Hallo liebe Community,
ich habe ein Problem und zwar wollte ich ne schöne Beleuchtung bauen
aus SMD-LEDs. Davon hab ich 10 Stück über eine KSQ an 230V Steckdose
angeschlossen. Die SMD-LEDs sind über kleine Kupferadern
aneinandergelötet (in Reihe) und durch die KSQ umgehe ich ja im Grunde
die Vorwiederstände (9-42V / 1400ma).
Problem ist, wenn ich 5 der LEDs aneinanderlöte und dann mit der KSQ
teste, werden die scheinbar so schnell heiß, dass nach ca. 3 Sekunden
die Lötstellen einfach schmelzen und der Kontakt unterbrochen wird.
Was kann ich dagegen tun?? :(
Danke für die Hilfe
LG
Ganz einfach --> Weiße LED nehme ich an also 3.4V Flusspannung mal 1.4A
macht fast 5W an Leistung die in der LED umgesetzt werden. Das kann eine
SMD LED nur abführen wenn sie a) dafür gemacht ist und b) entsprechend
gekühlt wird. d.h. metal core PCB, thermal vias und ein guter kühlkörper
Felix R. schrieb:> Was kann ich dagegen tun??
Erst mal begreifen, daß es hunderte unterschiedlicher "SMD LEDs" gibt
und dir keiner eine vernünftige Antwort geben kann, wenn du das genaue
Modell verschweigst.
Ja, es gibt doofe Fragen.
Welchen Strom brauchen denn deine LEDs? Tatsächlich 1,4 A? Bei einer
Flußspannung von sagen wir 3 V sind das mehr als 4 Watt und dein LED
Datenblatt schreibt sicher auch etwas über die nötige Kühlung.
Sonst löst sich dein Problem durch Ableben deiner LEDs recht schnell von
selber.
Tut mir leid, hab das vergessen, also die SMD-LEDs sind weiße, ja.
Also max. Betriebsspannung 3V und max. Vorwärtsstrom 1500mA. Also ja,
sind ja fast 5W. Habe diese auch "nur" von einem Freund bekommen, der
die übrig hatte. Habe aber herausgefunden, dass es diese sind:
http://www.reichelt.de/index.html?ACTION=3;ARTICLE=158962;SEARCH=SZ5%20M2%20W0%2000%20A11
Macht es da sinn die irgendwie zu kühlen oder doch eher andere kaufen,
die weniger Leistung haben?
Felix R. schrieb:> Macht es da sinn die irgendwie zu kühlen oder doch eher andere kaufen,> die weniger Leistung haben?
du kannst die LEDs auch mit weniger Strom betreiben, dafür musst du
keine neuen kaufen.
Wenn du aber das Licht brauchst, musst du auch kühlen.
Felix R. schrieb:> max. Vorwärtsstrom 1500mA.
Du hast die LEDs einfach gegrillt.
Da steht Betriebsstrom 350mA.
Bei 1,4A Dauerstrom hilft auch keine Kühlung.
Felix R. schrieb:> dass es diese sind:
Du wirst dich wundern, aber zu denen gibt es ein Datenbnlatt
http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A500/SZ5M2WXXX.pdf
Erst mal sind das 350mA LEDs mit 1 Watt. Die optischen Daten sind für
750mA angegeben. Die 1.5A sind der absolute maximale obere Grenzwert bei
dem Kühlung und Einhaltung der sonstigen Daten nicht mehr gewährleistet
ist, die LED verbläst dann 5 Watt.
Dann gehören die auf einen Kühlkörper geklebt der nicht über 66 GradC
bekommen sollte. Wenn der Kühlkörper pro LED je 10K/W hat, dann darf man
die 1.5A durchschicken.
Ohne Kühlkörper wird die schnell heisser als 85 GradC und darf dann
kaputt gehen.
Axel G. schrieb:> Sonst löst sich dein Problem durch Ableben deiner LEDs recht schnell von> selber.
Praktisch ist der Unterschied zwischen einer abgelebten und einer
ausgelöteten LED nicht so groß:
Beide sind als "schöne Beleuchtung" nicht zu gebrauchen.
Normalerweise sollte die im Datenblatt angegebene - und hoffentlich auch
sicher eingehaltene - Maximaltemperatur deutlich unter der
Schmelztemperatur vom Lötzinn liegen. Das gilt selbst für
Lötverbindungen mit Sn42Bi58.
Felix R. schrieb:> Was kann ich dagegen tun?? :(
Bleifreies Zinn schmilzt erst ab 221°C
Damit löten sie sich nicht so schnell aus, wie mit verbleitem.
Gruß
Jobst
> du kannst 4 jeweils parallel schalten und mit kleinen> widerständen an jeder led …so etwa 0.5 Ohm arbeiten
Das ändert nichts daran, dass der Strom viel zu hoch gewählt wurde und
die Wärme unzureichend abgeführt wird.
Felix R. schrieb:> Tut mir leid, hab das vergessen, also die SMD-LEDs sind weiße, ja.> Also max. Betriebsspannung 3V und max. Vorwärtsstrom 1500mA. Also ja,> sind ja fast 5W. Habe diese auch "nur" von einem Freund bekommen, der> die übrig hatte. Habe aber herausgefunden, dass es diese sind:>> http://www.reichelt.de/index.html?ACTION=3;ARTICLE=158962;SEARCH=SZ5%20M2%20W0%2000%20A11>> Macht es da sinn die irgendwie zu kühlen oder doch eher andere kaufen,> die weniger Leistung haben?
Also wir sollten erst einmal ein paar Grundlagen klären.
1) Was sind die "Maximum Ratinings", oft auch als Maximum Dissipation
Power bezeichnet (Ptot) bzw. in unserer Sprache auch "totale
Verlustleistung"?
Dieser Wert beschreibt einen Wert aus der Statistik, ab welchem der
Ausfall signifikant zunehmen wird. Verglichen mit einem Auto bedeutet
dies, dass Du Deinen 320er BMW konstant mit 240 km/h fahren würdest.
Klar kann er das, so steht es im Datenblatt und so zeigt es auch der
Tacho. Die Frage ist aber: Wie lange?
Eine LED, die mit 50% von Ptot betrieben wird, hält um ein vielfaches
länger, als eine LED, die auf 100% läuft.
2) Was bedeutet "Recommended ratings" oder auch der Empfohlene
Betriebsbereich?
Das ist der Wert, der den Betriebsmodus definiert, bevor es zu einem
gesteigerten Ausfall bzw. innerhalb welchem einer unsignifikanten
Verkürzung der Lebensdauer kommt. Wie schon gesagt wurde liegt der
350mA. Um auf die 10.000h Lebensdauer zu kommen darf man diesen Wert
nicht überschreiten.
Das wäre so, als würde man mit dem Auto 80 fahren, also 1/3 dessen, was
maximal möglich ist. Da hält der Motor schon gerne mal 1 Mio. km.
3) Warum ist es unsinnig, ein elektronisches Bauelement bis an seine
Leistungsgrenze zu fahren?
a) Das Temperaturproblem. Bei (abschnittsweise) linearen Bauelementen
steigt der Strom proportional zur Spannung. Also von 1 auf 2 V steigt
der Strom beispielsweise von 1 auf 2A. Nachdem aber P = U*I ist, ergibt
sich eine vervierfachung! der Verlustleistung. Eine Vervierfachung der
Leistung bedeutet aber auch eine viermal so hohe Erwärmung. Der
Kühlkörper muss demnach 4 mal so groß ausfallen.
Geht man jetzt bis an die Maximum Ratings, dann hat man bereits den
Punkt, ab dem mehr Wärme entsteht, als die thermische Leitfähigkeit des
Gehäuses noch abführen kann. Alles, was über dieses Maximum hinausgeht,
führt damit zur Zerstörung.
Wenn man aber noch 0% Reserve hat, wie viel darf dann die
Betriebsspannung schwanken? - Richtig. 0%.
Außerdem sinkt mit der Temperatur die Lebensdauer rapide. Eine LED bei
30°C hält nahezu unendlich, eine LED bei 90°C kommt mich ach und krach
noch auf 10.000h, eine LED mit 150°C ist schon so gut wie tot
(Instakill!) und eine LED, die so heiß wurde, dass sie Zinn zum
schmelzen gebracht hat, ist ein Wunder, wenn sie danach noch leuchtet.
Vermutlich kannst Du sie wegwerfen, weil sie ohnehin bald sterben
werden.
b) Das Effizienzproblem. Schau mal bei LEDs ins Datenblatt. Du wirst
feststellen, dass die Effizienz (lm/W) mit höherer Leistung massiv
abnimmt. Gerade für Dauerlichtanwendungen ist es daher sinnvoll, die LED
deutlich näher am Effizienzmaximum zu betreiben, und lieber ein paar
Stück mehr zu nehmen, als sich neben dem Kühlungsproblem auch noch
Abzüge beim Energielabel einzufangen. Man kann nicht sagen, dass eine
LED bei doppelter Leistung auch doppelt so hell leuchtet. Eher sind es
20% mehr Helligkeit. Und je näher man an die max. ratings herankommt,
umso weniger mehr Lichtzuwachs erhält man durch mehr Leistung.
Ein Auto hat bei 90km/h im 6ten Gang sein Effizienzmaximum. Bis 120km/h
kommt man trotz mehr Geschwindigkeit mit marginal mehr Sprit aus. Aber
ab 120km/h steigt der Verbrauch exorbitant an.
Eine LED verhält sich genauso.
Man darf eine LED an den max. ratings durchaus betreiben. Würde man
Photoblitze so aufbauen, dass sie in den recommended ratings laufen
würde, bräuchte man Flächen jenseits von gut und böse.
Aber nachdem Du soetwas nicht baust, lass die Finger von diesem
Betriebsbereich.
Martin S. schrieb:> Also wir sollten erst einmal ein paar Grundlagen klären.
Dann sollten wir diese Grundlagen aber auch im Artikel "LED" verewigen,
damit die selben Fragen nicht wieder kommen und man einfach auf den
Artikel verlinken kann.
Vielleicht könnte man als Titel für diesen Abschnitt des Artikels
"Grundlagen" oder "Das grundlegende Verständnis zur Handhabung von LEDs"
nehmen.
MaWin schrieb:> Ohne Kühlkörper wird die schnell heisser als 85 GradC und darf dann> kaputt gehen.
He he ... sie darf dann kaputt gehen. :-D
Martin S. schrieb:> Also wir sollten erst einmal ein paar Grundlagen klären.>
(...)
In dem Zusammenhang sollte man noch erwähnen, dass für Phosphor-LEDs
auch ein Bemessungsstrom (Selektionstrom) angegeben wird. Das ist der
Strom, bei dem das Binning erfolgt und für den die angegebene Helligkeit
und der angegebene Farbort gelten.
Betreibt man die LED mit abweichendem Strom (was von der Belastung her
durchaus erlaubt sein kann), dann ändert sich die Lichtfarbe. Diagramme
mit der Farbortverschiebung in Abhängikeit vom Strom sowie der
Helligkeit in Abhängigkeit vom Strom finden sich im Datenblatt.
LEDs sollten nicht unterhalb von 5..10% des Bemessungsstromes betrieben
werden, da dann die Toleranzen für Helligkeit und Farbort sehr groß
werden. Mit einer einzelnen LED kein Problem, mit einem Dutzend als
Hintergrundbeleuchtung sieht's dann sehr fleckig aus.
"Phosphor" ist übrigens Englisch und heisst übersetzt "Leuchtschicht".
Solche LEDs erzeugen blaues Licht, was dann in besagter Leuchtschicht in
die gewünschte Farbe umgewandelt wird. Im Gegensatz zu monochromatischen
LEDs, die gleich die passende Farbe erzeugen. Mit dem chemischen Element
ähnlichen Namens hat das Ganze genau soviel zu tun wie der Rock mit dem
Felsen.
soul e. schrieb:> "Phosphor" ist übrigens Englisch und heisst übersetzt "Leuchtschicht".> Solche LEDs erzeugen blaues Licht, was dann in besagter Leuchtschicht in> die gewünschte Farbe umgewandelt wird. Im Gegensatz zu monochromatischen> LEDs, die gleich die passende Farbe erzeugen.
Tja, genausoeine Leuchschicht zum nachträglichen Aufbringen suche ich
gerade...
Da hst ein paar mal jemand in den falschen Thread geposted, Fensterl
verwechselt.
Die eigentlichen Beiträge vorher&nachher sind dort:
Beitrag "Re: Blaue LEDs zu weissen machen"
soul e. schrieb:> "Phosphor" ist übrigens Englisch und heisst übersetzt "Leuchtschicht".
Naja, eigentlich ist es griechisch, zumindest in den sprachlichen
Wurzeln, die durchaus nicht nur die englische Sprache infiltriert
haben...
> Solche LEDs erzeugen blaues Licht, was dann in besagter Leuchtschicht in> die gewünschte Farbe umgewandelt wird. Im Gegensatz zu monochromatischen> LEDs, die gleich die passende Farbe erzeugen. Mit dem chemischen Element> ähnlichen Namens hat das Ganze genau soviel zu tun wie der Rock mit dem> Felsen.
Nö. Der Witz an besagter Leuchtschicht ist: sie besteht tatsächlich aus
phosphoriszierenden Verbindungen. Und oft (aber nicht immer und nicht
ausschließlich) handelt es sich tatsächlich um Phosphor-Verbindungen...
Aber abgesehen von der Korinthen-Kackerei hast du natürlich trotzdem
auch sachlich nicht Recht. Denn Fakt ist: das effektive Spektrum ergibt
sich aus der Mischung des ursprünglich emittierten Lichts (irgendwas im
Wesentlichen Blaues) mit dem durch die Phosphoreszenz umgewandelten...
Der Punkt ist aber: mit dem Abrauchen der LEDs hat die ganze Sache rein
garnix zu schaffen. Dafür ist allein die ungenügende Kühlung der
primären Strahlungsquelle zuständig bzw. der zu hohe Stromfluss durch
selbige. Also ein rein physikalischer Effekt, der mit der Chemie der
Leuchtschicht ungefähr so viel zu tun hat wie deine
Sackratten-Population mit der Frequenz deiner Kirchgänge...
c-hater schrieb:> Aber abgesehen von der Korinthen-Kackerei hast du natürlich trotzdem> auch sachlich nicht Recht. Denn Fakt ist: das effektive Spektrum ergibt> sich aus der Mischung des ursprünglich emittierten Lichts (irgendwas im> Wesentlichen Blaues) mit dem durch die Phosphoreszenz umgewandelten...
Da hat auch nie jemand was anderes behauptet. Der blaue Peak ist im
Spektrum neben dem gelben Phosphoreszenzanteil mehr als deutlich zu
sehen.
> Der Punkt ist aber: mit dem Abrauchen der LEDs hat die ganze Sache rein> garnix zu schaffen. Dafür ist allein die ungenügende Kühlung der> primären Strahlungsquelle zuständig bzw. der zu hohe Stromfluss durch> selbige. Also ein rein physikalischer Effekt, der mit der Chemie der> Leuchtschicht ungefähr so viel zu tun hat wie deine> Sackratten-Population mit der Frequenz deiner Kirchgänge...
Und trotzdem siehst Du einen Grund, dieses in Zusammenhang zu setzen?
Deine Gedankengänge müsste man haben...
