IR Leds betromen

Schaltungen, Widerstände, Spannung, Strom, ...

Moderator: T.Hoffmann

Antworten
fischi87
Mini-User
Beiträge: 7
Registriert: Mo, 28.11.16, 19:41

Mo, 28.11.16, 19:58

Hallo, ich bin seid heute neu hier im forum. Ich habe direkt eine Frage zu IR LEDS. Ich habe zurzeit ein Projekt wo ich 96 IR LEDS benötige. Ich habe bereits diese LEDS und jetzt stellen ich mir die Frage, Wie bestrome ich die für einen Dauerbetrieb? Die LEDS haben folgende Parameter:

Betriebsspannung: 1,5V
Betriebsstrom: 100mA
Leistung: 700mW/sr
Leistung: 180M W

Könnte mir da jemand helfen? steh da bissl aus dem Schlauch. Reichensschaltung?Parallelschaltung? beides kombiniert?

Danke euch Mit freundlichen Grüßen
Borax
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 11980
Registriert: Mo, 10.09.07, 16:28

Mo, 28.11.16, 23:21

Hallo fischi87,
welcome on board!

Die Daten sind zwar 'dürftig', ein echtes Datenblatt enthält noch viel mehr Informationen (z.B. ob die 100mA der maximal erlaubte Strom oder der typische Betriebsstrom sind, Angaben zur Kühlung usw.). Gehen wir mal davon aus, dass die 100mA der typische Betriebsstrom ist. Für eine reine Reihenschaltung wäre bei 96 solchen LEDs eine unangenehm hohe Spannung erforderlich (fast 150V). Daher wohl gemischte Schaltung also so viele in Reihe wie es eben gut zur Versorgung passt (12V, 24V oder auch 48V). Und dann eben entsprechend viele dieser Reihenschaltungen parallel. Bei Betrieb mit einem Vorwiderstand sollten etwa 10% Spannung an diesem Widerstand hängen bleiben. Alternativ könntest Du lineare KSQs verwenden (siehe z.B.: viewtopic.php?f=31&t=7920 )
Noch was: Die LEDs haben so rund 0.15W. Das ist schon zu viel um ohne Kühlung auszukommen.
fischi87
Mini-User
Beiträge: 7
Registriert: Mo, 28.11.16, 19:41

Di, 29.11.16, 06:05

Guten Morgen und danke erstmal für deine ausführliche Antwort.

Ich verwende diese LEDs: https://m.reichelt.de/?ARTICLE=65172&PR ... 0wodwvsBKg

So wie es scheint ist diese Schaltung dich etwa komplexer als ich gedacht hatte. Ich habe schon etwas über Cluster gelesen nur war mir das mit der Kühlung noch nicht so bewusst.
Ich muss dazu sagen das ich auf diesem Gebiet ein kompletter Laie bin.
Ich habe mir das Vorhaben mal so gedacht, 16 LEDs in Reihe als Strang, davon 6 Stränge dann parallel wären ja meine 144v wäre dies möglich? Jetzt bin ich da nämlich Bissl verwirrt weil du etwas vom 10% Spannung müssen am vorwiedeestand hängen bleiben.... nächste Frage ist, was würde ich da für einen vorwiderstand benötigen und was sind ksqs? Sind die wirklich notwendig?

Mit freundlichen Grüßen
Borax
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 11980
Registriert: Mo, 10.09.07, 16:28

Di, 29.11.16, 09:21

Ich habe mir das Vorhaben mal so gedacht, 16 LEDs in Reihe als Strang, davon 6 Stränge dann parallel wären ja meine 144v wäre dies möglich?
Ja. Das ist schon möglich. Also mit einem 24V Netzteil... Aber ohne Strombegrenzung sind die LEDs dann auch sehr schnell hinüber ;)
Laut Datenblatt ( http://www.reichelt.de/index.html?ACTIO ... h_4550.pdf ) sind die 100mA auch nicht der typische Betriebsstrom sondern (wie befürchtet) der maximal erlaubte Strom. Auf der Grafik Seite 5 sieht man auch dass diese 100mA nur erlaubt sind, wenn die LED nicht wärmer als 25°C wird. Das ist aber bei einem Cluster quasi nicht möglich (höchstens wenn er ausschließlich bei Umgebungstemperaturen unter 0°C betrieben wird). Damit auch 50°C möglich sind (die hast Du ganz schnell erreicht, auch wenn die Umgebungstemperatur nur 30°C beträgt) sollte der Strom auf 60mA begrenzt werden. Idealerweise macht man das mit einer KSQ (was eine KSQ ist, kannst Du im verlinkten Beitrag: viewtopic.php?f=31&t=7920 lesen). Als Netzteil solltest Du eines nehmen, wo die Ausgangsspannung ein wenig anpassbar ist. So was: https://www.reichelt.de/Schaltnetzteile ... ARCH=%252A (hier lässt sich die Ausgangsspannung zwischen 22V und 27.5 V einstellen) Als Vorwiderstand würde ich 33 Ohm empfehlen (einen pro 16 LED Strang) und die Spannung zunächst auf 24V einstellen. Dann 'warm laufen lassen' (weil LEDs weniger Spannung brauchen, wenn sie warm werden) und die Spannung dann langsam erhöhen, bis am Widerstand genau 2V abfallen (heißt hier dass sich an den beiden Anschlüssen des Widerstands genau 2.0 V messen lassen). Dann fließen auch genau 60 mA pro Strang.
Wegen Kühlung: Bei 5mm LEDs erfolgt die Kühlung über die Anschlüsse. So gesehen müssten eigentlich entsprechend große Kupferflächen vorgesehen werden. Wahrscheinlich willst Du aber die LEDs auf Lochrasterplatine oder Streifenrasterplatine verlöten. In diesem Fall ist das schlecht möglich. Da hilft nur halbwegs Abstand zwischen den LEDs lassen.
Schlauer wäre es gewesen, wenn Du zuerst hier gefragt hättest. Es gibt da wesentlich geeignetere LEDs als 5mm LEDs wenn es um 'viel Licht' geht. Diese hier: http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Osra ... x10mm.html lassen sich sehr gut kühlen (weil man die auf einen Kühlkörper kleben kann) und so mit einer ganz anderen Leistung betreiben kann als 5mm LEDs.
fischi87
Mini-User
Beiträge: 7
Registriert: Mo, 28.11.16, 19:41

Di, 29.11.16, 19:38

Hallo,

Die freundlich verlinkten LEDs sind mir einfach zu teuer muss ich dir ganz ehrlich sagen.

Vielleicht muss ich mein Prototyp Projekt etwas genauer beschreiben.
Ich habe eine 2cm acrylglasplatte 25x25 cm. In dieser Platte wurden im Abstand von 1cm 5mm Löcher gebohrt wo die LEDs drin stecken. Nun müssen diese zum leuchten gebraucht werden somit ist die Kühlung denk ich unbefriedigend oder? Alternative?

Hier mal ein Bild von der Platte:
Dateianhänge
IMG_1487.JPG
Borax
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 11980
Registriert: Mo, 10.09.07, 16:28

Di, 29.11.16, 20:16

Die freundlich verlinkten LEDs sind mir einfach zu teuer muss ich dir ganz ehrlich sagen.
Von denen hätten aber 8 Stück gereicht. Die haben bei 1A Strom genauso viel Output wie die 96 vom Reichelt. Und weil die vom Reichelt eher schwierig zu kühlen sind, wahrscheinlich sogar mehr... (aber vielleicht hast Du sie ja gar nicht vom Reichelt sondern wo anders günstig bekommen)
n dieser Platte wurden im Abstand von 1cm 5mm Löcher gebohrt wo die LEDs drin stecken.
Das ist schon ok so. Mir ist zwar nicht klar, was das werden soll, aber das ist auch nicht so wichtig.
Nun müssen diese zum leuchten gebraucht werden somit ist die Kühlung denk ich unbefriedigend oder? Alternative?
Wie Du sie zum leuchten bringst steht ja schon in meinem vorigen Beitrag. Um die Kühlung zu verbessern kannst Du an die Anschlussdrähte zusätzlich zu den Verbindungsleitungen (da reicht dünne Litze) je einen dicken Kupferdraht anlötest (z.B. 2-3cm Draht mit 1.5mm² - so was kann man z.B. aus NYIFY Leitung machen also so was: http://www.hornbach.de/shop/Stegleitung ... d=de12a999) Das verteilt die entstehende Wärme recht gut. Und bei 1cm Abstand zwischen den LEDs sollte das auch mechanisch noch gut passen, ohne dass sich die 'Kühldrähte' in die Quere kommen. Soll da noch ein Gehäuse drum rum, oder stehen die Drähte dann 'frei in den Raum'?
fischi87
Mini-User
Beiträge: 7
Registriert: Mo, 28.11.16, 19:41

Di, 29.11.16, 20:28

vielen dank, du hilfst mir echt sehr. Ich werde mir die Komponenten, widerstand etc. besorgen und mein gluck versuchen. Könntest du mir einen kleinen Schaltplan erstellen damit ich es besser verstehe bezüglich den cluster und den Kühldrähten? wäre echt super.

ja klar kommt da noch ein rahmen drum aber nicht so klein also wie gesagt soll es nur ein Prototyp werden ob die Idee funktioniert. wenn alles klappt werde ich bestimmt nochmal auf dich zurück kommen da es dann eine 120cmx80cm glasplatte würd und da brauch ich noch mehr led´s werde dann auch mal versuchen die abstände zu vergrößern das weiß ich aber noch nicht da ja die komplette platte mit ir stahlen gefüllt werden muss.

wäre es auch möglich ein pc Netzteil zu nehmen und die cluster so zu erstellen das ich diese mit 12v betreibe?
zb. 6 leds je strang, wäre ja 9v.
Borax
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 11980
Registriert: Mo, 10.09.07, 16:28

Di, 29.11.16, 20:44

Der Schaltplan ist eigentlich eher trivial. Im Prinzip so wie hier: viewtopic.php?f=34&t=5363&hilit=gemischte+schaltung Nur bei Dir halt 16 LEDs in Reihe + 33 Ohm Widerstand, das ganze 6 mal parallel und mit rund 25V betreiben. Die 'Kühldrähte' würde ich beim Prototyp erst mal weg lassen. Wenn die LED Anschlussdrähte so lang bleiben wie sie jetzt sind und eben 'frei in den Raum' stehen, reicht das bei etwa 60mA auch zur Kühlung noch gut aus. Bei den 33 Ohm Widerständen reichen ganz einfach 1/4 Watt Metallschicht Widerstände aus (so was: https://www.reichelt.de/0-6W-1-10-0-Ohm ... ICLE=11729 )
wäre es auch möglich ein pc Netzteil zu nehmen und die cluster so zu erstellen das ich diese mit 12v betreibe?
zb. 6 leds je strang, wäre ja 9v.
Ja. Das ist möglich. Der Widerstand muss dann eben 47 Ohm haben und Du brauchst halt entsprechend mehr (16 Stück) davon.
fischi87
Mini-User
Beiträge: 7
Registriert: Mo, 28.11.16, 19:41

Di, 29.11.16, 20:49

vielen dank für deine mühe. Ich werde da mal was zusammen löten und mich wieder melden. werde die 12v Variante wählen da habe ich schon ein Netzteil da :-)

http://www.*********/shop/widerstand-47-o ... GwodEGIBmw

wäre dies der richtige widerstand?

Mit freundlichen Grüßen
Borax
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 11980
Registriert: Mo, 10.09.07, 16:28

Mi, 30.11.16, 12:58

wäre dies der richtige widerstand?
Ja. Ist bei Reichelt zwar billiger, aber Reichelt hat 10€ Mindestbestellwert. Noch günstiger wäre noch ebay. Beispiel:
http://www.ebay.de/itm/Widerstande-Resi ... DDwot_4RFQ
10 Stück für 1.4€ mit kostenlosem Versand.
fischi87
Mini-User
Beiträge: 7
Registriert: Mo, 28.11.16, 19:41

Mi, 30.11.16, 15:39

danke, habe sie bei Reichert bestellt da ich noch einen bananapi brauchte :-)

ich meld mich...
fischi87
Mini-User
Beiträge: 7
Registriert: Mo, 28.11.16, 19:41

Sa, 03.12.16, 19:40

servus, hab nun alles verlötet mit der 12v Variante und den 47 Ohm widerständen. Diese widerstände werde schon ganz schön warm, ist das normal? was mach auch wundert, die ir leas sind ja eigentlich für das normale äuge nicht ersichtlich. nachdem ich nun 96 davon abgeklemmt habe, kann man schon die Leeds, rot leuchten sehen, ist das normal?

Mit freundlichen Grüßen
Benutzeravatar
Achim H
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 13067
Registriert: Mi, 14.11.07, 02:14
Wohnort: Herdecke (NRW)
Kontaktdaten:

So, 04.12.16, 07:01

Schau Dir mal das Datenblatt auf Seite 5 an: Relative Spectral Emission
Das IR-Licht hat sein Maximum bei 850nm, die Flanken reichen aber von ca. 750 bis ca. 925nm. Das sichtbare Wellenspektrum geht bis 780nm. Somit hast Du einen Übergangsbereich von Rot nach Infrarot mit ungefähr 30nm Breite.

Aufpassen:
die Led hat einen Abstrahlwinkel von +/-3° = 6°. Das ist zwar breiter als ein Laser, aber noch immer gefährlich. Nahes IR Licht kann im Auge Schäden anrichten.
Borax
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 11980
Registriert: Mo, 10.09.07, 16:28

So, 04.12.16, 16:03

Diese widerstände werde schon ganz schön warm, ist das normal?
Ja. Bei 12V Spannung müssen die ja auch gut ein viertel Watt verbraten. Deshalb hätte ich ja auch ein regelbares 24V Netzteil empfohlen und einen kleineren Widerstand (der müsste dann nur etwa 0.15W verbraten). Am besten die Spannung am Widerstand noch mal nachmessen.
Antworten