High-Power Rotlicht LEDs

Haben Sie produktspezifische Fragen ?

Moderator: T.Hoffmann

Ann
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So, 27.03.16, 22:03

Kann mir bitte jemand helfen? Ich bräucht LEDs, wie sie im http://www.repuls.at/ verwendet werden ("kaltes Rotlicht im Wellenlängenbereich von 632 nm .... Leistungsdichte: 0,4 Watt/cm²"). Gibt es die hier zu bestellen? Danke schon mal für eine Antwort. :)
Borax
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Mo, 28.03.16, 11:27

Hallo Ann,
welcome on board!

Ich glaube zwar nicht, dass es was hilft, aber LEDs in diesem Wellenlängenbereich sind ganz normale rote LEDs. Z.B. diese hier: http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Osra ... x10mm.html
Weil es High-Power-LEDs sind, müssen sie mit einer Konstantstromquelle betrieben werden und hinreichend gut gekühlt werden.
Ann
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Mo, 28.03.16, 11:40

Vielen Dank! Ich dachte schon, dass die Firma da ein sehr gutes Geschäft mit "normalen" LEDs macht. Ich habe in der Arbeit Kollegen, die mir das in der Werkstätte zusammenbasteln würden (es sind Elektroniker und Elektrotechniker). Muss ich dazu noch etwas bestellen?
(Was die Wirkung betrifft, habe ich auch so meine Zweifel; daher möchte ich auch nicht so viel Geld ausgeben; allerdings habe ich bereites einen Laser mit 36mW und 358nm*, und der hilft, wenn mir auch keiner sagen kann, weshalb. Nur bräuchte ich es für eine größere Fläche; es wäre halt ein weiterer Versuch - wenn ich meine bisherigen Ausgaben (sie ergäben einen schönen Mercedes) rechne, schrecken mich die Kosten nicht ab. Danke nochmals für die Hilfe!

* https://www.silberbauer.at/web-de/?c=pr ... er_cl_mini (das ist ein neueres Modell mit etwas weniger Leistung)
Borax
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Mo, 28.03.16, 11:57

Die Kollegen sollen sich um einen passenden Kühlkörper kümmern. Was Du dazu bestellen solltest, ist eine KSQ. Sagen wir mal Du verwendetest 9 LEDs (quadratisch angeordnet), dann wäre diese KSQ geeignet: http://www.leds.de/LED-Zubehoer/Strom-u ... 500mA.html . Falls es noch mehr LEDs sein sollen, dann sag erst mal wie viele...
Auch wenn Du noch Tipps für einen passenden Kühlkörper willst, müsste ich wissen, wie viele dieser LEDs verbaut werden sollen...
Ann
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Mo, 28.03.16, 12:02

Es sollte für eine Fläche von 5 x 4 cm reichen; also 20; Die Kollegen meinten schon mal, als ich fragte, ob sie das hinbekämen, dass sie sich um die Kühlung kümmern würden... Dann brauche ich wohl das hier:http://www.leds.de/LED-Zubehoer/Strom-u ... 050mA.html ?
Borax
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Mo, 28.03.16, 12:14

Nein. Du solltest die LEDs nicht mit einem zu hohem Strom betreiben. Sonst wird das mit der Kühlung zu einem sehr großen Problem. Daher hatte ich Dir oben eine 500mA KSQ raus gesucht. 700mA geht aber wahrscheinlich auch noch. Also für 20 LEDs (die werden alle in einer Reihenschaltung an der KSQ betrieben!): http://www.leds.de/LED-Zubehoer/Strom-u ... 500mA.html oder (mit 700mA): http://www.leds.de/LED-Zubehoer/Strom-u ... 700mA.html
Ann
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Mo, 28.03.16, 12:19

Danke vielmals! Soll ich besser 500 oder 700 nehmen? Ich habe ja so was von keine Ahnung....

http://www.repuls.at/produkte/ (die verlangen knapp € 3000,- ; für Tiere geht es dann billiger)
Borax
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Mo, 28.03.16, 22:30

Wenn Du (respektive Deine Kollegen) für eine sehr gute Kühlung sorgen können, dann nimm die 700mA. Dann sind aber rund 30W Wärmeleistung abzuführen. Ist halt gut 20% mehr Lichtleistung. Bei 500mA sind es etwa 22W Wärmeleistung. Weil aber die LEDs bei diesem Strom auch etwas mehr Wärme vertragen, ist die Kühlung etwas weniger 'kritisch'.
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Achim H
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Di, 29.03.16, 12:39

Borax hat geschrieben:Ich glaube zwar nicht, dass es was hilft, ...

Glaube ich auch nicht. Bei Rotlichtlampen wird das infrarote Licht genutzt. Da rote Leds kein infrarotes Licht ausstrahlen (oder nur in unbedeutenden Mengen), bleibt dessen Wirkung (Tiefenwärme) aus. Wahrscheinlich kommt daher auch dessen Aussage "kaltes Rotlicht".

Für IR wären die infraroten Leds von Osram besser geeignet. Da infrarot aber unsichtbar ist, würde ich als optische Anzeige eine einzelne rote Led in die Mitte setzen und alle Leds in Reihe mit dem gleichen Strom betreiben. Die IR-Leds haben einen Output von 980mW (0,98W) bei 1A. Ein Strom von 350-500mA sollte daher ausreichen.
Ann hat geschrieben:Es sollte für eine Fläche von 5 x 4 cm reichen

Mit einem Abstrahlwinkel von 90° und einem Abstand von 2mm (Dicke einer Quarzglasscheibe; lässt sich einfacher reinigen als zwischen den Leds zu putzen) wäre die beleuchtete Fläche um ca. 7,6mm größer.
Ann hat geschrieben:Ich dachte schon, dass die Firma da ein sehr gutes Geschäft mit "normalen" LEDs macht.

Das gute Geschäft macht diese Firma auch, weil viele Menschen meist auch keine Ahnung haben.
Und wenn man seine Erfindung (?) in ein schönes Gehäuse verpackt, dann darf man auch ein paar EUR mehr verlangen. 3000 EUR sind aber Wucher (deutlich zu teuer), insbesondere da rotes Licht (kein infrarot) nahezu Null Wirkung hat.

Link zu Vergleich.org: Rotlichtlampe Test 2016.
Repuls.at hat geschrieben:empfohlene Basistherapiedauer 1 Monat.

Damit wären die 14 Tage laut Fernabsatzgesetz abgelaufen und der Kunde kann nicht mehr vom Vertrag zurücktreten.
Ann hat geschrieben:(Was die Wirkung betrifft, habe ich auch so meine Zweifel; daher möchte ich auch nicht so viel Geld ausgeben; allerdings habe ich bereites einen Laser mit 36mW und 358nm*, und der hilft, wenn mir auch keiner sagen kann, weshalb.

Aufpassen/Vorsicht :!:
358nm ist nahes ultraviolett (UVA). Bitte nicht in den Strahl blicken, davon kann das Auge trüb werden (Katarakt).
Matthias_Ka
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Di, 07.05.19, 14:38

Hallo Zusammen,

mich würde mal interessieren was aus dem Projekt hier geworden ist und ob der Selbstbau ähnliche Effekte wie das Original hatte.

Ich selbst habe auch sehr großes Interesse so einen Selbstbau zu starten. 632nm Wellenlänge s Davon würde ich natürlich auch gerne zuhause weiterhin profitieren. Deshalb recherchiere ich hier im Forum wie sich das am besten bewerkstelligen lässt. In diesem Thema konnte ich schon viele nützliche Informationen aufschnappen, hätte aber noch weiterführende Fragen.

1. Lassen sich die LEDs die hier schon beschrieben auch irgendwo anders bestellen, da Sie dort momentan nicht auf Lager sind.
(z.B.: https://de.farnell.com/osram-opto-semic ... 20632%20nm)
--> Ich kenne diese Bauform nicht. Wie kann diese Bauform verbaut werden im nicht Profibereich (Lötkolben, Leiterplatte, usw)
--> wie kann hier eine vernüftige Kühlung und mit welchen Bauteilen/Hilfsmitteln statt finden?
--> Reichen für die Anwendung LED mit einer Stromaufnahme von 500mA oder lieber 1A?
--> Gibt es für diese Bauform Reflektoren die das Licht richten können?
--> Was sollte noch beachtet werden?
--> In der Bedienungsanleitung des Repuls Gerätes ist eine spektrale Bestrahlungsstärke von K=145mW +/- 20% angegeben. Maximale Ausgangsleistung der optischen STrahlung 140mW+/- 20%. Gemessen pro LED mit einem Flächensensor von 0,5cm^2 Sensorfläche. Eingangsspannung 18V. Wie kann sich der Selbstbau diesen Werten am besten annähern?

2. Wie kann eine Kühlung gewährleistet werden, Kühlkörper und Lüfter?
--> Gibt es hier bereits Erfahrungen auf die ich zurückgreifen darf?

3. Die LEDs sollten blinken um das Auge zu schützen. Ideal wäre:
2,5Hz Blinkfrequenz
Impulsdauer der Einzelimpulse von 134ms
Dauer der Impulsfolge: 400ms
Impulsintervall von 266ms

Ich würde mich riesig freuen wenn Ihr mich bei meinem Projekt mit Eurer Erfahrung unterstützen könntet.

Grüße Matthias aus Berlin
Zuletzt geändert von Matthias_Ka am Mi, 15.05.19, 14:00, insgesamt 1-mal geändert.
Borax
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Mi, 08.05.19, 13:52

Hallo Matthias_Ka,
welcome on board!

Ob aus dem Projekt was geworden ist, kann ich Dir auch nicht sagen. Ann hat sich hier im Forum schon seit der letzten Antwort (März 2016) nicht mehr angemeldet.
Die LEDs bekommt man auch bei Digikey: https://www.digikey.de/products/de/opto ... ageSize=25
Ich würde die 700mA Type nehmen: https://www.digikey.de/product-detail/d ... ND/7907973 Hat fast die doppelte Lichtleistung, aber nicht den doppelten Preis.
Problematisch ist allerdings das Verlöten auf Platine. Du könntest hier ggf. 'Standard 10mm' Alu-Platinen aus dem Shop verwenden. Der Footprint passt zwar nicht genau, aber es müsste reichen: https://www.leds.de/leds-komponenten/zu ... 60051.html Auflöten z.B. auf der Herdplatte oder Bügeleisen. Braucht aber ein wenig Übung. Reflektoren wird schwierig. Diese hier könnten passen: https://www.leds.de/carclo-10mm-led-lin ... 60386.html Kann ich aber nicht versprechen. Kühlung, Beschaltung usw. hängt stark davon ab, wie viele dieser LEDs du verwenden willst.
Matthias_Ka
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Do, 09.05.19, 08:41

Hallo Borax,

vielen Dank für Deine Hilfe und die Beantwortung meiner Fragen. Mit Deiner Hilfe könnte das Projekt klappen. Sollte ich es geschafft haben, würde ich hier aufjedefall mal ein paar Fotos posten und erzählen ob es geklappt hat.

Um den Mengenrabatt auszunutzen, würde ich 10 LEDs einplanen. Gibt es eine Möglichkeit die Anzahl der LED für eine Lichtintensität von ca.
4100mW Gesamtleistung auszulegen, bzw zu berechnen? Das wäre ideal.
Dementsprechend würde sich danach die Kühlung, die Schaltung für die 2,5Hz Pulsfrequenz und die Stromversorgung der KSQ richten.

Was müsste darüber hinaus beachtet werden? Du hast da sicherlich mehr Erfahrung.

Vorab vielen Dank für Deine Zeit.

Grüße Matthias
Borax
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Do, 09.05.19, 16:23

Gibt es eine Möglichkeit die Anzahl der LED für eine Lichtintensität von ca. 4100mW Gesamtleistung auszulegen, bzw zu berechnen
Ja. Aber leider nur sehr grob. Bei digikey wird ein typischer Wert von 81lm (bei 700mA und 2.43V) angegeben. Je nach Binning liegt der Wert aber zwischen 50lm und 112lm. Welches Binning Du bekommst, wissen wir nicht. Wenn wir diesen Wert mal zugrunde legen, dann sind das 81lm bei 1.7W elektrischer Leistung. Der relative spektrale Hellempfindlichkeitsgrad V ( λ ) bei 630nm liegt bei 0.265. Multipliziert mit Km = 683 lm/W ergibt das 181lm/W. Eine LED hat 81 lm, so dass sich ein Wert von 0.45W (=81lm/181lm/W) Strahlungsleistung ergibt. Die LED ist aber kein Laser, so dass dieser Wert nur als Näherung angesehen werden darf (der wahre Wert liegt darunter). Rechnen wir mal mit 0.4W. Dann kommen Deine geplanten 10 LEDs ganz gut hin (=4000mW) :D
Wobei ich da eher dazu tendieren würde, hier nicht zu 'sparen' und gleich den Mengenrabatt für 25 LEDs nehmen würde (die 25 LEDs kosten dann 31€). Und damit liegst Du sicher über dem Repuls Gerät. Bei digikey musst Du sowieso über 50€ kommen (sonst sind die Versandkosten mit 18€ immens). Ein passender Treiber (z.B. Meanwell LCM60 - reicht für 25 dieser LEDs) kostet da 32€: https://www.digikey.de/product-detail/d ... ND/7704710
Matthias_Ka
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Do, 09.05.19, 17:34

Vielen Dank für das vorrechnem. Im Mittel vielleicht 4500mW. Also 15 LEDs sollten ausreichen. Sehr cool, dann sind wir einen Schritt weiter. KSQ wäre auch schon mal klar, danke!

Wäre noch zu erörtern wie ich das mit der Kühlung und dem blinken hinbekomme. Kannst Du mir da auch weiter helfen?

Liebe Grüße
Matthias
Zuletzt geändert von Matthias_Ka am Mi, 15.05.19, 14:01, insgesamt 1-mal geändert.
Borax
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Do, 09.05.19, 23:18

Für 15 LEDs reicht die kleinere 40W Version auch: https://www.digikey.de/product-detail/d ... ND/7704706 Wobei der Preisunterschied minimal ist. Bzgl. Kühlung:
Wie groß soll das werden? Für 15 dieser LEDs (wären bei Dauerbetrieb etwa 25W - im Pulsbetrieb mit rund 30% Leuchtdauer nur noch rund 10W) würde ein passiver Kühlkörper reichen. Der muss dann allerdings schon eine gewisse Größe haben. So was z.B.: https://www.reichelt.de/kuehlkoerper-50 ... tct=pol_15 Mit Lüfter geht es auch kleiner. Wegen dem blinken:
Kann man analog machen (z.B. mit einem NE555) oder digital (ATTiny oder Arduino o.ä.). Digital ist das 'Einstellen' der Zeiten trivial (schreibt man quasi genau so in das Programm). Analog ist es entweder nicht so besonders genau (ca. 10-20% Abweichung), oder Du musst das genau einmessen (dafür ist dann aber ein Oszilloskop nötig). Die KSQ (LCM-Serie) hat einen zusätzlichen 12V Ausgang mit dem man die 'Blink-Schaltung' (egal ob analog oder digital) betreiben kann.
Matthias_Ka
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Fr, 10.05.19, 07:44

Das hört sich super an. Danke für die Infos.
Eine aktive Kühlung wäre mit einem Lüfter am liebsten. Im besten Fall nicht zu laut. Reicht das den Lüfter mit Lüftungsschlitzen im Gehäuse so zu platzieren, damit die Wärme bestmöglich abgeleitet wird? Ist nach dem abschalten eine Nachlaufzeit vorzusehen?

Plan wäre eine Zeit von Standardmässig 6min ablaufen zu lassen. +/- 20% wären kein Problem. Allerdings habe ich kein Oszilloskop um das einzurichten.

Digital wäre natürlich auch eine Möglichkeit. Olimexino-85 wäre eine Option habe ich gerade recherchiert. Allerdings habe ich kein Arduino UNO oder so den ich als Programmiergerät nutzen könnte. Hast Du mit dem Olimexino-85 oder ähnlichen Varianten wie Adafruit Trinket & Co oder so Erfahrungen? Wie könnte man hier am unkompliziertesten die 6min und die 2,5Hz Blinkfrequenz realisieren?

Oder wäre eine analoge Schaltung hier doch einfacher?

Ich freue mich auf Deine Meinung und Danke Dir für Deine Unterstützung.

Grüße Matthias
Borax
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Fr, 10.05.19, 15:59

Ok. Ich persönlich würde lieber auf den Lüfter verzichten, aber das musst Du entscheiden. Wenn ein (mehr oder weniger) geschlossenes Gehäuse geplant ist, kommst Du natürlich um einen Lüfter nicht rum (außer die Kühlrippen dürfen aus dem Gehäuse herausragen).
Hast Du mit dem Olimexino-85 oder ähnlichen Varianten wie Adafruit Trinket & Co oder so Erfahrungen?
Nein. Ich verwende die Chips solo (ohne Entwicklerbord). Kannst Du natürlich auch machen. Einen einfachen USB-Programmer für ATMega und ATTiny Prozessoren bekommt man bei ebay für ein paar €: https://www.ebay.de/itm/USB-ISP-USBASP- ... Sw-vlVpJn8 Als µC reicht ein kleiner ATTiny45: https://www.ebay.de/itm/Atmel-ATTiny45- ... XQVERS0rCu Zum Programmieren reicht die Arduino IDE oder auch die Shareware Version von Bascom-AVR (ich programmiere so kleine Sachen gerne in Basic). Der Tiny45 kann locker die Lüftersteuerung und die Blinksteuerung übernehmen. Als weitere Bauteile wären ggf. noch ein paar Transistoren, ein Spannungsregler und ein paar Kondensatoren und Widerstände nötig. Insgesamt aber weniger als bei der analogen Lösung. Und die analogen Lösung könnte die Lüftersteuerung nicht mit übernehmen. Dafür bräuchte man dann eine zweite analoge Lösung...
dieterr
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Fr, 10.05.19, 20:34

Grundsätzlich würde ich auch lüfterlos planen, vor allem weil der Lüfter im Betrieb meist einfach nur nervig ist. Das Originalgerät kann auch ohne, oder?
Davon abgesehen sind 6min ja kein Dauerbetrieb. Im Zweifelsfall etwas thermische Masse zum Aufwärmen mit verbauen.

Der Olimexino ist vielleicht nicht die dümmste Idee: die paar Pins des ATTiny reichen und er ist einfach über die Arduino-IDE ohne Programmer zu programmieren. Erfahrungen habe ich allerdings auch nicht, weder mit dem Typ, noch mit ähnlichen Modellen wie dem Digispark.
Matthias_Ka
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Fr, 10.05.19, 21:33

Hallo Zusammen,

Über das Gehäuse habe ich mir noch keine Gedanken gemacht. Prototyp wird bestimmt Holz. Außer mir fällt noch was Besseres ein. Das Original hat einen Lüfter. Meistens dauert die Anwendung 6 min pro betroffene Haustelle. Da komme ich auf 1h Dauer-Pulsbetrieb (2,5Hz). Gegen einen Kühler der aus dem Gehäuse schaut habe ich allerdings auch nichts. Wäre nicht so laut und richtig ausgelegt auch nicht so störanfällig schätze ich mal. Aber da kennt Ihr euch sicherlich besser aus.

Danke für die Vorschläge. Gibt es für meinen Use-Case bereits Anleitungen im Netz wie so ein Controller beschaltet und programmiert werden muss?
dieterr
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Sa, 11.05.19, 09:21

OK, also doch quasi-Dauerbetrieb.

Eventuell könnte so eine Platine https://www.*********/de/Horticulture ... m-SSL-120# dein Projekt vereinfachen. Die verschicken in der Regel auch eine unbestückte Platine. Die OSLON 120 gibt es auch als 640nm Variante, und ist eventuell einfacher erhältlich als das oben verlinkte Modell. Zumindest hat es den "schöneren" Footprint.

"Use-Case" Beispiele: https://www.google.com/search?ei=xYTWXM ... YfaNda43T4, auch hier im Forum.

Edit: wegen Block des links bitte suchen nach "Horticulture-ProModul-mit-12x-Osram-SSL-120"
Matthias_Ka
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Sa, 11.05.19, 10:42

Vielen Dank. Das ist genau das, was ich gesucht habe. Toll ist auch, dass die passenden Linsen gleich mit dabei sind. Das vereinfacht auch die Gehäusethematik denke ich. Ich glaube ob die Wellenlänge 632nm oder 660nm beträgt ist nicht wirklich ausschlaggebend. Zumindest wird in nachfolgenden Artikel:
https://www.konsumed.de/content/27-lich ... ormationen
Auch von den gleichen Effekten wie bei 632nm berichtet. Wichtig ist das es kaltes Rotlicht ist, also Infrarot in dem Spektrum nicht vorhanden ist.

Gibt es für diese Platine, evtl. auch passende Kühlmodule oder ähnliches zu kaufen?
Matthias_Ka
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Sa, 11.05.19, 12:24

Damit wäre dann eine passive Kühlung ohne Lüftersteuerung bei einem Dauerbetrieb von 1h im Pulsbetrieb bei 2,5Hz möglich?
Kühlkörper hat eine Kühlleistung von 27W und hier wurde mal eine ungefähre Kühlleistung von 10W im Pulsbetrieb bei 15 LEDs genannt.
Sollte also auch ohne Ventilator funktionieren, richtig?

Kann die Platine dann einfach mithilfe dieser Isolierfolie (https://www.*********/en/Heat-Conduct ... -A4?ref=cl) aufgeklebt werden ?

Grüße Matthias
Borax
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Sa, 11.05.19, 13:30

Ja. Alles richtig. Wobei die Wärmeleitfolie ziemlich teuer ist.
Matthias_Ka
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Di, 14.05.19, 08:19

Hallo Zusammen,

für das Blinken der LEDs (2,5Hz) habe ich folgende Anleitung gefunden:
http://www.multicopterbuch.de/led-blinker

Hier muss man einfach nur den Spannungsteiler für die Spannungsmessung für den Aufbau weg lassen, oder?
Unsere KSQ die wir ausgewählt hatten, müsste ja auch einen Steuereingang haben nehme ich mal an. Im Programm müsste dann nur noch eine Zeitmessung erfolgen von 6 min, nach dem man das Gerät erneut starten müsste um weiter zu bestrahlen.

Grüße Matthias
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