich 18-20V ergibt 
das 18-20W entsprechend 6-7W pro Röhre.

von Max M. (Gast)


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Helge schrieb:
> Alu-Vierkantrohr gibts im Baumarkt, darauf lassen sich 4 Streifen
> kleben. Das ist mechanisch viel einfacher als mit 3 Flächen zu
> hantieren.

Bei 120° Dreiecksträger überlappt die 120° Abstrahlcharakteristik der 
LEDs nahezu ideal zu einem homogenen Lichtbild.
Bei 90° Vierkant gibt es Lichthöfe und Schattenstreifen, gerade weil 
nicht erst in mehreren Metern etwas angestrahlt wird, sondern in kurzer 
Entfernung eine opake Lichtabdeckung.
Da sieht man alles.

Ich hatte auch mal vor eine 360° Röhre zu bauen, aber in meinem Bereich 
war das uninteressant für die Kunden.

von mIstA (Gast)


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Max M. schrieb:
> Bei 120° Dreiecksträger überlappt die 120°
> Abstrahlcharakteristik der LEDs nahezu ideal zu einem
> homogenen Lichtbild.
> Bei 90° Vierkant gibt es Lichthöfe und Schattenstreifen

Martin M. schrieb:
> Lösung mit möglichst vielen LEDs und einem großen
> Abstrahlwinkel(hier 180°)


Martin hat aber LED-Streifen mit 180° Abstrahlwinkel, also sollten doch 
dann in seinem Fall Vierkantträger bessere Ergebnisse liefern, während 
Dreiecksträger genau zu dem von Dir geschilderten Problem führen müßten, 
oder?

von Martin M. (bdb)


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Thomas K. schrieb:
> weshalb die obergrenze 48V? welche Bedenken hast Du bei höheren
> Spannungen?

Nun ja, im Grunde zweifel ich nicht daran, dass ich in der Lage bin 
etwas zu bauen in dem Netzspannung sicher geführt wird. Trotzdem ist es 
mir hier lieber nicht durch die gesamte Lampe 230V AC zu fädeln - und da 
lege ich mir eben auf das Ganze mit möglichst kleiner Spannung, auf alle 
Fälle unter 60V, zu betreiben.

Vielen Danke Max M. (vor allem auch für die Erfahrung in Sachen Abwärme 
und gebrauchte Leistung!) und allen anderen, das bringt mich wieder auf 
Kurs! Mir scheint ich war etwas zu fixiert, auf die fertigen und für den 
Zweck designten Netzteile.

Ich denke, ich probiere das mit der dreieckigen Anordnung erstmal so 
aus. Mit nur zwei Streifen ging es auf jeden Fall nicht - und irgendwo 
sind mir nochmals 3 Streifen mehr zu teuer (falls das inzwischen 
überhaupt noch eine Rolle spielt).

Soweit scheint mir die Homogenität zwischen den 5cm Abschnitten 
eigentlich nicht so schlecht - ich sehe zwar bei ca. 20V, wenn die LEDs 
gerade mal so leuchten, einzelne Emitter, aber keine krassen 
Unterschiede. Auch nicht, nachdem der Streifen eine halbe Stunde bei 24V 
angeschaltet war.

Die Reduzierung der Versorgungsspannung auf z.b. 22V finde ich gut. Ich 
messe dabei einen Strom von 129mA (2,9W) für den 600mm Abschnitt. Das 
macht das Netzteil auch kleiner (wobei ich ein wenig mit dem Gedanken 
spiele, ob ich nicht ein kleines Netzteil mit einem ~30VA Ringkern bauen 
sollte. Es wird eher schwierig meinem Bruder zu erklären, dass sie nicht 
so oft den Lichtschalter an der Wand benutzen sollten..).

Grüße,
Martin

von Thomas R. (thomasr)


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Und warum KEINE Leuchtstoffröhren? Die sind in allen möglichen Farbtönen 
und Längen verfügbar und strahlen prinzipbedingt 360° ab (was sie für 
direktes Anstrahlen ja auch so unattraktiv macht). Bei diesen Leuchten 
(kenne ich aus eigener Anschauung) willst du aber gerade das völlig 
homogene, "frei schwebende" Licht.

Falls die 230 Volt dein Problem sein sollten: nimm einen Trenntrafo für 
jede einzelne oder die gesamte Leuchte. Grundsätzlich müssten aber EVG's 
erdfrei arbeiten, also den Trenntrafo "beinhalten".

von H. H. (Gast)


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Thomas R. schrieb:
> Grundsätzlich müssten aber EVG's
> erdfrei arbeiten, also den Trenntrafo "beinhalten".

Nein, die haben keine galvanische Trennung.

von Thomas R. (thomasr)


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H. H. schrieb:
> Thomas R. schrieb:
>> Grundsätzlich müssten aber EVG's
>> erdfrei arbeiten, also den Trenntrafo "beinhalten".
>
> Nein, die haben keine galvanische Trennung.

Das weiß ich tatsächlich nicht sicher, deshalb "müssten". Die guten 
arbeiten mit HF und einem Ausgangstrafo (Philips, Osram, Tridonic etc.). 
Und dieser ist, wenn überhaupt, nur mit X/Y Kondensatoren gebrückt. Ob 
dann aber jeder Anschluß wirklich erfrei ist, habe ich nie getestet.

Es gibt auch solche mit zusätzlichem DC Eingang für Notstromversorgung 
aus Zentralakku. Diese müssten doch erdfrei sein?? Oder er nimmt diese 
und versorgt über DC aus einem SELV Netzteil?

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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Thomas R. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Thomas R. schrieb:
>>> Grundsätzlich müssten aber EVG's
>>> erdfrei arbeiten, also den Trenntrafo "beinhalten".
>>
>> Nein, die haben keine galvanische Trennung.
>
> Das weiß ich tatsächlich nicht sicher,

Ich aber.

> deshalb "müssten". Die guten
> arbeiten mit HF und einem Ausgangstrafo (Philips, Osram, Tridonic etc.).

Kein Trafo, nur Drossel(n).


> Und dieser ist, wenn überhaupt, nur mit X/Y Kondensatoren gebrückt.

Ganz bestimmt nicht.


> Ob dann aber jeder Anschluß wirklich erfrei ist, habe ich nie getestet.

Nuhr!

> Es gibt auch solche mit zusätzlichem DC Eingang für Notstromversorgung
> aus Zentralakku. Diese müssten doch erdfrei sein??

Nur bzgl des DC-Eingangs.


> Oder er nimmt diese
> und versorgt über DC aus einem SELV Netzteil?

Teuer.

von Max M. (Gast)


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Schutzkleinspannung ist doch eine gute Entscheidung.
Der Vergleich zur Röhre hinkt auch gewaltig, weil die eine hohe 
Brennspannung benötigt.
Und nein, weder KVG noch EVG sind potentialgetrennt.
Das ist auch alles oller Schrott den man weiterbenutzt aber nicht neu 
einbaut.
Für eine 800m² Industriehalle vieleicht, weils billig ist, aber doch 
nicht für eine moderne Designleuchte mit Anspruch an die Lichtqualität.

@TO:
Ein Weg den Du probieren könntest:
Es gibt LED Vorschaltgeräte die per Phasenanschnitt dimmbar sind.
z.B. dieses:
https://www.pur-led.de/led-netzteile/led-netzteil-24vdc-50w-2-08a-triac-dimmbar-indoor.html
Die werten den Phasenwinkel aus und machen entweder PWM oder eine analog 
gedimmte Spannung daraus. Also kein 100Hz Geflimmer.

50W = 5000Lm ist weit mehr als Du brauchst.
Ausprobieren und binnen zwei Wochen zurückgeben wenns nicht schön 
aussieht.
Die können auch hart geschaltet werden, weil sie keine großen 
Eingangskapazitäten haben die Schalter und Gleichrichter killen.

Martin M. schrieb:
> einzelne Emitter
Ist der Abstand der LEDs zueinander kleiner als der Abstand zur Opaken 
Abdeckung, sieht man keine (kaum) einzelne Emitter.
Du ahnst ja nicht womit wir uns alles beschäftigt haben bis das gut 
aussah ;-)

von H. H. (Gast)


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Max M. schrieb:
> Für eine 800m² Industriehalle vieleicht, weils billig ist, aber doch
> nicht für eine moderne Designleuchte mit Anspruch an die Lichtqualität.

Eine ordentliche Leuchtstofflampe macht besseres Licht als die meisten 
LEDs.

Solltest dir mal eine Lumilux T8/18W 930 anschauen.

von Max M. (Gast)


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H. H. schrieb:
> Eine ordentliche Leuchtstofflampe macht besseres Licht als die meisten
> LEDs.

Die Leds sind besser geworden als Du meinst.
Der billige Plunder mit CRI 80 ist damit natürlich nicht gemeint.
Röhren und LEDs sind nur so gut wie die Phosphormischungen.
Die Leds habe da deutlich aufgeholt.

von H. H. (Gast)


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Max M. schrieb:
> Die Leds habe da deutlich aufgeholt.

Zweifellos, aber die Leuchtstofflampe ist nicht abgehängt.

von Max M. (Gast)


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Für die Leuchtstofflampe sehe ich tatsächlich schwarz.
EVG gibt es nicht gerade geschenkt, die Röhren halten im Vergleich zu 
LED nicht so lange, schon wegen der Heizkathoden und Effizienz ist auch 
schlechter, wenn man Ansteuergerät und Kathodenheizung einbezieht.
Bei hohen Temperaturen liegen noch die vorn.

Leuchtstoffröhren haben einfach ein sehr lange Karriere hinter sich und 
sind Ausgereift.
Wo Leuchtröhren definitiv noch ganz weit vorne sind ist z.B. bei UV 
Entkeimung. Nicht das popelige 400nm nahe UV. Das können die auch gut.
Bei 280nm und kürzer geht bei LEDs nichts womit man angeben könnte.

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