Hallo zusammen, mir kam gerade spontan ein Gedanke den ich ungern vergessen wollte sollte er funktionieren. Ursprünglich wollte ich in einem LED-Modul an jeder einzelnen LED einen Temperatursensor anbringen (die einzelnen LEDs werden voneinander unabhängig angesteuert). Jetzt kam mir aber die Idee die Temperatur anhand der Spannung zu bestimmen die an der LED bei einem gegebenen Strom anliegt. Ist der Strom konstant verändert sich bei unterschiedlicher Temperatur ja die Spannung. Die Temperatur so zu bestimmen hätte den Vorteil direkt die Kristalltemperatur zu bekommen und den Temperatursensor, den ich immernoch nicht weiß wie ich ihn im Led Sockel am besten platziere, könnte ich mir sparen. Wenn das geht ist sicher schon jemand anderes vor mir auf die Idee gekommen. Gibt es sowas? Wie zuverlässig und genau wäre in dem Fall die Spannung abhängig der Temperatur? Es ist nur ein spontaner Gedanke der mir aber viel erleichtern würde, um die Auswertung würde ich mir später Gedanken machen, das sollte mir dann aber keine Probleme bereiten. Sollte es darüber schon was geben verzeiht mir bitte, aber die Frage zu stellen geht schneller als danach zu suchen bevor ich es vergesse.
Florian schrieb: > Wie zuverlässig und genau wäre in dem Fall die Spannung abhängig der > Temperatur? Die Spannung ist nicht nur temperatur- sondern auch exemplarabhängig. Daher wird man wohl für eine halbwegs vernünftige Temperaturmessung - entweder LEDs selektieren - oder die Messung für jede einzelne LED kalibieren.
Dietrich L. schrieb: > Florian schrieb: >> Wie zuverlässig und genau wäre in dem Fall die Spannung abhängig der >> Temperatur? > > Die Spannung ist nicht nur temperatur- sondern auch exemplarabhängig. > Daher wird man wohl für eine halbwegs vernünftige Temperaturmessung > - entweder LEDs selektieren > - oder die Messung für jede einzelne LED kalibieren. Und dann kommt noch die Alterung...
Dietrich L. schrieb: > Die Spannung ist nicht nur temperatur- sondern auch exemplarabhängig. > Daher wird man wohl für eine halbwegs vernünftige Temperaturmessung > > entweder LEDs selektieren > oder die Messung für jede einzelne LED kalibieren. Exemplarabhängig ist kein Problem, wie du geschrieben hast wäre jede LED einzeln zu kalibrieren meine Vorgehensweise gewesen. H. H. schrieb: > Und dann kommt noch die Alterung... Danke, daran hab ich nicht gedacht, das ist dann natürlich erstmal das größte Problem. Wird das die Werte denn signifikant beeinträchtigen? Ich kenn nur die optischen Auswirkungen der Alterung, die elektrischen nicht. Testen kann ich das auch nicht. Dafür müsste ich über lange Zeit eine Led im Bauerbetrieb testen. Und dann wüsste ich noch immer nicht wie sie exemplarisch streuen.
Florian schrieb: > und den Temperatursensor, den ich > immernoch nicht weiß wie ich ihn im Led Sockel am besten platziere, > könnte ich mir sparen. Welcher Sockel, was sind das für LED´s? Sind die LED´s nicht alle auf ein und denselben Kühlkörper?
> Wenn das geht ist sicher schon jemand anderes vor mir auf die Idee > gekommen. Gibt es sowas? Klar, kein Problem. Gibt es bergeweise Applikationen zu. Setzt aber im Detail voraus da du etwas Ahnung von Analogtechnik hast. Und ich wuerde nicht erwarten besser wie +/-2Grad zu werden. Temperaturfuehler in CPUs und Mikrocontroller arbeiten auch so. https://www.thermengr.net/An_Introduction_to_Diode_Thermal_Measurements6.pdf https://physics.byu.edu/courses/experimental/docs/physics240/diodethermometeranalysis.pdf Ist ein schoenes Anfaengerprojekt. Hab ich vor vielen Jahren mal gemacht um mit einem Palmpiloten Temperaturen zu messen... Vanye
Ist aber kein Projekt mal eben über Weihnachten. Wäre mir viel zu aufwendig.
Thomas B. schrieb: > Welcher Sockel, was sind das für LED´s? > Sind die LED´s nicht alle auf ein und denselben Kühlkörper? Das sind Eigenkonstruktionen das sie ins Gehäuse passen. Gekühlt werden sie über ein gemeinsamen Kühlkörper mit dem sie über Heatpipes verbunden sind. Aber da sie unterschiedlich angesteuert werden, werden sie nicht gleich warm und ideale Wärmeleiter gibt es leider nicht. Vanye R. schrieb: > Klar, kein Problem. Gibt es bergeweise Applikationen zu. Setzt > aber im Detail voraus da du etwas Ahnung von Analogtechnik hast. > Und ich wuerde nicht erwarten besser wie +/-2Grad zu werden. > Temperaturfuehler in CPUs und Mikrocontroller arbeiten auch so. > https://www.thermengr.net/An_Introduction_to_Diode_Thermal_Measurements6.pdf > https://physics.byu.edu/courses/experimental/docs/physics240/diodethermometeranalysis.pdf > Ist ein schoenes Anfaengerprojekt. Hab ich vor vielen Jahren mal gemacht > um mit einem Palmpiloten Temperaturen zu messen... Was soll ich sagen? Perfekt, danke! Mit Analogtechnik komm ich gut zurecht, wie gesagt mach ich mir über die Auswertung wenig Sorgen. Ich hab nur manchmal Blitzideen die entweder einfach völliger Quatsch sind und ich mich sinnlos damit quäle, oder ich vergesse sie. Versuchen werde ich so genau wie möglich zu werden, der Ehrgeiz ist dann immer geweckt 😅 aber da ich die Temperatur grob auf 50° begrenzen will sind 2 3 Grad Toleranz kein Weltuntergang. Alterung könnte ein wenig nervig sein, aber nicht mehr ist und wenn man alle paar 100 Betriebsstunden Prüfintervalle zum nachkalibrieren festsetzt sollte es zuverlässig funktionieren.
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Hallo Florian, Deine Überlegungen sind gut und richtig. Genau auf diese Art bestimmt man die Temperatur eines pn-Überganges im technischen Bereich, wenn auch im Laborbetrieb sicherlich präziser, als mit Bastelequipment. Aber es funktioniert .... Man kann die Temperatur mit einer Auflösung von +-2°C gut bestimmen. Wenn ich optimiert mit dem richtigen Laborequipment messe, dann ereiche ich Auflösungen von 1/100°C. Solche Messungen werden primär genutz, um den thermischen Widerstand eines Bauteiles zu bestimmen. Da diese Messungen direkt die Temperatur am pn-Übergang zerstörungsfrei messen können, sind sie jeder Messung mit Temperaturfühler vorzuziehen, denn Temperaturfühler messen nie direkt die Junction, sondern immer außerhalb des Bauteiles. Versuche folgendes ... a) Lasse durch die LED einen kleinen Messstrom von typisch 1-10mA fließen und messe die abfallende Spannung b) Messe die Spannung an der LED unter realen Bedingungen, also im realen Betrieb mit einem Strom, der deutlch größer sein sollte, als der Meßstrom unter a). Hierzu sollte die LED eine Zeit lang angeschaltet sein, damit das System thermisch eingeschwungen ist. Eingeschwunges ist es dann, wenn der ablesbare Soannungswert "zur Ruhe" kommt. c) Die Spannungsdifferenz teilst Du durch den Temperaturkoeffizienten für die Flusspannung (TK_VF in [V/K]) einer weißen LED, so erhälst Du einen ersten Wert für die Temperaturänderung, der schon recht brauchbar ist. Die Temperatur der LED ist dann die Raumtemperatur + Temperturänderung. d) Wenn Du präziser rechnen willst, musst Du den TK_VF Deiner LED exemplarisch bestimmen. Hierzu benötigst Du Deinen Umluftofen in der Küche. Lasse durch die LED permanent den Meßstrom aus a) fließen. Messe die Spannung bei 25°C Ofentemperatur und dann die Spannung bei erhöhter Temperatur. Ich messen immer bei 80°C, je nachdem ob an der LED Kunststoffteile hängen, die die obere Temperatur begrenzen. Aus der Differenz der Spannungen und der Differenz der beiden Temperaturen im Ofen, kannst Du den TK_VF recht präzise bestimmen. Bedenke, dass Öfen thermisch sehr träge sind, also erst die Spannung messen, wenn sich der Spannungwert stabilisiert hat. Natürlich solltest Du bei der Ofentemperatur nicht unbedingt der Ofenanzeige glauben. Aber ein brauchbares Thermometer zur Messung der Ofentemperatur befindet sich wohl in jedem Haushalt. Gruß kokisan
Übrigens ..... LEDs altern primär in ihrer abgegebenen optischen Leistung, nicht in ihrer I/U-Kennlinie im ersten Quadranten. Die Änderungen in der IF/VF-Kennlinie in den ersten 20.000 Betriebsstunden sind unbedeutend, optische Leistung und Wirkungsgrad altern deutlich.
Mir ist da gerade noch was eingefallen. Es gibt ja Leute die benutzen eine LED auch revers, also als Fotodiode. War zumindest vor ein paar Jahren mal kurz in Mode. Da fragt man sich natuerlich in wiefern die gemessene Temperatur dann spaeter von der Umgebungshelligkeit abhaengt. Ich wuerde also zumindest bei Probemessungen mal kurz die Taschenlampe drueber halten um zu pruefen ob man den Effekt vernachlaessigen kann. Vanye
Didi S. schrieb: > Die Spannungsdifferenz teilst Du durch den Temperaturkoeffizienten für > die Flusspannung (TK_VF in [V/K]) einer weißen LED, so erhälst Du einen > ersten Wert für die Temperaturänderung, der schon recht brauchbar ist Wow, hatte damit gerechnet das rein experimentell bestimmen zu müssen, mit Formel wäre super. Jetzt ist es so das ich bis ich die Module bauen kann noch ein gutes Stück brauche. Ich will nicht unverschämt sein, aber wo finde den Temperaturkoeffizienten? Im Datenblatt hab ich schon gesucht aber konnte die Daten nicht finden. Wäre natürlich schon praktisch die Werte im vorraus zu kennen und damit die Bauteile zu dimensionieren sodass ich danach nur noch kalibrieren muss. LEDs verwende ich diese hier: https://www.leds.de/cdn/shop/files/65493_de_Hersteller_Datenblatt_Nichia_NVSWE21AT_5000K_R8000_ohne_Platine_Emitter.pdf?v=9379546234282273633 . Nur die entsprechenden Daten konnte ich wie gesagt nicht finden.
Vanye R. schrieb: > Mir ist da gerade noch was eingefallen. Es gibt ja Leute die benutzen > eine LED auch revers, also als Fotodiode. War zumindest vor ein paar > Jahren mal kurz in Mode. Da fragt man sich natuerlich in wiefern die > gemessene Temperatur dann spaeter von der Umgebungshelligkeit abhaengt. > Ich wuerde also zumindest bei Probemessungen mal kurz die Taschenlampe > drueber halten um zu pruefen ob man den Effekt vernachlaessigen kann. Wenn sie selbst Licht emittiert sollte der Effekt nur noch vernachlässigbar vorhanden sein, wenn überhaupt. In meiner Anwendung ist das aber sowieso nicht wichtig weil die Module für den Outdoor Bereich gedacht sind und nur nachts in Betrieb sein werden.
Florian schrieb: > wo finde den Temperaturkoeffizienten? ausprobieren > Im Datenblatt hab ich schon > gesucht aber konnte die Daten nicht finden. eben deswegen
Florian schrieb: > Ursprünglich wollte ich in einem LED-Modul an > jeder einzelnen LED einen Temperatursensor anbringen Muss man ja nicht anbringen. Nimm eine Wärmebildkamera.
Hp M. schrieb: > Muss man ja nicht anbringen. > Nimm eine Wärmebildkamera. Das war auf den Fall bezogen wenn ich die Temperatur nicht über die LED-Spannung gemessen hätte. Im Regelbetrieb die Temperatur mit einer Wärmebildkamera zu ermitteln wäre wohl ein bisschen umständlich.
Florian schrieb: > wo finde den Temperaturkoeffizienten? Im Datenblatt hab ich schon > gesucht aber konnte die Daten nicht finden. Datenblatt beginnend auf Seite 21 bis Seite 24, die Diagramme rechts oben, Flußspannung gegen Umgebungstemperatur. TKuf~-2mV/K
Florian schrieb: > Jetzt kam mir aber die Idee > die Temperatur anhand der Spannung zu bestimmen die an der LED bei einem > gegebenen Strom anliegt. Du kannst auch mal darüber nachdenken, die Sperrschichttemperatur über den differentiellen Widerstand der LED zu messen. Das habe ich vor ein paar Jahren schon mal vorgeschlagen: Beitrag "Re: "Genaue" Temperaturmessung (0.01 K)"
Der TK von LEDs ist deutlich geringer, als die typischen -2mV/° von Dioden und Transistoren. Daher hat man LEDs auch gerne als Referenz in Netzteilen verwendet. Insbesondere rote LEDs sind sehr konstant.
Peter D. schrieb: > Der TK von LEDs ist deutlich geringer, als die typischen -2mV/° > von Dioden und Transistoren. Daher hat man LEDs auch gerne als Referenz > in Netzteilen verwendet. Insbesondere rote LEDs sind sehr konstant. Der TK ist vor allem unterschiedlich:
1 | -1.5mV/K bei Infrarot SFH7251 |
2 | -2.0mV/K bei SuperROT TLCS5100 |
3 | -1.9mV/K bei Superrot LS3341 |
4 | -3.5mV/K bei Rot TLCR5100 |
5 | -2.0mV/K bei Rot D6RTB |
6 | -2.5mV/K bei Orange TLCO5100 |
7 | -3.5mV/K bei Gelb TLCY5100 |
8 | -1.9mV/K bei Gelb LY3341 |
9 | -4.5mV/K bei Grün TLCYG5100 |
10 | -1.4mV/K bei Grün LG3341 |
11 | -1.3mV/K bei Grün SFH7251 |
12 | -2.1mV/K bei Echtgrün LP3341 |
13 | -3.5mV/K bei Echtgrün TLCPG5100 |
14 | -3.4mV/K bei Echtgrün D6RTB |
15 | -3.1mV/K bei blau LB5436 |
16 | -3.6mV/K bei blau D6RTB |
also nichts worauf man sich verlassen kann.
Florian schrieb: > mir kam gerade spontan ein Gedanke den ich ungern vergessen wollte > sollte er funktionieren. Ein weiterer Thread, täglich neue Ideen ... wird da auch irgendetwas von fertig? Florian schrieb: > Das war auf den Fall bezogen wenn ich die Temperatur nicht über die > LED-Spannung gemessen hätte. Da die Flußspannung nur ungefähr bekannt ist, muß ein selbst justierendes System her: Bei kalter Lampe alle Spannungen messen und merken und dann auf die relativen Abweichungen reagieren. Also einen µC samt gut auflösendem A/D-Wandler. Michael B. schrieb: >> Der TK von LEDs ist deutlich geringer, als die typischen -2mV/° >> von Dioden und Transistoren. Was natürlich Quatsch ist. >> Daher hat man LEDs auch gerne als Referenz >> in Netzteilen verwendet. Insbesondere rote LEDs sind sehr konstant. > > Der TK ist vor allem unterschiedlich:-1.5mV/K bei Infrarot SFH7251 > -2.0mV/K bei SuperROT TLCS5100 > -1.9mV/K bei Superrot LS3341 > -3.5mV/K bei Rot TLCR5100 > -2.0mV/K bei Rot D6RTB Früher haben wir zum Laden von NiCd-Akkus simple Stromquellen mit einer LED und einem PNP gebaut, die recht stabil waren. Passt mit Deinen Zahlen, der Tk der LED kompensiert den des Transistors.
Manfred P. schrieb: > Ein weiterer Thread, täglich neue Ideen ... wird da auch irgendetwas von > fertig? Weiterer Thread deswegen weil ich nicht wusste ob ich das im anderen schreiben kann. Neue Ideen ja, ich versuch ja die Probleme die ich dabei habe zu lösen. wenn mir Ideen kommen durch die ich mir störende Bauteile oder Arbeit sparen kann warum nicht? Die LEDs um die es hier geht sind die, für dessen Ansteuerung ich den anderen Thread geschrieben habe. Es ist ein und das selbe Projekt
Florian schrieb: > Manfred P. schrieb: >> Ein weiterer Thread, täglich neue Ideen ... wird da auch irgendetwas von >> fertig? > > Weiterer Thread deswegen weil ich nicht wusste ob ich das im anderen > schreiben kann. Neue Ideen ja, ich versuch ja die Probleme die ich dabei > habe zu lösen. wenn mir Ideen kommen durch die ich mir störende Bauteile > oder Arbeit sparen kann warum nicht? Die LEDs um die es hier geht sind > die, für dessen Ansteuerung ich den anderen Thread geschrieben habe. Es > ist ein und das selbe Projekt. Das ist eine abgrenzbare Teilaufgabe, von daher als eigenes Thema wohl nicht verkehrt. Hat (vmtl. nicht nur) bei mir den Eindruck erweckt, dass Du auf mehreren Baustellen tanzt. Wenn die zum selben Projekt gehört, steht die ziemlich weit hinten. Erstmal muß der µC fliegen, eine LED schalten, ein Lauflicht, eine Spannung messen ... wie im anderen Thread von anderen Postern empfohlen.
Florian schrieb: > mir kam gerade spontan ein Gedanke den ich ungern vergessen wollte > sollte er funktionieren. Ursprünglich wollte ich in einem LED-Modul an > jeder einzelnen LED einen Temperatursensor anbringen (die einzelnen LEDs > werden voneinander unabhängig angesteuert). Jetzt kam mir aber die Idee > die Temperatur anhand der Spannung zu bestimmen die an der LED bei einem > gegebenen Strom anliegt. Ist der Strom konstant verändert sich bei > unterschiedlicher Temperatur ja die Spannung. > > Die Temperatur so zu bestimmen hätte den Vorteil direkt die > Kristalltemperatur zu bekommen und den Temperatursensor, den ich > immernoch nicht weiß wie ich ihn im Led Sockel am besten platziere, > könnte ich mir sparen. > > Wenn das geht ist sicher schon jemand anderes vor mir auf die Idee > gekommen. Gibt es sowas? > Wie zuverlässig und genau wäre in dem Fall die Spannung abhängig der > Temperatur? Wenn man mit Si-Dioden Temperaturen misst, geht das mit recht hoher Genauigkeit (einige zehntel Grad). Wichtig dabei ist, das man die Durchlassspannung mit zwei verschiedenen Strömen misst, um den Einfluss des Bahnwiderstands kompensieren zu können. Ob das mit den LEDs genausogut geht, weiss ich nicht. Schliesslich werden Si-Mess- dioden nicht mit hohen Temperaturen und Strömen gestresst.
Florian schrieb: > Alterung ... Wird das die Werte denn signifikant beeinträchtigen? Probiers aus. Mit Betrieb in warmer Umgebung kann man die Alterung beschleunigen: - https://www.elektronikpraxis.de/beschleunigtes-altern-von-leds-wissenschaftlich-untersucht-a-534634/ Das Blöde daran ist, dass dann bei gleichem Strom weniger Licht aus der LED kommt...
Lothar M. schrieb: > Das Blöde daran ist, dass dann bei gleichem Strom weniger Licht aus der > LED kommt... Es ist aber nicht unbedingt sinnvoll, den Strom zu erhöhen, um die gleiche Helligkeit zu bekommen, denn dann altern die LEDs noch schneller.
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