LED-Modulaustausch Gartenleuchte

[Rüdiger (rfair)]

Hallo in die Runde,

dies ist mein erster Beitrag in diesem Forum, welches mir als Gast schon
oft bei kleineren elektronischen Problemen weitergeholfen hat.

Cool, dass solch eine Expertise für die breite Masse zugänglich ist. :)

Aber jetzt habe ich ein Problem mit einer exklusiven Gartenleuchte. Die
Hauptfunktion ist durch 8 LEDs gegeben. Leider bleiben 5 davon
allmählich dunkel und die Lichtleistung der "funktionierenden" schätze
ich auf 10% des Anfangswertes. Kurzum diese müssen ausgetauscht werden.
Genauso exklusiv wie die Gartenleuchte ist der Preis der Ersatzteile.
Daher würde ich die Module gerne selbst austauschen. Aber die Auswahl
ist so groß und unübersichtlich daher wende ich mich an die Expertise
dieses Forums um folgende Fragen zu stellen. Bilder habe ich diesem
Thread angehängt. Die Farbtemperatur war ziemlich kalt, ca. 5600K

- Wie finde ich Ersatz für diese LEDs?
- Wie finde ich die passenden Optiken oder besser, ist die Anbringung
normiert und ich kann die alten Optiken weiter verwenden?
- Wie bekomme ich die LEDs vom Blech?
- Welchen Kleber ist zu empfehlen um neue anzubringen. (Alle
Temperaturen übers Jahr)
- Oder Kennt jemand die von der Firma verbauten LEDs? Und hat einen Link
für mich?


Ich danke vielmals für alle Tipps und Infos im Voraus

Viele Grüße

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Rüdiger schrieb:
> - Wie finde ich Ersatz für diese LEDs?

Vielleicht mal dort durchwühlen und die Größen vergleichen:
https://www.leds.de/products/cree-xm-l-2-u2-smd-led-mit-starplatine-300lm-6200k-cri-65-leds-auf-stars-miniplatinen-68632

[Monk (roehrmond)]

Mir scheint, dass die Wärme der LEDs nur an ein Blech im Innern der 
Lampe abgegeben wird und sich dann dort staut. Wenn ich damit Recht 
habe, würde ich die Lampe lieber auswechseln anstatt zu reparieren, denn 
sie wird immer wieder ausfallen.

> Genauso exklusiv wie die Gartenleuchte ist der Preis der Ersatzteile

Erstaunlich für eine so wenig durchdachte Konstruktion.

Du brauchst LEDs mit dieser Sternförmigen Platine, die mindestens 2 Watt 
vertragen (3 Watt ist eine gängige Größe), mit knapp unter 6,2 Volt 
Betriebsspannung und dem richtigen Farbton (auf den Fotos nicht 
erkennbar). Diese Bauform ist selten geworden.

> Welchen Kleber ist zu empfehlen um neue anzubringen

Einen, der Wärme leiten kann. Oder Wärmeleitpaste und Schrauben.

[Rüdiger (rfair)]

Vielen Dank für die sehr schnellen  und helfenden Antworten.

Dieter D. schrieb:
> Vielleicht mal dort durchwühlen und die Größen vergleichen:

Ich geh nochmal mit dem Messschieber ran.

Monk schrieb:
> Mir scheint, dass die Wärme der LEDs nur an ein Blech im Innern der
> Lampe abgegeben wird

Ja, das stimmt. Vielleicht schaffe ich es Kühlkörper auf die Rückseite 
zu montieren um so die Oberfläche zu erhöhen.

Das mit der Angabe der Leistung bringt mir viel. Da war ich mir 
unsicher.

Viele Grüße

[Michael B. (laberkopp)]

Diese LED sind auf Star-Platinen.

Sie müssen mit dem Hintergrundblech mit Wärmeleitkleber (oder Schrauben) 
verbunden sein damit sie nicht an Überhitzung kaputt gehen.

Es gibt viele Modelle mit 350mA aka 1 Watt.

Deins könnte eine Seoul Z-LED gewesen sein, kaltweiss oder warmweiss

https://www.ebay.de/itm/225837982207

Du musst halt die neuen anlöten, was auf diesen Aluplatinen nichts für 
Anfänger ist.

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Wegen des Temperaturgradienten würde ich 2W oder 3W LED auf gleicher 
Platte nehmen und nur mit 1W betreiben. Die Überleben dann auch länger.

[Monk (roehrmond)]

Rüdiger schrieb:
> Vielleicht schaffe ich es Kühlkörper auf die Rückseite
> zu montieren um so die Oberfläche zu erhöhen.

Die helfenr nur, wenn sie außerhalb der Lampe sitzen und innen gut mit 
dem Blech Kontakt haben.

> Wegen des Temperaturgradienten würde ich 2W oder 3W LED auf
> gleicher Platte nehmen und nur mit 1W betreiben.

Die Lampe hat 8 LED und ist mit 15 Watt beschriftet, ebenso das 
Netzteil. Macht 2 Watt pro LED. 1 Watt LEDs würden durchbrennen.

Wenn man LED mit niedrigerer Betriebsspannung (3 Volt) verwendet, dann 
kommt man auf passende 1 Watt, aber dann leuchten sie auffällig dunkler, 
als die anderen.

[Rainer W. (rawi)]

Monk schrieb:
> Mir scheint, dass die Wärme der LEDs nur an ein Blech im Innern der
> Lampe abgegeben wird und sich dann dort staut.

Wenn die vorhandenen LEDs an Wärmestau gestorben sind, wäre vielleicht 
eine Option, den Strom durch die LEDs zu reduzieren (z.B. durch 
Parallelschalten von zwei LED-Ketten, Vorwiderstände zur Stromverteilung 
nicht vergessen).

Michael B. schrieb:
> Sie müssen mit dem Hintergrundblech mit Wärmeleitkleber (oder Schrauben)
> verbunden sein damit sie nicht an Überhitzung kaputt gehen.

Für einen vollflächigen Kontakt kommen Schrauben alleine nicht in Frage. 
Und spezieller Wärmeleitkleber muss es auch nicht sein. Wichtig ist, 
dass die Kleberschicht dünn ist, um einen sonst vorhandener Luftspalt 
vollflächig zu überbrückt. Dickeres Blech würde die Wärme der LEDs 
sicher besser in die Fläche verteilen, aber das wäre dann wohl ein 
größerer Umbau.

Herstellergarantie gibt es zu den Leuchten nicht mehr?

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Monk schrieb:
> Die Lampe hat 8 LED und ist mit 15 Watt beschriftet,

Das dachte ich auch, habe aber dann gestutzt, weil es Lampen gibt mit 8 
LED und einer 15W Halogenbirne.

Das Netzteil hat 0,35mA und kann 8-50V. 8 LED a 3V sind 24V und 8 
doppel-LED hätten 48V. Glaube nicht, dass das so knapp ausgelegt wurde.

Zum Teil haben neuere LED eine bessere Lichtausbeute, die mit der halben 
Leistung betrieben sogar noch etwas besser ist. Daher kann er 2W 
einfache LED problemlos verbauen.

[Rainer W. (rawi)]

Monk schrieb:
> Wenn man LED mit niedrigerer Betriebsspannung (3 Volt) verwendet, dann
> kommt man auf passende 1 Watt, aber dann leuchten sie auffällig dunkler,
> als die anderen.

Die Versorgung ist eine Konstantstromquelle mit 350mA. Da ist die 
Vorwärtsspannung der LEDs in relativ weiten Grenzen egal.

Wenn, dann muss man z.B. 3W LEDs verwenden, die bei 350mA dann mit etwa 
nur 1/3 ihrer Nennleistung betrieben würden.

Andere Option:
Widerstände parallel zu den LEDs könnten einen Teil des Stromes 
übernehmen und damit die LEDs entlasten, auch wenn dadurch die 
Heizleistung im Gehäuse insgesamt nicht kleiner wird. Das wäre aber eine 
einfach umsetzbare Variante.

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Zumindest gibt es auch 3W mit ähnlichen Platten.
https://www.reichelt.com/jp/de/shop/produkt/high_power_led_3w_warmweiss_140-180_lm_120_-363913

[H. H. (Gast)]

Rainer W. schrieb:
> Wenn, dann muss man z.B. 3W LEDs verwenden, die bei 350mA dann mit etwa
> nur 1/3 ihrer Nennleistung betrieben würden.

Die als "3W" bezeichneten LEDs waren mit 700mA Nennstrom angegeben. Und 
der Nennstrom galt nur bei ziemlich guter Kühlung.

[Rainer W. (rawi)]

Um welche Lampen geht es überhaupt? Geht es um verschiedene Typen?
Jedenfalls sind die Netzteile in 20240805_110312_1_.jpg und 
20240805_113029_2_.jpg verschieden.
Ist gar ein falsches verbaut und Schuld an dem LED-Tot?

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Oder zum selber fummeln der SMD-LED auf das Plättchen;
https://www.otronic.nl/de/kuhlkorper-kuhlblock-fur-1w-und-3w-hochleistungs-l.html

[Monk (roehrmond)]

Rainer W. schrieb:
> Wenn die vorhandenen LEDs an Wärmestau gestorben sind, wäre vielleicht
> eine Option, den Strom durch die LEDs zu reduzieren (z.B. durch
> Parallelschalten von zwei LED-Ketten, Vorwiderstände zur Stromverteilung
> nicht vergessen).

Oder man tauscht alle LEDs gegen welche für 3V 350mA aus (die 
originalen haben 6V 350mA), dann hat die Lampe insgesamt nur noch 7 Watt 
und wird weniger warm. Das Netzteil käme damit zurecht, da es eine 
variable Ausgangsspannung (8..50V) liefert.

[Rüdiger (rfair)]

Vielen Dank für die sehr hilfreichen Antworten.

Ich habe hier nochmal 2 Bilder der Leuchte.

Rainer W. schrieb:
> Jedenfalls sind die Netzteile in 20240805_110312_1_.jpg und
> 20240805_113029_2_.jpg verschieden.

Das ganze sieht etwas aus wie eine Zahnspange. Es handelt sich lediglich 
um ein Netzteil. Dieses ist unter dem Blech direkt auf der anderen Seite 
des Typenschilds des Leuchtenherstellers.

Die Lichtfarbe liegt laut Prospekt bei 5600K.

Monk schrieb:
> Oder man tauscht alle LEDs gegen welche für 3V 350mA aus (die originalen
> haben 6V 350mA), dann hat die Lampe insgesamt nur noch 7 Watt und wird
> weniger warm. Das Netzteil käme damit zurecht, da es eine variable
> Ausgangsspannung (8..50V) liefert.

Super Idee. Ich denke wirklich, wir haben ein Problem beim 
Wärmemanagement. Die Leuchte ist jetzt 11 Jahre alt bei ca. 8 Std. 
Stunden am Tag.  Sind ungefähr 32000 Betriebsstunden. Die Lichtleistung 
hat aber bereits vor 3 Jahren bei weitem keine 70% mehr erreicht. Jetzt 
kenne ich die Daten der verbauten LEDs leider nicht aber für eine 
Leuchte die für den öffentlichen Bereich konzipiert wurde, kann man ja 
bestimmt bei 50000h noch 70% Lichtleisting erwarten.

Die Breite des Sterns habe ich auch vermessen, es sind exakt 2cm 
zwischen den parallelen Kanten.

Hat jemand von euch eine Idee wie es mit den Optiken aussieht? Meint 
ihr, die könnten auf die neuen LED-Module passen. Ich erinnere mich, 
dass das Leuchtbild wirklich schön war am Anfang und würde dies gerne 
wieder herstellen.

Vielen Dank an alle für die sehr nützlichen Tipps bisher.

Viele Grüße

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Rüdiger schrieb:
> Super Idee. Ich denke wirklich, wir haben ein Problem beim
> Wärmemanagement.

Zusätzlich wurde Dir das noch vorgeschlagen:

Rainer W. schrieb:
> Wenn, dann muss man z.B. 3W LEDs verwenden, die bei 350mA dann mit etwa
> nur 1/3 ihrer Nennleistung betrieben würden.

Dieter D. schrieb:
> Wegen des Temperaturgradienten würde ich 2W oder 3W LED auf gleicher
> Platte nehmen und nur mit 1W betreiben. Die Überleben dann auch länger.


Rüdiger schrieb:
> Die Leuchte ist jetzt 11 Jahre alt

Dieter D. schrieb:
> Zum Teil haben neuere LED eine bessere Lichtausbeute, die mit der halben
> Leistung betrieben sogar noch etwas besser ist.

Da das Auge ein logarithmisches Helligkeitsempfinden hat, dürfte mit 8W 
statt 16W, neueren LED mit besseren Wirkungsgrad die zu erreichende 
Lumenzahl nicht 50% betragen sondern eher im Bereich von 70...80% 
liegen. Das Bild zeigt, bei halber Leistung sinkt die Lumenzahl weniger.

[Gerald B. (gerald_b)]

https://www.led-tech.de/de/7x-Samsung-LM281B-Square-15-High-Performance-5700k
Ich empfehle dir von LED-Tech die verlinkten rechteckigen 
Alukernplatinen mit 7x Samsung LEDs drauf.
Ich habe die mit 4000K, einem sehr schönen Neutralweiß.
Diese Platinen sind preisWERT :-)
Die Platinen werden in Deutschland bestückt und die Datenblätter sind 
keine Märchenbücher, sondern halten, was sie versprechen.
Weiterhin haben die darauf verbauten LEDs einen hohen Wirkungsgrad, so 
das bei gleicher Leistung mehr Licht und damit weniger Abwärme 
rauskommt. Außerdem lassen sich 7 Midpower-LEDs einfacher entwärmen, als 
eine einzige punktförmige LED.
Zwar passen die verbauten aufsteckbaren Linsen nicht auf die andere 
Bauform, aber die flachen LEDs haben eine größere aktive Fläche, als die 
kleinen Punktstrahler. Von daher sollte das trotzdem passen.

[Manfred P. (pruckelfred)]

Rüdiger schrieb:
> Die Breite des Sterns habe ich auch vermessen, es sind exakt 2cm
> zwischen den parallelen Kanten.

Hier liegt eine COB-LED, vor vielen Jahren irgendwo gekauft. Das scheint 
exakt Deine Bauform, Hersteller SEOUL. Ist eine einfache, um 3V 
Flußspannung.

Google findet ein gleichartiges Bild:
https://www.tme.eu/en/details/w42182-u/white-power-leds-emiter/seoul-semiconductor/sscw42182u/

und dort auch ein Datenblatt mit Maßen.

Im Gegensatz zum Klugs* habe ich keine Bedenken, Schrauben zu verwenden, 
habe ich mit größeren COBs mehrfach gemacht. Wird aber fummelig, für den 
Seoul-Stern wären es wohl M2,5 oder gar M2.

Ist aber eigentlich egal, Deine Leuchte hat eine große Fläche, da lassen 
sich fast beliebige COB-LEDs einbauen.

Gerald B. schrieb:
> Weiterhin haben die darauf verbauten LEDs einen hohen Wirkungsgrad, so
> das bei gleicher Leistung mehr Licht und damit weniger Abwärme
> rauskommt.

Die 5 oder 10 Prozent bringen nicht viel.

[Gerald B. (gerald_b)]

Manfred P. schrieb:
> Gerald B. schrieb:
>> Weiterhin haben die darauf verbauten LEDs einen hohen Wirkungsgrad, so
>> das bei gleicher Leistung mehr Licht und damit weniger Abwärme
>> rauskommt.
>
> Die 5 oder 10 Prozent bringen nicht viel.

Das halte ich für ein Gerücht. Die von mir verlinkten Samsungs haben um 
die 150 lm/W, die Seouls sind im verlinkten Angebot mit 91-118 lm/W 
angegeben. Die Samsungplatinen brauchst du bei 1W (350 mA) garnicht 
weiter kühlen, wenn es keinen Wärmestau gibt.

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Manfred P. schrieb:
> Im Gegensatz zum Klugs* habe ich keine Bedenken, Schrauben zu verwenden,

Beim TO halten Kunststoffnieten den Chip fest. Das mit den Muttern auf 
der Rückseite wird ein Gefummel oder Du zerlegst die Leuchte ganz um 
besser dran zu kommen.

Aber der TO könnte dahinter ein Alublechstück mit passenden Löchern mit 
Gewinde setzten, das auch der noch um die Biegung nachgebogen ist. Das 
wirkt zugleich als zusätzliche Wärmebleitung.

[H. H. (Gast)]

Dieter D. schrieb:
> Beim TO halten Kunststoffnieten den Chip fest.

Völliger Unsinn! Wie üblich...

[Klaus R. (klaus2)]

Auf dem Stern steht doch Seoul Z-Led N?! Oder hab ich was übersehn? 
Neues Modell, 20% weniger Strom (oder so), fertig?

Klaus.

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Wenn das keine Schmelzzapfen sind, also kein Loch im Blech ist, dann 
waeren die Plaettchen nur mit (Heiss-) Kleber hingekleckst. Wenn 
dazwischen auch keine Waermeleitpaste zu finden ist, dann das waere 
thermisch ganz schoen schlecht gebaut.

Die Plastikteile mit den Linsen lassen sich vielleicht mit ein paar 
Kleckser klarem Silikon und Heisskleber ausrichten.

[Rüdiger (rfair)]

Nochmal vielen Dank für die sehr hilfreichen Tipps.

Rainer W. schrieb:
> Herstellergarantie gibt es zu den Leuchten nicht mehr?

Leider nein, aber es gibt ein Retrofit-LED Modul. Neben einem 
wahrscheinlich hohen Preis wird dadurch, da universell in alle Formen 
einsetzbar, kein besseres Wärmemangagement zu erwarten sein.

Manfred P. schrieb:
> Hier liegt eine COB-LED, vor vielen Jahren irgendwo gekauft. Das scheint
> exakt Deine Bauform, Hersteller SEOUL. Ist eine einfache, um 3V
> Flußspannung.

Das ist das Modul, vielen Dank. :)

Gerald B. schrieb:
> Ich empfehle dir von LED-Tech die verlinkten rechteckigen
> Alukernplatinen mit 7x Samsung LEDs drauf.

Vielen Dank, ich denke, ich probiere es mal mit diesen. Hier befinden 
wir uns in Verbindung mit dem vorhandenen Netzteil am unteren Ende des 
Leistungsbereich.

Klaus R. schrieb:
> Auf dem Stern steht doch Seoul Z-Led N?! Oder hab ich was übersehn?
> Neues Modell, 20% weniger Strom (oder so), fertig?

Vielen Dank. In der Tat. Aber dann müsste ich das Netzteil austauschen 
oder zwei LED Ketten parallel schalten, oder?

Hat vielleicht noch jemand einen Tipp für einen Wärmeleitfähigen Kleber, 
der sich wieder, beispielsweise mit Hilfe eines Heißluftföhns, gut lösen 
lässt. Oder sind da alle gut. :)

Vielen Dank ins Forum und allen Beteiligten für die Antworten.

Und das kostenlos und in eurer Freizeit. Echt top.

[Klaus R. (klaus2)]

Man schraubt das Netzteil auf und ändert die stromerkennung auf -20%, 
das ist ziemlich einfach

Man macht sich Alu Späne und vermischt die mit Epoxid als 
Wärmeleitkleber oder man macht Wärmeleitpaste vom PC-Zubehör in die 
Mitte und einige Punkte Epoxid an die Seite oder man nimmt 
selbstklebende Wärmeleitpads

Klaus.

[H. H. (Gast)]

Klaus R. schrieb:
> Man macht sich Alu Späne und vermischt die mit Epoxid als
> Wärmeleitkleber

Aluspäne sind viel zu grob!

Ganz normaler Epoxidkleber reicht eigentlich gut aus, sofern man die 
Kleberschicht möglichst dünn macht. Wer dünnflüssigen Epoxykleber hat, 
der kann Zinkoxid untermischen, das gibts sogar noch beim Apotheker.

Ich würde auf der Gegenseite der Laschen noch kleine Rippenkühlkörper 
aufkleben.

https://de.aliexpress.com/item/1005003323689097.html

[Klaus R. (klaus2)]

Ja in dem Moment wo ich geschrieben habe habe ich mir schon gedacht dass 
dann jeder an irgendwas abgefeiltes denkt aber ich meine wirklich feines 
Alu Pulver.

Klaus.

[H. H. (Gast)]

Klaus R. schrieb:
> wirklich feines
> Alu Pulver.

Kann korrodieren.

Wers ganz edel mag: Diamantpulver.

[Jens G. (jensig)]

Klaus R. schrieb:
> dann jeder an irgendwas abgefeiltes denkt aber ich meine wirklich feines
> Alu Pulver.

H. H. schrieb:
> Klaus R. schrieb:
>> wirklich feines
>> Alu Pulver.
>
> Kann korrodieren.
>
> Wers ganz edel mag: Diamantpulver.

Ja, aber wie bekommt man das abgefeilt ...?

[H. H. (Gast)]

Jens G. schrieb:
>> Wers ganz edel mag: Diamantpulver.
>
> Ja, aber wie bekommt man das abgefeilt ...?

Macht der Chinese für dich. 20g kosten so etwa 5€.

[Rüdiger (rfair)]

Danke für die Tipps.

Klaus R. schrieb:
> selbstklebende Wärmeleitpads

Super, danke. Hab jetzt Mal passsende Pads bestellt.

H. H. schrieb:
> Wers ganz edel mag: Diamantpulver.

Brutal, wusste nicht, dass Industriediamant eine solche 
Wärmeleitfähigkeit besitzt: 2.300 W(mK)⁻¹

Dabei relativ günstig.

H. H. schrieb:
> Ich würde auf der Gegenseite der Laschen noch kleine Rippenkühlkörper
> aufkleben.

Der selbstgemischte Wärmeleitkleber wäre was für die Kühlung zwischen 
Blech und Kühlkörper. Wie würdet ihr das Mischverhältnis wählen? Umso 
mehr Pulver, umso weniger isolierende Harzmatrix zwischen den 
Kristallkörnern.

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Rüdiger schrieb:
> Vielen Dank. In der Tat. Aber dann müsste ich das Netzteil austauschen
> oder zwei LED Ketten parallel schalten, oder?

Kannst auch nur eine mit 3V / 700mA einbauen und nur mit 350mA 
betreiben. Wenn die alten zwischen 70...90 Lumen/Watt, also als 
DoppelLED auf dem Plättchen 140...180 Lumen/Watt hatten und diese als 
neue um die 130...160 Lumen/Watt, fällt der Unterschied klein aus und 
musst nichts am Netzteil ändern (und wieder dicht bekommen, weil es 
draußen hängt).

[Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)]

Rüdiger schrieb:
> Umso mehr Pulver, umso weniger isolierende Harzmatrix zwischen den
> Kristallkörnern.

Wenn zuviel, dann klebt es nicht mehr so gut.

[Manfred P. (pruckelfred)]

Rüdiger schrieb:
> Manfred P. schrieb:
>> Hier liegt eine COB-LED, vor vielen Jahren irgendwo gekauft. Das scheint
>> exakt Deine Bauform, Hersteller SEOUL. Ist eine einfache, um 3V
>> Flußspannung.
> Das ist das Modul, vielen Dank. :)

Dafür gibt es sogar eine simple Bezugsquelle.

> Klaus R. schrieb:
>> Auf dem Stern steht doch Seoul Z-Led N?! Oder hab ich was übersehn?
>> Neues Modell, 20% weniger Strom (oder so), fertig?
>
> Vielen Dank. In der Tat. Aber dann müsste ich das Netzteil austauschen

Der Strom des Netzteils muß zu den LEDs passen.

> oder zwei LED Ketten parallel schalten, oder?

Parallel auf keinen Fall, dazu kannst Du diverse Diskussionen finden.

H. H. schrieb:
> Ganz normaler Epoxidkleber reicht eigentlich gut aus, sofern man die
> Kleberschicht möglichst dünn macht.

Es wird Wärmeleitkleber verkauft, der scheinbar umetikettierte 
Schraubensicherung ist. Ich würde eher an die Bohrmaschine gehen und 
Schrauben verwenden.