RE: DIY LED-Beleuchtung - 7

Zitat von rossi

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Hi Martin,

absolut kein Widerspruch von mir. Was du schreibst gilt zu 100%.
Ich hab sie ja auch ungekühlt auf diesen und sogar ja auch noch auf einen höheren Wert gebracht, 140 °C siehe Grafik ungekühlt.
Damit kannste aber nicht die Lebenserwartung von 50000 Stunden erreichen. Aber Bei Temperaturen unter 40 °C ist dies möglich.

Und das die Messung der Sperrschichttemperatur nicht direkt möglich ist hab ich ja auch schon oft genug geschrieben. Aber sie ist mit der von mir beschriebenen Methode möglich.
Lies dich durchs Netz...du wirst diese Spannungsdifferenz Methode öfters finden. Wenn du es nicht glauben willst kann ich dir jetzt auch net weiterhelfen.
Es wird ja auch die Möglichkeit die Temperatur auf der Anschlussfahne als Krücke zur Berechnung beschrieben. Nur das ist sehr viel ungenauer. Bei guter Kühlung herrschen im Chip keine 120 °C Sperrschichttemperatur , auch wenn du auf der LED 100 °C misst. Der Wärmeübergang vom Silikon zur Luft ist dermaßen schlecht, dass du diesen Wert hast. Aber in die andere Richtung wird die Wärme gut abgeleitet, so dass die bei guter Kühlung 30 °C zustande kommen. Aber natürlich nie weniger als die umgebende Raumtemperatur.

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Hallo Wolfgang,
ich bin gerade mitten in einer Messung, die du wohl für verrückt halten würdest...
Also ich habe ein 10 Watt Modul von der Rückseite mit einem Durchmesser von 2mm mittig bis an den Chip angefräst, den KK an dieser Stelle durchbohrt und ich messe von hinten mit einem Thermoelement die Temperatur an der Übergabestelle. Meine Fräsung ist so weit vorgetieben, dass der Chip selbst sich etwas verformte (von der Silikonseite her sichtbar).
Ich habe nicht geschraubt, sondern arschnormalen 2-Komponentenkleber mit viel Ruß (Kohlenstoff) gemischt und das Modul damit auf den gebohrten PC-Kühler geklebt.
Im Moment bin ich noch nicht ganz sicher, aber es zeichnet sich ab, dass deine Statements dichter an der Wahrheit liegen, als die Meinen. Ich bin mal gespannt und dokumentiere die Werte zur Zeit. Allerdings nutze ich für das thermische Gleichgewicht nur eine halbe Stunde. Es zeichnet sich ab, dass dies reicht.
Also noch mal von Grund auf: Ich mag hier nicht um des Kaisers Bart streiten und ich muss nicht immer richtig liegen.
Besten Dank für deine Geduld. Was nicht heißt, dass mein Statement abgeschlossen ist. Es stehen ja noch Messungen aus....
Gruß
Martin

p.s.
immer wieder sehr nutzbringend, mit dir zu diskutieren.

Und noch ein p.s.
Wasserkühlung ist einfach leiser.....

Zitat von rossi

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Hallo Martin,
Ich habe nie behauptet das ich mit absoluter Sicherheit Recht habe. Ich habe nur keine Belege für die Unrichtigkeit finden können. Von daher, sehr interessant dein Versuch und ich bin gespannt auf das Ergebnis.

Die halbe Stunde reicht, wenn du noch ne halbe Stunde wartest kommen höchstens noch 2-3 °C drauf.

Und Ps. ich hab auch nicht behauptet das deine Wasserkühlung lauter ist....hab nur gesagt das mich das Flüstern von nunmehr 14 Lüfter nicht stört. Ich hab zwar im Moment Urlaub aber ich reiche mal eine Dezibelmessung nach.

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Hallo Wolfgang,
du solltest nicht so oft "ich habe nie gesagt" benutzen.... Meistens unterstelle ich dir das gar nicht mal, das du was gesagt hättest . Aber ich habe in der Zwischenzeit gelernt, das ich entweder aus dem Wärmewiderstand, den die Hersteller angeben, die Temperatur im Chip nicht richtig berechnen kann, oder die Angaben der Hersteller fern ab der Realität sind....

Also zunächst mal: Ich hatte Unrecht. Punkt. Zumindest bei der nicht gekühlten Variante habe ich mit einem PC-KK deine Werte nachvollziehen können. Dabei habe ich -wie schon beschrieben- ein 10 Watt-Modul bis an die Chipgrenze mit einem Durchmesser von ca. 2,5mm angefräst, das Modul auf den KK geklebt und in die angefräste Aussparung eine Messung über Wärmeleitpaste mit einem Thermoelement realisiert.
Die Ergebnisse sind für mich aussagefähig.
Ich habe zur Kühlung einen Ringkühlkörper mit Kupferkern von einem Intel-Prozessor benutzt. Der 12V-Lüfter wurde mit 6,7V (gemessen) betrieben
Hier die Zusammenfassung für die Variante 1A (1000mA) und 24,3 GrdC Raumtemperatur (Thermometer; siehe Bild)
Messpunkt der Chipmessung: "sehr nahe dem Chip Kühlkörperseite!":
- die Temperatur im ausgeschalteten Zustand : 24,5 GrdC (Voltcraft VC960)
- nach einer halben Stunde Betrieb mit Lüfter : 34,5 GrcC

nun noch die Temperatur auf der gegenüberliegenden Seite
- Temperatur auf dem Messpunkt "Lötfahne" : 42,8 GrdC
- Temperatur auf der Basisplatte : 38,2 GrdC
- Temperatur auf dem KK direkt neben der Klebung : 34,8 GrdC

Wie man leicht sehen kann, ist meine Messung dicht an deiner Aussage zur Temperatur im Chip selbst. Auch wenn ich 9 GrdC über deiner vergleichbaren Messung liege, macht das den Kohl nicht fett....
Dabei gebe ich zu bedenken, dass du für die Auswertung der Temperaturkurve (wenige mV pro GrdC) sehr genaue Messinstrumente brauchst und ich hier mindestens eine überschlägige Fehlerrechnung vermisse.
Die Verhältnisse im Chip selbst dürften "unübersichtlich" sein. Der von dir angesprochene Punkt zur schlechten Wärmeleitung von Silikon spielt dabei eine überragende Rolle.
Da das Lichtspektrum des Chips eigentlich keine IR-Anteile enthält, kann es bei der auf der Frontseite (vor oder auf dem Silikon) gemessenen Temperatur nur um Wärmeleitung gehen (??!). Und da bin ich dann mit meinem Wissen am Ende. Vielleicht hat dein Prof. darauf eine schlüssige Erklärung? Ich gebe hier mal auf.

ABER, und jetzt komme ich zum Schluss:
Im Prinzip hast du mir sehr geholfen und ich bedanke mich dafür. Die Erkenntnis, dass es im Chip lange nicht so heiß ist, wie ich (und viele Andere) es vermutet haben, gibt mir nun die Gewißheit, das eine gute (aber (für mich) laute) Luftkühlung (ja, auch die von mir getestete war zu hören) oder die extrem leise Wasserkühlung das Chipleben auf >> 50000h verlängern.
Bei 3660.....4392 Brennstunden (10...12h/Tag) hält eine gut konstruierte LED-Beleuchtung also deutlich länger als 10 Jahre!!!!!
Wie viele unserer Freunde hier haben diese Zeit in der MA hinter sich gebracht?
Ich bin in der Neuzeit auch noch keine 5 Jahre dabei und habe meine Leuchtmittel für teuer Geld schon 3 mal gewechselt. Ich denke, das tue ich mir nicht mehr an.


Bis dann mal wieder Wolfgang.
Macht immer wieder Spass, mit dir zu streiten.

Gruß
Martin

Hallo,
für einen Eindruck der Lichtfarbe mit 7 x 10 Watt 12000K und 7 x 460nm (royal blue) hier noch ein Foto, völlig ungeschönt und bis auf die Auflösung unbearbeitet über dem 160l-Testbecken.
Das Foto ist kurz nach dem einschalten der beleuchtung entstanden, die Korallen sind also noch ungeöffnet....
Der primäre Strom auf der 230 V-Seite beträgt 570mA. Das sind etwa 130 Watt inklusive Scheinleistung. Eher also etwas weniger.
Wie ihr sehen könnt, ist vielleicht auch noch Platz "nach unten".

Gruß
martin

Zitat von rossi

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Hi Martin,
saubere Arbeit.
Du unterstellst nicht immer etwas, aber manchmal zittierst du mich falsch.
Wir haben das mit der Wärmestrahlung auch lange diskutiert. Zu einem Schluss sind wir noch nicht gekommen. Außer dem, dass das schützende Silikon ein sehr schlechter Wärmeleiter ist und dazu noch der Übergang zur Luft kommt. Und eine vernüftige Konvektion gibt es vor der LED auch nicht.
Limitierender Faktor für die Lebenserwartung der LED dürfte wirklich das Alterungsverhalten des Silikon sein. Ich weiß es zwar nicht, könnt mir aber vorstellen das die LED irgendwann "blind" ist. Und dann die Lichtleistung unter die noch gewünschten 70 % sinkt. Wie man das dann aber sporadisch mal überprüfen kann, weiß ich auch noch nicht.

Und Martin, wird streiten nicht...wir diskutieren

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Meine ich doch, aber streiten ist auch nicht wirklich schlimm.
Wichtig ist in der Diskussion hier, dass wir erheblich schlauer geworden sind. Auch unbelüftete Systeme sind mit entsprechender Kühlfläche denkbar.
Ich für meinen Teil bin aber Wasserkühlungsfanatiker, weil ich dann selbst im Winter keine zusätzliche Heizung brauche und die Geräusche tatsächlich nahe Null sind.......


Gruß
Martin

Hallo Wolfgang,
zum Silikon vielleicht noch eine Bemerkung.
Ich denke nicht, dass es der limitierende Faktor werden wird. Silikon hat in meinem Berufsleben (Analysentechnik) eine erhebliche Rolle gespielt und ich habe viele Probleme mit anderen Werkstoffen gehabt, niemals aber mit Silikon. Natürlich kann man es nicht überall einsetzen, aber es hat in der praktischen Anwendung kaum Probleme mit UV-Licht und verhärtet auch nach einem Jahrzehnt nicht.....

Gruß
Martin

Zitat von rossi

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Hi Martin

entsprechend der Erkenntnisse hab ich jetzt zwei LED auf einen Kühlkörper montiert,
Bei den Problemen meinete ich auch die Hitze. Das sich da die Eigenschaften verändern

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Eben das meine ich, Wolfgang. Wir reden ja von deutlich unter 150 GrdC. Da sehe ich für Silicon kein Problem. Die Wahrheit zeigt aber natürlich erst die Praxis, da gebe ich dir recht.
Gruß
Martin

Zitat von rossi

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Hallo zusammen,
mal weiter in der Erfahrung zu meiner Selbstbauleuchte.
Hab ja die 10 Watt LED nicht mit Konstantstromquellen betrieben. Folge...die 12000 Kelvin LED, und auch nur die, haben geblinkt beim Einschalten.
Ist wie Gewitter...nur schneller
Achso, das Flackern bedeutet, dass das Netzteil den Strom begrenzt.
Die erste Lösung sah ich darin eine Diode vorzuschalten...hat auch geholfen.
Aber jetzt nach ein paar Wochen Betrieb fängt wieder eine an zu flackern.
Anfänglich nur ein paar Minuten ...jetzt mitlerweile den ganzen Tag.
Kann mir nicht erklären warum es nur eine ist...aber naja...ist alles Selbstbau und ich arbeite an einer Lösung.
Aber vielleicht hast du ja eine Erklärung und Lösung Martin ?

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Hallo Wolfgang,
die Diode bringt außer einen zusätzlichen Spannungsabfall von ca. 0,7Volt rein gar nichts. Schalte mal einen Widerstand von 2...5 Ohm (eher 2 Ohm!) / mindestens 10 Watt in Reihe. Vermutlich ist dein Netzteil wirklich am Ende??!

Aber die letzendliche Idee habe ich per Fernbestäubung nicht wirklich.

Gruß
Martin

hallo zusammen,

hab heute auch mal mit einer 10w led hantiert...allerdings ohne ksq...tja ernüchternd...steckernetzeil 12VDC/1500 ma...blitz...blitz...12VDC/5000 ma...booom sicherung raus. wolfgang du hattest doch schon recht günstige ksq die wohl gut funzen...kannst mir vielleicht sagen bei wem du die in der bucht gekauft hast .

achso ja die daten der led:

spannung: 10W
leuchtefarbe: weiß
betrachtungswinkel: 140°
farbetemperatursbereich: 10000K
lichtstrom: 800Lm
strom: 1000mA
durchlassspannung: 10-12V DC

Zitat von roland

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hallo zusammen,

hab heute auch mal mit einer 10w led hantiert...allerdings ohne ksq...tja ernüchternd...steckernetzeil 12VDC/1500 ma...blitz...blitz...12VDC/5000 ma...booom sicherung raus. wolfgang du hattest doch schon recht günstige ksq die wohl gut funzen...kannst mir vielleicht sagen bei wem du die in der bucht gekauft hast .

achso ja die daten der led:

spannung: 10W
leuchtefarbe: weiß
betrachtungswinkel: 140°
farbetemperatursbereich: 10000K
lichtstrom: 800Lm
strom: 1000mA
durchlassspannung: 10-12V DC

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Hallo Roland,
du beschreibst sehr schön, dass es :
a) besser ist, zunächst mal zu lesen und sich mit dem Bauteil ein wenig zu beschäftigen.....
und
b)Konstantstromquellen eine gute Idee sind.

Nun ist es aber so, dass KSQ's, die 1A treiben können, oftmals keine hohe Spannung abgeben können. Unter hoch verstehe ich >>35Volt!!! Und zwar viel größer! Warum? Nun zum Verständnis einer Power-LED gehört, dass sie eine Minimal-Spannung braucht, ab der überhaupt ein Strom fließen kann. Das ist bei den 10W-Modulen meistens irgendwas bei 9...10V.
Wenn du nun mehrere Module in Reihe schalten willst (wegen der Minimierung der nötigen KSQ), dann ist bei den meisten KSQ bereits bei 3 x 10Watt Ende im Gelände.
Eine Bemerkung noch zu den in der Bucht vertriebenen KSQ. Es gibt gute und schlechte KSQ.
Was nutzt eine LED mit gutem Wirkungsgrad, wenn sie an einer KSQ mit schlechtem Wirkungsgrad betrieben wird und (oder) die KSQ beizeiten ihren "Geist aufgibt"?
Hier zu sparen ist m.E. völliger Unsinn.
Ich selbst bastele zurzeit an einer Lösung, bei der ich ein Standard-Netzteil aus der Medizitechnik bei maximal 80Volt und 5 A mit nachgeschalteten KSQ's für die einzelnen Stränge betreiben möchte. Allein die Beschaffung von KSQ's, die bei max 60V eine Dimmung von 0 (!!!!!!) mA bis 1A realisieren können, scheitert das Ganze im Moment.
Die lieferbaren KSQ liefern 20mA als untere Grenze und damit ist dein AQ auch nach Dimmung noch ziemlich hell. Das ist also ein unbrauchbares Modell. Aber gerade die volle Dimmung sollte meines Erachtens einer der Vorteile von LED-Technik sein.

Gruß
Martin