Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Welchen LED Treiber benötige ich ?


von Manfred K. (Gast)


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Ich habe den im Anhang gezeigten LED Chip 3w, 365nm
Laut Lieferant:
DC Forward Voltage: 3.2-3.6v / 700mA

Nun hatte ich mir dafür einen 12v MR16 Treiber gekauft: 
http://komponents.ru/Images/ProductsB/sku_13557_3.jpg 600mA
Damit wird die LED aber ziemlich heiß. Der Lieferant meinte nun ich 
solle mir einen 220v Treiber kaufen da dieser besser dafür wäre.

Was meint ihr? Welchen Treiber würdet ihr empfehlen? Ist ein Kühlkörper 
empfehlenswert? Wenn ja, welchen benötigt man?

Gleich noch eine Frage zu China Treibern: In DE kosten solche Treiber 
gleich 10-15€ in China etwa 2-5€ . Meint ihr die China Treiber sind ok 
oder gibt es nennenswerte Nachteile?

Danke für eure Hilfe...

von Peter M. (r2d3)


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Manfred K. schrieb:
> Ich habe den im Anhang gezeigten LED Chip 3w, 365nm
> Laut Lieferant:
> DC Forward Voltage: 3.2-3.6v / 700mA
>
> Nun hatte ich mir dafür einen 12v MR16 Treiber gekauft:
> http://komponents.ru/Images/ProductsB/sku_13557_3.jpg 600mA

Ein Link auf das Produkt, wo man auch die technischen Daten direkt 
ablesen kann oder ein Datenblatt herunterladen, wäre sinnvoller.

> Damit wird die LED aber ziemlich heiß. Der Lieferant meinte nun ich
> solle mir einen 220v Treiber kaufen da dieser besser dafür wäre.

Nein. Für den Betrieb der LED spielt es keine Rolle, ob sie an einem 12V 
Gleichspannungsanschluss oder einem 220V Wechselspannungsanschluss 
betrieben wird. Entscheidend ist nur, dass der maximal zulässige 
Betriebsstrom der LED nicht überschritten wird.
Aus dem verlinkten Bild und Deiner Angabe "600mA" kann man das erahnen, 
aber nicht sicher wissen.

Bei Deinem jetzigen Wissensstand ist es auf jeden Fall sinnvoll, die LED 
nicht an 220V zu betreiben, was ich selber als fortgeschrittener 
Anfänger auch vermeide.

>
> Was meint ihr? Welchen Treiber würdet ihr empfehlen? Ist ein Kühlkörper
> empfehlenswert? Wenn ja, welchen benötigt man?

Deinen Angaben zufolge leistet die LED bei Betrieb mit Maximalstrom 
schlimmstenfalls
P = U * I = 3,6V *0,7A =2,52W.

Diese 2,52W müssen abgeführt werden.
Kühlkörper werden unter anderem dadurch beschrieben, wieviel Grad, bzw. 
Kelvin sie sich bei einem Watt Heizleistung erhitzen.

Ein kleiner Kühlkörper mit 10K/W würde sich bei Deiner LED um
10 K/W *2,52W =25,2 Kelvin über die aktuelle Umgebungstemperatur 
erhitzen.

Größere Kühlkörper haben niedrigere Werte, dafür aber auch mehr 
Platzbedarf und sind teurer.

> Gleich noch eine Frage zu China Treibern: In DE kosten solche Treiber
> gleich 10-15€ in China etwa 2-5€ . Meint ihr die China Treiber sind ok
> oder gibt es nennenswerte Nachteile?

China-Treiber können in Ordnung sein, nur kann man den Datenblattangaben 
nicht trauen. Man muss überdimensionieren.
Du bräuchtest dann z.B. einen China-Böller, der 1000mA liefern kann, den 
Du auf 600mA einstellen kannst.

Alternativ könntest Du diese LED mit 300-400mA betreiben, wenn Dein 
Treiber einstellbar ist.

Deutsche Treiber für 12V-Anschluss in dieser Leistungsklasse halte ich 
bei 10-15€ für maßlos überteuert.

So einen Treiber kann man selber einfach auf Basis des LM2576 bauen.
Hier findest Du ein paar Infos:

Beitrag "Welcher Schaltregler für Power LED am besten?"

: Bearbeitet durch User
von Manfred K. (Gast)


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Danke für die ausführliche Antwort. Das hört sich alles mächtig 
kompliziert an um eine LED zu betreiben, zumindest für einen Laien wie 
mich.

Einstellbar? LM2576? Eine direkte Treiber Empfehlung wäre mir ehrlich 
gesagt am liebsten.

Strom der LED ist 700mA.

Und wie hängt das damit zusammen das die LED sehr heiß wird? Der Treiber 
blieb kühl beim betrieb der LED. Ist das normal das so eine  LED richtig 
heiß wird?

von J. S. (pbr85)


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Manfred K. schrieb:
> Danke für die ausführliche Antwort. Das hört sich alles mächtig
> kompliziert an um eine LED zu betreiben, zumindest für einen Laien wie
> mich.
>
> Einstellbar? LM2576? Eine direkte Treiber Empfehlung wäre mir ehrlich
> gesagt am liebsten.
>
> Strom der LED ist 700mA.
>
> Und wie hängt das damit zusammen das die LED sehr heiß wird? Der Treiber
> blieb kühl beim betrieb der LED. Ist das normal das so eine  LED richtig
> heiß wird?

Welchen Wirkungsgrad hat die LED denn? Hast du kein Datenblatt? viele 
China-LEDs haben schlechte bis sehr schlechte Wirkungsgrade. UV-LEDs, 
speziell die im 365nm-Bereich, liegen dabei generell unter dem 
Wirkungsgrad moderner blauer LEDs, die mittlerweile deutlich jenseits 
der 50% liegen, solange man diese nicht stark bestromt. Bei deiner LED 
könnte man da eher von 20-30% ausgehen, wenn überhaupt.

Wenn 700mA das Maximum sind, dann würde ich doch eher 500mA geben, erst 
recht dann, wenn die Kühlung nicht so gut ist, sprich der Kühlkörper 
ordentlich heiß wird. bei 50-55°C liegt etwa die Schmerzschwelle des 
Menschen, falls du kein Thermometer hast. Wenn du nicht mehr als 500mA 
gibst, kann du auch einen Vorwiderstand und ein 5V Festspannungsnetzteil 
nehmen, solange die Kühlung stimmt.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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Dann fasse ich es mal auf die wesentlichen Punkte zusammen:

Daß die LED heiß wird, ist genau so normal, wie bei einer Glühbirne. 
Aber sie veträgt weniger hitze, deswegen musst du sie auf etwas kühles 
montieren. Überlicherweise verwendet man dazu gerippte Kühlkörper aus 
Aluminium.

Wenn der Treiber wirklich 600mA liefert, dann ist er für die 700mA gut 
geeignet. 700mA wäre das Maximum, was die LED verträgt. Ein bisschen 
darunter zu bleiben ist auf jeden Fall ratsam.

von Nick S. (c0re)


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Manfred K. schrieb:
> Einstellbar? LM2576? Eine direkte Treiber Empfehlung wäre mir ehrlich
> gesagt am liebsten
http://www.leds.de/en/Accessories/Power-supplies/Konstantstromquelle-700mA.html
Kauf das, da kannst du mit 6-35V drangehen, plus einen Kühlkörper, wenn 
du denkst der ist groß genug, nimm den nachstgrößeren.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


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> Kühlkörper, wenn du denkst der ist groß genug, nimm den nachstgrößeren.

War das so Absciht oder hast du ein "nicht" vergesen? Beides würde Sinn 
ergeben.

von Nick S. (c0re)


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Stefan U. schrieb:
> Kühlkörper, wenn du denkst der ist groß genug, nimm den
> nachstgrößeren.
>
> War das so Absciht oder hast du ein "nicht" vergesen? Beides würde Sinn
> ergeben.

War Absicht, es fehlen nur Punkte auf dem a.

Weil a) überdimensionierung nie schadet, auf jeden Fall nicht bei der 
Kühlung.
Und b) ich mir nicht sicher bin ob der TO einschätzen kann welcher 
Kühlkörper groß genug ist. Dann nimmt er nicht den kleinsten, sondern 
nur den 2. kleinsten.

: Bearbeitet durch User
von Peter M. (r2d3)


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Manfred,

anbei das Rezept für Dich:

Kaufe Dir billige China-LED-Treiber, aber nur welche für 12V und 
keinesfalls welche für 220V.

Sinnvoll sind ein 2,5mm-Stahlbohrer und ein Gewindeschneider(-Set!) für 
3mm Gewinde und kurze M3-Schrauben.

Im Baumarkt holst Du dir eine Metallplatte, so wie auf dem Bild.
Das ist mein Versuchsträger, die angeschraubten Stuhlwinkel lassen das 
Ding aufrecht stehen.

Wenn Du die LEDs festschraubst, musst Du darauf achten, keinen 
Kurzschluss zu fabrizieren, also am besten mit den Schrauben die 
Anlötfelder gar nicht berühren.

Wenn Du nur eine LED hast, brauchst Du nicht soviel Kühlfläche.

Am besten den Kühler so dimensionieren, dass er zwar heiß wird, Du Dir 
daran aber nicht die Finger verbrennst.

Kannst ja so eine Platte stückweise halbieren und gucken, wie sich das 
auf die Temperatur auswirkt.

: Bearbeitet durch User
von Wolfgang (Gast)


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Manfred K. schrieb:
> Ist das normal das so eine  LED richtig heiß wird?

Das liegt doch an dir. Du musst sie so montieren und betreiben, dass sie 
nicht heiss wird. D.h. entweder ein geeigneter Kühlkörper oder ein 
passend reduzierter Strom sind die Möglichkeiten, sonst ist die 
Lebensdauerangabe des Herstellers eine leere Versprechung.

Peter M. schrieb:
> Wenn Du die LEDs festschraubst, musst Du darauf achten, keinen
> Kurzschluss zu fabrizieren, also am besten mit den Schrauben die
> Anlötfelder gar nicht berühren.

... und dabei nicht vergessen, zwischen Kühlkörper/Montagefläche und 
LED-Stern etwas Wärmeleitpaste aufzutragen. Sonst verhindert die 
Oberflächenrauhigkeit einen vernünftigen Wärmeübergang.

von Wolfgang (Gast)


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Stefan U. schrieb:
> Daß die LED heiß wird, ist genau so normal, wie bei einer Glühbirne.

Nein, ist es nicht.

Ein Glühbirne ist näherungsweise ein planckscher Strahler. Damit ein 
möglichst hoher Anteil der erzeugten Strahlung als sichtbares Licht raus 
kommt, muss der Glühfaden eine Temperatur im Bereich um 3000K haben. Das 
Heißwerden ist das Funktionsprinzip.

Bei einer LED verdankt man das Heißwerden dem begrenzten Wirkungsgrad. 
Für die Entstehung des Lichtes ist die Temperatur absolut nicht 
notwendig. Eine LED leuchtet auch bei Raumtemperatur oder weniger.

von Patrick J. (ho-bit-hun-ter)


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Hi

Die 300mA wollen aber bei den 12V LED-Vorwärtsspannung irgendwie da 
durch.

Vll. hilft es, statt einer High-Power eine 0-8-15-LED zu nehmen, da sind 
zumindest die U kleiner, was dann wohl auch die P kleiner werden lässt.

Nebenbei stellt die kleine LED schnell die Arbeit ein, was die I auf 
Null absinken lässt - Problem gelöst: LED bleibt (ab jetzt) kalt.

Also so ganz ohne P geht's mit U, I und R halt doch irgendwie nicht - 
blöde LED blöde ...

MfG

von Peter M. (r2d3)


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Patrick J. schrieb:
> Die 300mA wollen aber bei den 12V LED-Vorwärtsspannung irgendwie da
> durch.

Aus dem Bild heraus konnte ich nicht erkennen, dass da 4 LEDs verbaut 
sein sollen und der Name suggerierte mir "für 12V-Anschluss".

Wie kommst Du auf die 12V LED-Vorwärtsspannung?

von J. S. (pbr85)


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Peter M. schrieb:
> Manfred,

>
> Im Baumarkt holst Du dir eine Metallplatte, so wie auf dem Bild.
> Das ist mein Versuchsträger, die angeschraubten Stuhlwinkel lassen das
> Ding aufrecht stehen.

Funktioniert, ist aber nicht sonderlich gut in Sachen Wärmeübertragung. 
Stahl hat im Schnitt etwa nur 1/10 der Wärmeleitfähigkeit von Aluminium. 
Dann doch eher bei eBay für paar Euro AlMgSi0,5-Flachmaterial kaufen. 
Das leitet die Wärme fast so gut wie reines Al. Und sieht auch besser 
aus.:D

von Peter M. (r2d3)


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E. S. schrieb:
> Funktioniert, ist aber nicht sonderlich gut in Sachen Wärmeübertragung.
> Stahl hat im Schnitt etwa nur 1/10 der Wärmeleitfähigkeit von Aluminium.
> Dann doch eher bei eBay für paar Euro AlMgSi0,5-Flachmaterial kaufen.
> Das leitet die Wärme fast so gut wie reines Al. Und sieht auch besser
> aus.:D

Danke, hatte nicht gedacht, durch diesen Faden noch dazu zu lernen!
Bei dem Stahlblech waren die Motive "schnell" und "billig".

von Wolfgang (Gast)


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Patrick J. schrieb:
> Also so ganz ohne P geht's mit U, I und R halt doch irgendwie nicht -
> blöde LED blöde ...

R wird allenfalls als Glühlampe leuchten - das lassen wir in diesem 
Zusammenhang also besser.

"Vernünftige" LEDs würde die reingefütterte elektrische Leistung mit 
100% Wirkungsgrad in Licht umsetzten. Dann wäre fürs Heizen keine 
Leistung mehr verfügbar.

Ohne P geht es nicht, denn die LED ist kein Perpetuum Mobile, aber ohne 
Heizleistung hätte schon Zukunft.

von Conny G. (conny_g)


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Für die Montage auf den Kühlkörper Wärmeleitpaste verwenden, sonst ist 
die Übertragung der Wärme nicht gut. Reine Physik: die Oberflächen sind 
rauh, auch wenn sie glatt aussehen und Oberflächen sind nie 100% gerade. 
Wärmeleitpaste füllt die Zwischenräume.

Ansonsten: Welche Temperatur verträgt die LED? Es gibt immer eine 
maximale sog Junction-Temperatur, die bei ICs bei 125 Grad irgendwas 
liegt. Bei einer LED weiß ich grad nicht. Wenn die überschritten wird 
ist das Bauteil sofort tot. Bei LED gibt es dazu noch eine 
Lebensdauerkurve nach Temperatur. Je höher sie betrieben wird desto 
kürzer lebt sie. Deshalb sollte man bei deutlich unter 75 Grad bleiben, 
lieber noch 50. so musst Du den Kühlkörper berechnen und mit Puffer für 
evtl doch schlechtere Wärmeübertragung.

von Stefan F. (Gast)


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>> Daß die LED heiß wird, ist genau so normal, wie bei einer Glühbirne.

>Nein, ist es nicht...gefolgt von Fachchinesisch

Die Ursache mag eine andere sein, die Wärme entsteht trotzdem und es ist 
normal.

> Eine LED leuchtet auch bei Raumtemperatur oder weniger.

Du bist echt ein Erbsenzähler. Es geht hier um LED's mit mehr als 2 
Watt, wenn die in normalem Betrieb nicht heiß würden, hätten wir ein 
Wunder vorliegen.

Wenn du genügend "kalte" kleine LED's auf einen Knubbel packst, um auf 
die selbe Leistung zu kommen, werden die genau so heiß.

von Manfred K. (Gast)


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Danke für die Zahlreichen Antworten!

Das einzige was mich noch verwirrt ist die Aussage des (China)Händlers 
der mir zu einem 220v Treiber geraten hat weil die LED heiß wird.
Ist was dran an dieser aussage? Eigeninteresse kann es nicht sein, denn 
er verkauft keine Treiber.

Wenn ich das nun alles richtig sehe, reicht mir mein mr16 600mA/12v 
Treiber oder?
https://www.aliexpress.com/item/5pcs-lot-1x3W-LED-MR16-Contant-current-LED-driver-12V-600ma-MR16-power-supply-built-in/32799492414.html

Ich muss die LED nur Kühlen. Werde es mal mit einem Kühler vom 
Motherboard eines PCs versuchen. Wärmeleitpaste/kleber habe ich.

von Stefan F. (Gast)


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> der mir zu einem 220v Treiber geraten hat weil die LED heiß wird.

Ja und ich rate Dir zu ungefärbten Kaffeetassen, weil Nespresso besser 
schmeckt. Und nachts ist es kälter als draußen.

Das ist totaler Quatsch.

Nimm den Treiber. er sieht zwar sehr billig aus, aber das muss nicht 
viel heißen.

von Conny G. (conny_g)


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Manfred K. schrieb:
> Ich muss die LED nur Kühlen. Werde es mal mit einem Kühler vom
> Motherboard eines PCs versuchen. Wärmeleitpaste/kleber habe ich.

Sofern Du keine Daten von dem Kühler hast (wieviel Kelvin pro Watt der 
hat) schau Dir mal analoge Kühler an und schätze ein, wie gross der 
Kühler sein muss, den Du brauchst und vergleiche dann mit dem vom 
Motherboard.
Grundsätzlich würde ich meinen hat eine CPU sehr viel mehr Abwärme als 
eine 600mA LED.
Die Größe alleine ist beim Kühlkörper auch nicht alleine entscheidend 
(es geht um die Oberfläche und Konvektion), aber es ist ein 
Anhaltspunkt.
Wenn Du die LED dann einschaltest behalte Deinen Finger am Kühlkörper in 
der Nähe der LED und wenn die Wärme schnell ansteigt und Du den Finger 
nicht mehr drauflassen kannst (>60 Grad), dann schalte sofort ab, sonst 
brauchst Du kurz später eine neue LED. :-)

: Bearbeitet durch User
von Manfred K. (Gast)


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Nochmals Danke!

Ich werde den mr16 600mA 12V Treiber weiter verwenden und es mit Kühlern 
versuchen die ich da habe. Habe auch kleinere als CPU-Kühler. Werde es 
so machen wie Conny G geschrieben hat.... Jetzt wegen einer LED ein 
Abitur machen lohnt nicht xD

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