Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LED wird "extra" warm wegen Step-Up Modul?


von Wilhelm T. (handwerker2021)


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Hallo zusammen.

Ich bin ein Laie und bastel gerne hier und da an Elektronik. Gerade wenn 
ich selbst etwas brauche ...

Nun wollte ich eine mittel-große "Power-Taschenlampe" basteln und habe 
mir diese LED (https://www.amazon.de/gp/product/B00FGMO9HW) und weil das 
ganze eben nicht mit 32V versorgt wird, dieses Step-Up Modul gekauft 
(https://www.amazon.de/gp/product/B008O13FLS).
Bevor nun das "große Bauen" los ging, wollte ich mir anschauen, wie sich 
die LED verhält, wie viel Strom die zieht etc. und habe sie erst einmal 
an ein regelbares Netzteil geklemmt.
Bei den angegebenen 32V kann man schön mit der Strom-Einstellung spielen 
und sich entsprechend schon mal die Helligkeit aussuchen, die man im 
Endeffekt haben möchte ...
Alles schön und gut.
32V 0,5A reicht mir völlig aus und war auch was Abwärme angeht absolut 
im grünen Bereich (mit einem Kühlkörper, versteht sich)
Danach habe das ganze entsprechend über das Step-Up Modul geschaltet und 
es mit 19V versorgt (das wird später auch meine Stromquelle bringen).
Dabei zeit mir nun mein Netzteil als Quelle 19V mit etwa 1A verbrauch 
an.
Am Ausgang liegen wiederum 32V bei 0,5A an.
Was mich aber nun stört und was ich nicht nachvollziehen kann: die LED 
wird nun schweine-heiß!
Kann mir jemand erklären, woran das liegt?
Schließlich kriegt diese ja die selbe "Energie" wie in meinem 1. Aufbau 
direkt über das Netzteil. Und macht gefühlt etwa die selbe Helligkeit. 
Die Abwärme kann ja schon rein physikalisch nicht 'aus dem Nichts' 
kommen ...

von Teo (Gast)


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Der Step-Up ist sicher nicht als Stromregler gedacht und funktioniert in 
dem Bereich nur unzureichend. Deine Konstruktion wird Schwingen, die 
Effizienz der LED sinkt und dein Auge ist hier überfordert, um da 
wirklich einen Helligkeitsunterschied zu bemerken. Deine Messgeräte 
werden da nicht mehr mitkommen -> Du bräuchtest ein Oszi.

von Udo S. (urschmitt)


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Wilhelm T. schrieb:
> 32V 0,5A reicht mir völlig aus und war auch was Abwärme angeht absolut
> im grünen Bereich (mit einem Kühlkörper, versteht sich)

Wilhelm T. schrieb:
> Am Ausgang liegen wiederum 32V bei 0,5A an.
> Was mich aber nun stört und was ich nicht nachvollziehen kann: die LED
> wird nun schweine-heiß!

Folgende Möglichkeiten:

1. Wer misst misst Mist. Bei einer der beiden Messungen misst du oder 
dein Messgerät Mist. Evt. ko9mmt es nicht mit dem Ripple des 
Schaltreglers zurecht und der tatsächliche Strom ist höher

2. Du hast nicht lange genug gemessen. Bei deinem Test hast du nicfht 
gewartet bis die Led samt Kühlkörper im thermischen Gleichgewicht war

3. Du hast beim Test besser gekühlt als bei deinem späteren Aufbau.

Die Angabe dass das Netzteil vor dem Schaltregler 19V bei 1A anzeigt 
spricht gegen Punkt 1.
Der Energieerhaltungssatz ist aber Tatsache und nicht verhandelbar, bei 
gleicher Leistung kann die Led im zweiten Aufbau nicht mehr Wärme 
erzeugen als im ersten.

von Jörg R. (solar77)


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Wilhelm T. schrieb:
> Schließlich kriegt diese ja die selbe "Energie" wie in meinem 1. Aufbau
> direkt über das Netzteil.

Das kann nicht sein. Wenn die LED in beiden Fällen dieselbe Kühlung 
hatte stimmt eine der Messungen nicht.
Wie erfolgt die Strombegrenzung wenn die LED an dem Modul hängt?

von Udo S. (urschmitt)


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Teo schrieb:
> Der Step-Up ist sicher nicht als Stromregler gedacht und funktioniert in
> dem Bereich nur unzureichend. Deine Konstruktion wird Schwingen,

Das wäre natürlich Möglichkeit 4.

Ich sehe gerade das gekaufte Schaltregler Modul hat nicht mal eine 
einstellbare Strombegrenzung. Also ist es für den direkten Betrieb einer 
Led ungeeignet, da man nicht die Spannung sondern den Strom einstellen 
können muss.

von Harald W. (wilhelms)


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Wilhelm T. schrieb:

> was Abwärme angeht absolut im grünen Bereich (mit einem Kühlkörper,
> versteht sich)

Wie gross ist der denn? 16W sind schon eine Menge Holz.

von Jens G. (jensig)


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Wilhelm T. schrieb:
> Nun wollte ich eine mittel-große "Power-Taschenlampe" basteln und habe
> mir diese LED (https://www.amazon.de/gp/product/B00FGMO9HW) und weil das
> ganze eben nicht mit 32V versorgt wird, dieses Step-Up Modul gekauft
> (https://www.amazon.de/gp/product/B008O13FLS).

Tja, es hat sich vielleicht noch nicht rumgesprochen, aber LEDs betreibt 
man mit Konstantstrom, nicht mit Konstantspannung. Deinen StepUp kannste 
also erstmal als Fehlkauf (für diesen Zweck) verbuchen.

>Am Ausgang liegen wiederum 32V bei 0,5A an.
>Was mich aber nun stört und was ich nicht nachvollziehen kann: die LED
>wird nun schweine-heiß!
>Kann mir jemand erklären, woran das liegt?

Zu starker Ripple, Fehlmessungen, Abstand zw. LED und KK ist größer als 
gedacht, thermische Mitkopplung, ...

von Christian S. (roehrenvorheizer)


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Wilhelm T. schrieb:
> Schließlich kriegt diese ja die selbe "Energie" wie in meinem 1. Aufbau
> direkt über das Netzteil. Und macht gefühlt etwa die selbe Helligkeit.

Hallo,

wenn alles korrekt gemessen wurde, dürfte im Idealfall keine stärkere 
Erwärmung auftreten. Wie die Vorredner schon angeführt haben, muß wohl 
etwas passieren, das man nicht direkt erkennt. Das Modul ist ausreichend 
überdimensioniert für 0,5 A und sollte dabei keinen Ripple am Ausgang 
produzieren. Tatsächlich hat es nur einen Poti, der vermutlich die 
Spannung einstellt. Die Stromstärke kann sich dann bis zum Einsetzen der 
internen Strombegrenzung beliebig erhöhen. Im dümmsten Fall kannst Du 
einen Widerstand in Reihe zur LED schalten, so 1 Ohm etwa, um da etwas 
Spielraum zu bekommen. Aber wenn Du 32V / 0, 5 A korrekt gemessen haben 
solltest, sollte auch keine übermäßige Erwärmung vorkommen.

Abhilfe schafft letztendlich nur stärkere Kühlung durch forciert bewegte 
Luft, Wasser oder einfach einen größeren Kühlkörper. Elektrisch 
funktioniert es, nur sollte eben nicht per Spannungseinstellung die 
Helligkeit eingestellt erden.

mfG

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