LED UV-belichter bauen

[Michael P. (mpl)]

Hi,

ich möchte mir nen LED uv-Belichter basteln.... jedoch hab ichn Problem 
bzw ne frage:

1. sind die LED's in Ordnung?

Technische Daten:

Farbe: UV-Violett
Durchmesser: 5mm
Gehäuse: wasserklar
Wellenlänge: 400~405 nm
Material: GaInN
Intensität: 3000 mcd
Öffnungswinkel: ca. 20°
Betriebtemp.: -40 °C bis 100 °C
Betriebsspg.: . 2,9 - 3,5 V
Betriebsstrom: 20mA

laut E-bay Händler....

2. wie berechne ich die Abstände zwischen den LED's und den Abstand nach 
oben zur Platine?

soll in etwa eine 18x12 große Belichtungsfläche werden... leds werden in 
einer dünnen Sperrholz platte montiert.

mfg

[Floh (Gast)]

Michael P. schrieb:
> 2. wie berechne ich die Abstände zwischen den LED's und den Abstand nach
> oben zur Platine?

Du weist den Öffnungswinkel.
Je weiter die LED weg von der PLatine ist, umso größer und 
lichtschwächer ist der Kegel.
Du willst außerdem, dass sich die Kegel möglichst nicht überschneiden, 
aber auch keine unausgeleuchteten Stellen haben.
Also mal ne Weile tüfteln und rechen. :-)

[Michael P. (mpl)]

Floh schrieb:
> Also mal ne Weile tüfteln und rechen. :-)

ich tüftel und rechne aber komme nicht klar damit... sonst würde ich ja 
nicht fragen

[Floh (Gast)]

also wir definieren einfach mal einen Abstand Platine-LEDs.
Aufgrund des Öffnungswinkels hast du dann einen Kreisdurchmesser auf der 
Platine über:

tan(Öffnungswinkel / 2) = Radius / Abstand

So jetzt brauchst du ein Muster, wie du mit Kreisen dieses Durchmessers 
eine Fläche möglichst gleich ausleuchtest, wobei dunkle Flächen nicht 
erwünscht sind. Also ein bisschen Überlappung ist nicht zu vermeiden.
Geeignet stell ich mir z.B. die Wabenstruktur vor.
:-)

[Mike H. (-scotty-)]

Ich würde da nicht rechnen, sondern das Optimum durch ausprobieren
und eine Belichtungsreihe ermitteln. Versuch und Irrtum, oder Erfolg,
je nach dem. Es muss nicht immer alles berechnet werden.
Anordnen würde ich die Dioden nicht wie bei einem Schachbrett, sondern
das sich gleichmäßige Dreiecke mit gleichen Abständen bilden.
Soviel die Theorie, gemacht hab ich es so noch nicht.
Ein exakt gebohrtes Brett für die Leuchtdiode ist dabei ungemein
hilfreich für die Ausrichtung der LEDs(Das hab ich schon mal gemacht).

    +       +        +  ...


+       +       +        +   ...


    +       +        +  ...



...

[Michael P. (mpl)]

joa mache es auch so

wie hoch die platine dann liegen muss werde ich durchs testen 
herausfinden ^^

[Michael P. (mpl)]

meine so :D

[Mike H. (-scotty-)]

Das letzte Beispiel ist besser weil zum Rand des Lichtkegels die
Indenzität ja abnehmen kann. Die Ergebnisse würden mich auch
mal interessieren.

[Michael P. (mpl)]

joa sobald die leds da sind verlöte ich alles und mach gleich mal ne 
testreihe ^^ dann poste ich mal wies hinhaut

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

Michael P. schrieb:
> soll in etwa eine 18x12 große Belichtungsfläche werden.

Für 18x12 mm² braucht man nur eine LED oder vielleicht zwei. ;-)

(Wenn nichts anderes angegeben, werden in unseren Landen technische
Maße stets in mm bezeichnet.)

[Michael P. (mpl)]

nunja da haste recht :D sind aber cm ^^ ich dachte das wäre 
selbstverständlich ist ^^ leds dürften laut händler morgen/übermorgen da 
sein und nach meiner OP gehts dann ans löten da ich die zeit danach 
erstmal "arbeitsunfähig" bin :D

[Michael P. (mpl)]

so jetzt bin ich blind :D

fertig aufgebaut und gleich mal reingeguckt :D


http://a.imageshack.us/img265/125/pic0784.jpg
http://a.imageshack.us/img812/2180/pic0785p.jpg
http://a.imageshack.us/img251/6978/pic0787.jpg
http://a.imageshack.us/img709/3561/pic0789.jpg
http://a.imageshack.us/img714/6820/pic0790b.jpg



leider sind 2 leds abgeschmorrt... muss die beiden ersetzen und noch 2 
weitere dazuhängen da jeweils 4 leds an einem lm317 bei 12v dran hängen

pro 4leds gemessener strom beträgt 8mA

20x8mA macht 160mA... weiss nicht was der LM317 selber noch braucht?

jedoch sollte der lm317+68 OHM etwa 20mA liefern? wo stecken die 
restlichen 12mA ?

wenn ich bedenken..., das netzteil hat 320mA also fehlt es an strom... 
20x20mA wären ja 400mA und was der LM317 für sich selbst noch braucht 
weiss ich nicht... ich teste später mal ein NT mit 1A

[Micha B. (mbcontrol)]

Hallo Michael,

ich habe mir vor einiger Zeit auch einen LED-Belichter gebaut. 
Funktioniert nach ein paar Optimierungsstufen super. Ich habe als 
Spannungsversorgung ein 12V Schaltnetzteil genommen und jeder LED einen 
passenden Vorwiderstand verpasst. Also nix mit LM317.

Ein super Tip, den ich auch erst vor kurzem umgesetzt habe:
Die LEDs mit einem Glasfaserstift wie diesem ...
http://www.pollin.de/shop/dt/NjY5OTk0OTk-/Werkstatt/Werkzeuge/Sonstiges/Glasfaserstift.html
...oben aufrauhen/anschleifen/matt schleifen. Das ist zwar eine 
ziemliche Sauarbeit, rentiert sich aber. Dadurch hast Du eine bessere 
Streuung des Lichts und die Ergebnisse sind viel gleichmäßiger. Ich habe 
das ganze mit einem Densitometer nachgemessen. Kann ich also nur 
empfehlen.

MB

[... (Gast)]

Micha B. schrieb:
> Das ist zwar eine
> ziemliche Sauarbeit

Sandstrahlen ist einfacher.

[Micha B. (mbcontrol)]

... schrieb
> Sandstrahlen ist einfacher.

Hast Du das schonmal gemacht? Wird das nicht zu grob?

[Ingolf O. (headshotzombie)]

... schrieb:
> Sandstrahlen ist einfacher.

Geht da nicht auch die Verzinnung der Pins verloren?
Definitiv ist das Anschleifen und damit Aufrauhen vorteilhafter, wie 
auch der Lichtaustrittswinkel von Bedeutung ist.
Wäre es nicht alternativ günstiger die LEDs aus einer 
Konstantstromquelle zu speisen?

[Floh (Gast)]

Michael P. schrieb:
> pro 4leds gemessener strom beträgt 8mA

Was heißt hier gemessener Strom?
Im Normalfall stellst du beim Betreiben von LEDs den Strom ein 
(Widerstand, KSQ). Ich hoffe du hängst die Stränge nicht ohne 
Einzelwiderstände parallel ans Netzteil?

[Mike H. (-scotty-)]

>jedoch sollte der lm317+68 OHM etwa 20mA liefern? wo stecken die
>restlichen 12mA ?
Wahrscheinlich Eigenverbrauch des LM317(Wärme) würde ich denken,
was sich aber nicht mit den Grundlagen der E-Technik verträgt
weil in einer Reihenschaltung der Strom immer gleich sein soll.
Messungen sorgen für Klarheit.

>Hast Du das schonmal gemacht? Wird das nicht zu grob?
Das kann man steuern indem man die Distanz zwischen Pistole
und dem zu bestrahlendem Objekt und den Luftdruck variiert.
Die Art des Strahlmittels spielt auch eine Rolle.

>Geht da nicht auch die Verzinnung der Pins verloren?
Die kannste ja mit einem Schlauch abdecken, aber du zielst
doch auf die Linse und nicht auf die Anschlussdrähte, oder?

>Definitiv ist das Anschleifen und damit Aufrauhen vorteilhafter, wie
>auch der Lichtaustrittswinkel von Bedeutung ist.
Kaum, weil du dann den Austrittswinkel des Lichts nachteilig
veränderst. Sandstrahlen ist schonender und gleichmäßiger.
Das Werkzeug dazu muss man da aber auch haben.
>Wäre es nicht alternativ günstiger die LEDs aus einer
>Konstantstromquelle zu speisen?
Was glaubst du wozu der TE einen LM317 mit 68 Ohm genommen hat?
Schau mal bei National Sem... ins Datenblatt. Da stehts drin.

Michael P.
Sind die LEDs nicht ein wenig zu eng angeordnet? Ich hatte
eigentlich etwas mehr Abstand gedacht.

[Micha B. (mbcontrol)]

Aber wie sieht es jetzt mit den Vorwiderständen für die LEDs aus? Auf 
den Bildern kann ich keine sehen. Höchstens auf der Rückseite vom 
Holzbrett. Die sollten ja schon sein, oder? Ich denke es sind nicht 
umsonst zwei LEDs abgeraucht.

[Mike H. (-scotty-)]

Micha B.
>Aber wie sieht es jetzt mit den Vorwiderständen für die LEDs aus?
Brauchst du doch nicht, bei Einsatz einer KONSTANTSTROMQUELLE.
Die Grundlagen der Elektrotechnik sollte man schon kennen oder lernen.
(In einer Reihenschaltung fließt stets der gleich Strom).
>Ich denke es sind nicht umsonst zwei LEDs abgeraucht.
Das ist rein spekulativ und kann auch andere Ursachen gehabt
haben, z.B. Schaltfehler, Kurzschluss etc.

[Michael P. (mpl)]

naja es hängen immer 4 leds an einer KSQ mit 68ohm an 12v und das x 20

am letzten strang hängen jedoch nur 2 leds an einer ksq mit 68ohm an 
12v...die 2 ersetze ich und setze noch 2 dazu das es auch 4 sind

und pro strang messe ich ca 8mA (vor dem lm317)

was danach rausgeht hab ich noch nicht gemessen also hat das NT zu wenig 
power würde ich sagen

[Mike H. (-scotty-)]

>was danach rausgeht hab ich noch nicht gemessen also hat das NT zu wenig
>power würde ich sagen
Also ich habe 19 Stränge(Anhand eines der Bilder errechnet).
Das macht das dann in der Summe 152 mA. Wenn dein Netzteil das
nicht packt, muss eben ein Stärkeres her.

[Michael P. (mpl)]

sind 13 reihen a 6 leds also 78 / 4 = 19,5

also 19 stränge zu je 4 leds und eine mit 2 leds... die 2 sind aber 
durch...

19*8mA sind 152... ja das nt hat etwas über 300mA hab jetzt ein NT mit 
1A getestet und nen strom von 11mA pro strang gemessen sprich etwas über 
200mA gesamt also iwas is da faul....

die LM317 werden auch nicht merkbar warm...

[Michael H. (michael_h45)]

Einen Schaltplan einzustellen verstößt gegen deine Religion, richtig?

[Mike H. (-scotty-)]

Wozu braucht man von einer Konstantstromquelle nach
Herstellerspezifikation einen Schaltplan? Das sind
doch nur 6 Bauteile pro Strang(1x Lm317, 1x 68 Ohm,
4x LEDs). Wohl ein wenig verwöhnt?
Wenn die Stränge 11 mA ziehen, kann das auch an der
Exemplarstreung der Widerstände liegen. Wenn das
1%ige Metallschicht-Widerstände sind, kann das der
Grund für die Abweichung sein. 67,32 Ohm bis 68,68 Ohm
wären dann im Limit.

[Michael P. (mpl)]

Metallfilm Widerstand

MF0207 63,4 Ohm

Michael H. schrieb:
> Einen Schaltplan einzustellen verstößt gegen deine Religion, richtig?


nein aber ich hab dafür keinen schaltplan.... wofür auch?

sind ja wie bereits gesagt wurde nur 6 teile... 4 leds 1 widerstand 1 
lm317

[Mike H. (-scotty-)]

Wie haste denn den Widerstand berechnet?

[Floh (Gast)]

Michael P. schrieb:
> und pro strang messe ich ca 8mA (vor dem lm317)

Wie kommst du mit nem LM317 und 68 Ohm auf 8 mA?
:-)

[Michael P. (mpl)]

vom händler so erworben
62,766 - 64,034 ohm

das ohmmeter zeigt 63,4 an

warum rechnen wenns im wiki steht?

Beschreibung

Eine sehr einfache, günstige und doch genaue Konstantstromquelle kann 
mittels LM317 aufgebaut werden. Für einen LED Strom von 20mA ist ein R1 
von 62,5 Ohm erforderlich, praktisch wird man 68 Ohm wählen. Dabei ist 
zu beachten, daß die Eingangsspannung Vin mindestens 3,5V + UfLED 
(Flußspannung der LED) betragen muss.

Floh schrieb:
> Wie kommst du mit nem LM317 und 68 Ohm auf 8 mA?
> :-)

inzwischen auf 11mA durchn stärkeres NT wenn ich einen stang alleine ans 
nt packe komme ich auf etwas über 20mA wie es sein sollte...

[Mike H. (-scotty-)]

Rein rechnerisch sollten 19,71 mA pro Strang (bei 63,4 Ohm) fließen.
Dann ist dein Netzteil wohl zu schwach und hast es
überlastet das der Strom so eingeknickt ist.

[joalu (Gast)]

4 LEDs mit einer Betriebsspannung von 2.9 bis 3.5 Volt brauchen bei 
Reihenschaltung eben 11.6 bis 14 Volt. Dazu kommen noch die 3.5 Volt, 
die am LM317 abfallen, macht im schlimmsten Fall 17.5 Volt. Wie willst 
Du das mit einem 12 V Netzteil erreichen?

[joalu (Gast)]

Wer rechnen kann, ist klar im Vorteil.

[Michael P. (mpl)]

das nt liefert unbelastet etwas an 17V belastet sind es noch 14V obwohl 
angegeben 12V - 1A

[Michael H. (michael_h45)]

Mike Hammer schrieb:
> Wozu braucht man von einer Konstantstromquelle nach
> Herstellerspezifikation einen Schaltplan? Das sind
Na weil offensichtlich genau da der Fehler liegt und der TO nicht 
draufkommt.
Wenn dein Auto nicht fährt, kommst du auch nicht mit der Tram zur 
Autowerkstatt und fragst, was los ist.

[Michael P. (mpl)]

na wenn ihr en schaltplan wollt dann hier...

falsch verdrahtet oder  verlötet ist es nicht... ein lm317 am nt alleine 
zieht etwas über 20mA bei 16V 1A nt

19 stänge ziehen zusammen ~200mA bei 14V ca

also kann es nur das NT sein.. das hat ne macke würde ich behaupten

[Floh (Gast)]

Vergelich mal deinen Schaltplan mit

http://www.national.com/ds/LM/LM117.pdf
Seite 18 Konstantstromquelle

und nenn die Unterschiede.
:-)

[Michael P. (mpl)]

http://www.mikrocontroller.net/wikifiles/5/52/LM317_constant_current.png

[Floh (Gast)]

Nicht gesehen, gibs zu :-)

Du hast in deiner Schaltung die Last nicht in Reihe zum Widerstand 
liegen.
Daher funktioniert die Regelung nicht.

[Michael H. (michael_h45)]

Michael P. schrieb:
> falsch verdrahtet oder  verlötet ist es nicht...
na aber sicher...

[Mike H. (-scotty-)]

Jetzt sehe ich das auch. Hätte ich nicht erwartet bei so einer
simplen Schaltung. Da hab ich den TE wohl überschätzt.
Die Verbindung zu den LEDs muss an Pin 1 erfolgen und nicht an Pin 2.

[Michael P. (mpl)]

argh mein fehler ^^ dann bastel ich das mal demnächst um

[M. K. (avr-frickler)]

Hi,

ich bin auch gerade dabei zu versuchen einen LED-Belichter zu bauen. Die 
erste Platine ist fertig, nun bin mir nicht sicher ob die Fläche 
gleichmäßig genug ausgeleuchtet ist.

Ich habe mal Bilder mit unterschiedlichen Abständen, LED's zur Fläche 
gemacht. Am besten finde ich den Abstand von 8cm. Was meint ihr, reicht 
das so aus?

Ein paar Daten zu der Platine, es werden 32 LED's für eine Fläche von 
100mm x 75mm verwendet. 4 LED's werden mit 30mA über einen LM317 an 17V 
betrieben.
Die LED's wurden alle mit einem Glasfaserstift angeraut.

MfG
Marco

[mpl (Gast)]

so hab die erste versuchsreihe gestartet bei 12cm höhe

die seite welche komplett geätz ist wurde mit 4min belichtet die andere 
schrittweiße in 30sek 60sek 90..120..150..180

unter 150sek hat der entwickler schlechte arbeit geleistet

jedoch hatte ich noch probleme beim ätzen auf der 4min seite.. werde 
noch einen test starten mit 4.30 und 5min

eventuell auch noch an der höhe spielen

wie man sieht sind leiterbahnen von 0.1 sauber möglich =) vias in 
etlichen größen und smd pads

[Falk B. (falk)]

@  mpl (Gast)

>      PIC_0770.JPG
>      527,4 KB, 0 Downloads
>      PIC_0771.JPG
>      513,4 KB, 0 Downloads
>      PIC_0772.JPG
>      505,7 KB, 0 Downloads
>      PIC_0773.JPG
>      390,2 KB, 0 Downloads
>      PIC_0774.JPG
>      435,8 KB, 0 Downloads
>      PIC_0775.JPG
>      482 KB, 0 Downloads
>      PIC_0777.JPG
>      371,7 KB, 0 Downloads
>      PIC_0778.JPG
>      478,7 KB, 0 Downloads

hmmm, sooooo schööööne Bilder. :-0
Lies mal was über Bildformate.

>wie man sieht sind leiterbahnen von 0.1 sauber möglich =)

0.1 was? Kaffeebohnen, Ellen, oder Elefantenrüsselbreiten?
Ich schätze du meinst 0.1 Zoll. Das sind 40 mil oder 2.54mm. Das ist 
eine Autobahn. In meiner Ätzerzeit hab ich 12mil (0,3mm) problemlos 
gemacht, 10mil manchmal, 8mil waren nicht wirklich schön. Aber alles mit 
ultra Low Cost und nicht soviel Trara. Aber der LED-Wahn ist ja 
allgegenwärtig. Naja, ich werd wohl alt . . .

MFG
Falk

[mpl (Gast)]

weiss ja net wo du wohnst aber en holzmodem wirste sicher nicht haben?

selbst ich im letzen verlorenen dorf mit 300 einwohnern hab dsl16k zur 
verfügung hier

bilder in der größe von 500kb finde ich vollkommen in ordnung das dauert 
nicht mal mit ner dsl1000 leitung lange... und selbst dsl1000 wird hier 
keiner mehr haben

ich meine 10mil(0.254 mm) 8mil fand ich schon zu dünn und habs 
weggelassen da ich damit eh nicht arbeite...

[Falk B. (falk)]

@  mpl (Gast)

>weiss ja net wo du wohnst aber en holzmodem wirste sicher nicht haben?

Lies den Artikel Bildformate!
Vor allem die Einleitung! Und denk mal drüber nach.
Auch über Leute mit ISDN, UMTS, whatever.

MFG
Falk

[mpl (Gast)]

ja is ja in ordnung bevor das ganze hier aufgeht hier neue bilder 
verkleinert

[Falk B. (falk)]

@  mpl (Gast)

>ja is ja in ordnung bevor das ganze hier aufgeht hier neue bilder
>verkleinert

Schön dass du lernfähig bist, sowas ist heute eher selten. Aber stell 
dir dennoch mal die Frage, wie deine Bilder so sind? Soll was 
technisches dargestellt werden oder eher was künstlerisches? Viele 
Bilder sind verblitzt, einige total unschaft. Bei einigen ist die 
Tiefenunschärfe fehl am Platz, das photographiert man aus der 
Vogelperspektive, nicht mit Makro über Eck. Blitz ist gerade bei 
(blanken) Platinen tödlich, hier ohne und mit viel Umgebungslicht 
arbeiten. Ggf. ein Stativ verwenden oder die Kamera auflegen (gegen 
Verwackeln bei langen Belichtungszeiten bei wenig Licht). Am einfachsten 
ist das Photographieren mit einem Scanner, so man einen an der Hand hat.

MfG
Falk

[Michael P. (mpl)]

naja die cam kostete keine 60€... die taugt nichts.

Beim fotographieren hab ich mir eigentlich nichts gedacht wollte eig nur 
das man die Leiterbahnen und das drumherum gut erkennen kann.

Stativ hab ich leider keins nächstes mal werde ichs mit dem Scanner 
versuchen ^^ auf die Idee bin ich noch gar nicht gekommen