Cree XR-E 7090 Q5, weiß, 228 Lumen an 12V DC

[Nobody]

Hallo erstmal!

Bin neu hier und versuche gerade 3 Stk Q5 an 12V DC in Reihe zu schalten.
Hierzu habe ich den Widerstandsrechner bemüht, der mir errechnete das ca. 1Ohm ausreichend sein soll.

So. Nun zur Praxis!
Aus Sicherheitsgründen benutzte ich vorerst einen 2,2 Ohm Widerstand und betätigte den Schalter....
Außer ein kurzes aufflackern eines Leds war nicht sonderlich viel Licht aus den kleinen Dingern rauszuholen.

Die Daten der Schaltung:
2A Stabilisiertes Netzteil mit den Stufen 3 - 4,5 - 6 - 7,5 - 9 - 10,5 - 12V
Vowiderstand 1Ohm, 1,5Ohm, 1,8Ohm und 2,2Ohm (Drahtwiderstände mit 4W - alle probiert)

Bei 3 bis 10,5 Volt glimmen die Leds blos und bei 12V kommt außer ein flackern nix.

Grundsätzlich sind die 2A vom Netzgerät ja egal, solange die Spannung mit dem Vorwiderstand geregelt sind. Aber Probieren geht halt vor studieren:

So habe ich ein 800mAh Netzteil mit 12V DC in Anspruch genommen.
Auch wieder mit Vorwiderstand und 3 Leds in Reihe - Das selbe wie vorhin - ein kurzes flackern und dann nix.

Bin ratlos! Wieso funktioniert das nicht?
Laut den Forenberichten können die HighPower Leds ja auch mit einem Vorwiderstand betrieben werden, ohne dabei gleich eine KSQ zu benutzen.

Ich bitte euch um Unterstützung!

[Sailor]

Das sieht nach einer Überlastung des Netzgerätes aus.

Kann das 2 Ampere Netzteil diesen Strom auch bei 12 Volt liefern oder gilt diese Angabe nur für einen kleineren Spannungsbereich?

Hast Du einmal versucht, den Strom durch Deine Schaltung zu messen?

Damit herzlich Willkommen im Forum!

[Nobody]

Das Netzteil schafft die 2A ganz bestimmt. Noch dazu ist das ein stabilisiertes. Das schwankt max im 2. Kommabereich.

Ich habe die Spannung jeder einzelnen Led auch gemessen.
Bei 2 Stk war die Spannung bei ca. 1,7 Volt und bei einem bei 7,5!!!
Das war dann auch die mit dem geflackere.

Weil mich das ganze etwas stutzig machte, nahm ich eine 22Ohm Hochlastwiderstand mit 25W (den hatte ich grad herumliegen) und prüfte nochmals die Spannung und Leuchtkraft eines einzelnen Leds.

Dabei fing ich mit 3V an und arbeitete mich stufenweise auf die 12V (geht ja nich anders bei meinem Netzteil). Dabei kontrollierte ich ständig die Spannung am Led.
Und siehe da, die Q5 leuchtete - und wie!
Die Spannung am Led betrug bei 3V Versorgung ca. 2,5V und kletterte mit jeder Stufe hinauf bis am Ende ca. 3,5V am Led verbraten wurde.

Das gleiche probierte ich in einer Parallelschaltung nochmal mit 3 Leds aus. Es funktioniert!
Aber wieso?

Wenn ich die Leds mit 12V betreibe, muß natürlich die gesamte Spannung am Vorwiderstand vernichtet werden. Das machte sich mit einem schnell aufgeheizten Widerstand bemerkbar! - Was sonst!

Also ich bin mit meinem bescheiden Latein am Ende.

Laut Widerstandrechner müßte bei 3.5V Led Spannung und einem 22Ohm Widerstand ca. 400mAh durchs Led fließen.
Warum funktionieren dann die geringen Widerstandswerte nicht?
Wenn also knapp 1000mAh fließen versagen die Leds offenbar.

Gibts für eine Simple Reihenschaltung mit einfachen Vorwiderstand und 1000mAh Betriebsstrom nicht eine einfache Lösung?


Grundsätzlich wollte ich die Leds mit einem Halogen Trafo verbauen der 12V AC ausgibt.
Da dies ja nich direkt geht is ja klar.

Was würde mir der Fachmann empfehlen:
1. 12V AC mit Brückengleichrichter und KSQ in Reihe Schalten
2. 12V AC mit Brückengleichrichter und Vorwiderstand in Reihe Schalten (hier muß natürlich darauf geachtet werden das nach dem gleichrichten eine höhere Spannung vorliegt)

zu Punkt 1 gibt es schon fertige KSQ mit Dimmfunktion und 1A Ausgangsstrom?

mfg

[John.S]

Also das geflakere kenne ich von meinem 800mA Netzteil dass wenn ich dort mehr als 1A rausziehe dann fängt das Teil im schnellen Takt an zu blinken.

Welchen Spannungsabfall haben deine 3 Crees nun bei 700mA?
Wenn sie wie im Datenblatt angegeben 3,5V haben dann hättest du mit einem 2.2Ohm Widerstand genau 700mA und nicht 400mA.
Berechnen tut man das so: Du addierst die einzelnen Flussspannungen der Leds,ziehst sie von der Versorgungspannung ab und die Spannung die noch übrig bleibt,teilst du durch den gewünschten Strom und erhälst den Widerstandswert in Ohm.

Wenn ich die Leds mit 12V betreibe, muß natürlich die gesamte Spannung am Vorwiderstand vernichtet werden. Das machte sich mit einem schnell aufgeheizten Widerstand bemerkbar! - Was sonst!

Nein nur die Differenzspannung zwischen Led und Versorgungsspannung,den die Led braucht ja auch was zum Leuchten.
Würde an der Led keien Spannung abfallen würde sie auch keine Leistung aufnehmen und könnte folglich nicht leuchten.


Achja kann es sein dass ein Anschluss der Led kontakt mit dem Metall-Ring um die Linse hat?
Dann hatte ich auch ein Blinken.

Zum Netzteil:Ein 12V Schaltnetzteil, sie haben ein höheren Wirkungsgrad und sie sind schon stabilisiert sodass ein richtig berechneter Widerstand völlig ausreicht.

[Nobody]

Zum geflackere:
Genau aus dem Grund habe ich ein schwaches Netzteil und ein starkes probiert.
Aber mal etwas allgemeines. Das Netzteil liefert nur die max. möglichen Stromstärke. Im Klartext: Ein Netzteil mit 800mAh liefert auch nur 800mAh auch wenn ich mehr verlange.

Zum heißen Widerstand:
Vielleicht habe ich das vorhin etwas unklar ausgedrückt. Ich meinte wenn ich nur eine Led an 12V anschließe muß natürlich die gesamte Restspannung am Vorwiderstand vernichtet werden. und wenn ich gleich 3 parallel schalte und diese mit 12V betreibe wird der Widerstand enorm beansprucht.

Zum Kontakt mit dem Metallring:
Das kann bei mir nicht sein da meine Leds nur mit dem Wärmeleitkleber verbaut sind.
Vielleicht habe ich die Leds ja grundsätzlich falsch verbaut?!

Darum erkläre ich mal wie ich sie verbaut habe:
Als Basis für die Q5 habe ich eine StarPlatine genommen. Darauf dann vorsichtig den Wärmeleitkleber aufgetragen. Und zwar so das die große Fläche in der Mitte bestrichen ist und die Wärme vom Led optimal weitergeben kann. Dann habe ich mit einer feinen Nadel die beiden Streifen (jeweils einer links und rechts von der großen Fläche) ebenfalls mit Wärmeleitkleber bestrichen. Diese beiden Streifen dienen der Stromversorgung.
Nach erfolgter Verklebung habe ich den Widerstand gemessen. Zwischen den rundum möglichen Lötstellen für den Minuspol und der dazugehörigen Oberseite des Leds liegt KEIN Widerstand vor. Ebenso ist es beim Pluspol.

Einen Kontakt zwischen den Polen (nicht zu verwechseln mit denen aus POLEN) habe ich natürlich tunlichst vermieden! Und nach dem draufpappen des Leds mit einem Multimeter nochmals kontrolliert.

Vielleicht muß ich die Oberseite der einzelnen Led Anschlüsse nochmals direkt Löten?! Ich habe Sie fürs erste (und für die Optik) mal nicht gelötet.

Zum 12V Schaltnetzteil:
Nicht alle Netzteile sind stabilisiert. Besonders die preiswerten nicht! Kann ich die Leds auch bei nicht stabilisierten Netzteilen anhängen?

[Sailor]

Die meisten stabilisierten Netzteile schalten ab, wenn der Strom zu groß wird. Ist das nicht der Fall, brennen sie durch. Der Strom ist keinesfalls auf den Nenn- oder Maximalstrom begrenzt, wenn keine Schutzschaltung vorhanden ist.

Nach Deiner Beschreibung hast Du einen elektrisch leitenden Kleber benutzt. Das ist zwar nicht ideal, aber es geht.

Was mich stutzig macht, ist die Spannung von 7,5 Volt über einer LED. Das deutet eigentlich auf eine falsch angeschlossene LED oder auf einen hohen Widerstand zwischen den Messpunkten hin. Die Kontakte dieser LED musst Du zuerst überprüfen, ohne dabei auf die Klebestellen zu drücken (also am anderen Ende des Kabels die Messspitzen ansetzen).

[Nobody]

Schon langsam hegen mich auch Zweifel über dem Wärmeleitkleber.
Ich werde die Leds mal direkt auflöten (ohne am Metallring anzukommen) und nochmal berichten obs dann funzt.

[Sailor]

Wenn Du normalen Wärmeleitkleber benutzt hast, ist nur über den direkten Kontakt der metallischen Oberfläche von Lötpad an der Platine und Anschlusslitze ein elektrischer Kontakt gewährleistet.

Das Wortteil "leit" bezieht sich auf die Wärmeleitfähigkeit, nicht auf die elektrische Leitfähigkeit. Elektrisch sind die meisten Wärmeleitkleber eher isolierend.

[John.S]

Zum 12V Schaltnetzteil:
Nicht alle Netzteile sind stabilisiert. Besonders die preiswerten nicht! Kann ich die Leds auch bei nicht stabilisierten Netzteilen anhängen?

Komisch,bischer waren alle die mir untergekommen sind stabilisiert,soweit ich weiss müssten sie es eigentlich auch wegen der ihrer Bauweise sein.Aber da bin ich mir momentan nicht so sicher.

Ein unstabilisiertes würde ich auf keinen Fall nehmen,da kann die Spannung mal um 2-3V schwanken was sehr schlimm sein kann da du dann gleich einen viel höheren Strom hast der durch die Leds fliesst.

[Sailor]

Das Problem bei nicht stabilisierten Netzteilen ist weniger die Schwankung im Betrieb als vielmehr die hohe Ausgangsspannung in unbelastetem bez. gering belastetem Zustand.

Wenn z.B. ein 12 Volt Netzteil unbelastet eine Spannung von mehr als 12,5 Volt ausgibt, ist es nicht stabilisiert. Und das sind schon überraschend viele!

[Nobody]

Ahh,

Wie konnte ich DAS nur übersehen! Ich habe den Widerstand am Minuspol statt am Pluspol festgeklemmt! Jetzt leuchten sie 1A.

Trotzdem traten leichte Helligkeitsschwankungen auf. Hier dürfte die Erklärung sicherlich am schlechten bis gar nicht leitenden Wärmeleitkleber liegen.
Um die Isolierfähigkeit des Klebers zu überprüfen, habe ich nach der Aushärtung nochmals die Leitfähigkeit überprüft. Dabei hatte ich 0 Ohm Widerstand gemessen. Soweit also ok. Aber bei meiner fliegenden Schaltung herscht ein gewisse "Bewegungsfreiheit" und damit dürfte sich auch der Widerstand etwas verändert haben. Dieser resultiert natürlich sofort in einer Helligkeitsschwankung.
Am Ende habe ich, wie schon hier empfohlen wurde, die Leds direkt an den kleinen Lötpads angeschlossen und fertig.

Die preiswerten Netzteilen sind schon verwendbar, da die hohen Spannungen ja wie schon erwähnt bei geringer Last entstehen. Die HighPower Leds benötigen aber ausreichend Power welche die Steckernetzteile gut bis vollständig auslasten.
Um hier noch genügend Sicherheit zu erhalten. Ist es von Vorteil die Schaltung mit berechneten Widerstand aufzubauen und in Betrieb zu nehmen. Dann die Spannung an jedem Led zu messen, und falls notwendig, nachzukorrigieren.

[Sailor]

Das messen der Spannung über den LED´s ergibt keine exakte Angabe zum Strom. Dafür sind die Spannungsunterschiede zu klein und die Fertigungsstreuungen zu groß. Daher dürfte eine Messung mit Hobbymessgeräten bestenfalls eine Genauigkeit des Stromes durch Hochleistungs-LED´s im 100 mA-Bereich garantieren.

Besser ist es, den Strom durch die Schaltung nach der hier beschriebenen Methode (2.Alternative) zu bestimmen.

[Nobody]

Habe ich das richtig verstanden. Wenn ich die Spannung mit einem Digitalen Multimeter an jedem Led einzeln messe wird es ungenau?
Also die fertige Schaltung sieht so aus:
[PlusPol]---Vorwiderstand---1.Led---2.Led---3.Led---[Minuspol]


Und jetzt nehme ich genau hier die Spannung ab (siehe pfeilchen unterhalb):
[PlusPol]---Vorwiderstand---1.Led---2.Led---3.Led---[Minuspol]
______________________^_____^_______________________

Dann hier:
[PlusPol]---Vorwiderstand---1.Led---2.Led---3.Led---[Minuspol]
_____________________________^_____^________________

Und am Ende hier:
[PlusPol]---Vorwiderstand---1.Led---2.Led---3.Led---[Minuspol]
___________________________________^______^_________


Damit habe ich die 3 Leds gemessen und auf max. 3,7V eingestellt.
Im konkreten waren es die Werte 3,56V, 3,67V und 3,70V.
Da die Leds ja einer gewissen Schwankung unterliegen ist die Spannung nicht gleich.

PS: Beim Aufsetzen der Messpitzen viel mir keine Helligkeitsschwankung auf. Oder ist die Schwankung die durch die Messung hervorgerufen wird so gering, das bei HighPower Leds der Unterschied nicht feststellbar ist?

[Sailor]

Mit Deiner Methode kannst Du zwar die konkrete Spannung über einer LED feststellen, jedoch nicht den Strom, der durch die Schaltung fließt.

Wie Du ja selbst demonstriert hast, können bei gleichem Strom durchaus unterschiedliche Spannungen an den LED´s anliegen. Maßgebend für den Betrieb der LED´s ist jedoch der Strom, und der lässt sich nach der oben beschriebenen Methode mit hinreichender Genauigkeit bestimmen.

Wenn der so bestimmte Strom von dem errechneten Strom von dem aus Ausgangsspannung, Flussspannung der LED´s lt. Datenblatt und Widerstand theoretisch errechneten Strom um mehr als 3 % abweicht, deutet das auf eine schlechte Kontaktstelle hin (oder auf einen Mess-/Rechenfehler).

[John.S]

Ich hab grad mein PC Netzteil vermessen und tatsächlich,das Ding ist nicht stabilisiert.
Obwohl das Teil bei 12V 14A liefern soll knickt die Spannung schon bei 4,5A von 12,3 auf 11,5V ein.
Folge ist dass meine Lampe aus 18Cree statt 6A (1A pro Strang) nur die 4,5A zieht.

Berechnungsgrundlage waren gemessene 3,5V Spannungabfall pro Cree bei 1A und 1.5Ohm Widerstand.Mit einem anderen Netzteil das stabilisiert ist flossen tatsächlich fast genau 1A pro Strang.Leider liefert es nur max 4A sodass ich es hier nicht einsetzen kann.

[Nobody]

Also, ich habe jetzt mal eine Messung der Stromstärke gemacht. Dazu habe ich 3 Crees in Reihe mit einen Widerstand (1,5Ohm) an ein stabilisiertes 12V Netzgerät angehängt.
Die 1. Messung (Multimeter) in Serie ergab 211mAh.
Die 2. Messung (Amperemeter mit Zange) ergab 550mAh.
Der Strom müßte ja viel höher sein! Wieso werden die Leds "nur" mit 550mAh beliefert?

[Sailor]

1. Multimeter geht nicht, Das Ergebnis ist zwangsläufig falsch.

2. Hast Du die 12 Volt nachgemessen, wie exakt passt die Stromzange zum Kabel und wie genau ist sie?

3. Messen solltest Du nach dieser Methode, zweite Alternative, dort steht auch, warum die erste nicht geht.

[Synthy82]

War mir bis jetzt nicht dessen bewusst, dass das Multimeter doch so stark einschlägt! Aber wenn das ganze an ner KSQ hängt, fällt das nicht ins Gewicht, da vergrößert das DMM nur den Drop.

[Sailor]

Dann muss aber genügend Spannungsreserve vorhanden sein.

@Nobody :
Hast Du jetzt mal die Spannung über dem Widerstand gemessen und den Strom berechnet?

[Synthy82]

Wie machst du's eigentlich, wenn du dich mitm Poti rantasten willst? Hast du da schon einen extra Messwiderstand auf dem Schreibtisch liegen und schaltest diesen mit dem Poti in Reihe? Und wie verbindest du das Ganze dann? Steckplatine kannst ja für Widerstandsmessungen vergessen.

[Sailor]

Ich arbeite grundsätzlich mit den Widerständen in der Schaltung, das sind bei mir fast ausnahmslos 1%-Widerstände. Es ist ja geade der Vorteil, dass für die Strommessung über die Spannung des Vorwiderstandes die Schaltung nicht aufgetrennt werden muss und daher Messungen unter den verschiedenen Betriebszuständen möglich sind.

Bei einigen wenigen Schaltungen arbeite ich mit 0,1%-Widerständen. Allerdings dann auch nicht mehr mit dem Hobby-Multimeter: das Widerspricht sich, da muss dann schon ein sehr genaues Messgerät her.

Das funktioniert auch im Steckbrett. Mit wenigen Messungen und wenig Überlegung/Berechnung lassen sich dann die Widerstände genau so in den Griff bekommen wie Leitungswiderstände oder Widerstände in Schaltern oder Schraubverbindungen.

Bei der reinen Kontrolle einer LED-Schaltung ist eine sehr hohe Genauigkeit ohnehin nicht gefordert, wird sie doch durch kleine Änderungen in der Schaltungsumgebung schon negiert.

[Nobody]

Ich habe jetzt ein anderes Schaltnetzteil verwendet. Das liefert eff 12,2V mit 1A. Wenn ich die drei Leds jetzt in Reihe gebe dann fallen am Vorwiderstand 0,57V ab der Widerstand selbst hat 1,5Ohm. Das ergibt laut deinen Berechnung 380mAh.
Wenn ich die Leds mit vollen 1000mAh betreiben will müßte ich theoretisch einen 0,57Ohm Widerstand einsetzen.
Wobei sich dann ebenfalls das Spannungsniveau verändern wird und ich das ganze noch mal neu durchrechnen müßte...

Also die Leds mit 1000mAh anzutreiben wollen ist schon sehr grenzgängig. Zumindest bei einem Schaltnetzteil! Komme ich wirklich nich um eine KSQ herum?

[Sailor]

Auch mit einer Konstantstromquelle würde ich die LED nicht auf Dauer mit 1 Ampere betreiben. Die Effizienz wäre mir zu gering. Für mich kommen nur 350 bis 700 mA in Frage, dann nehme ich lieber eine oder zwei LED´s mehr.

[Nobody]

Wieviel an Helligkeit wäre noch zum rausholen, wenn ich den Strom von den jetzigen 380mAh auf sagen wir mal 700mAh anhebe?
Ich betreibe die Leds nicht auf Dauer! Sie leuchten mal ne Stunde vielleicht auch mal 3 am Tag. Die restliche Zeit verbringen sie ohne Strom!

[Sailor]

Genau findest Du es im Datenblatt.

Etwa:

350 mA: 100 Lumen
700 mA: 175 Lumen
1000 mA: 228 Lumen

Du siehst doppelter Strom ist nicht doppeltes Licht!

Je höher Du im Strom gehst, desto geringer sind die Lumen pro Watt und desto kritischer wird die Wärmebelastung.

Drei LED´s mit 350 mA betrieben bringen nicht nur mehr Licht als eine mit 1 Ampere, sie produzieren auch weniger Wärme und die Ableitung der Wärme ist weniger kritisch, da 3 Übergabepunkte an den Kühlkörper vorhanden sind statt einem.