Kleine aber effiziente LED gesucht für Notbeleuchtung

Häufig gestellte Fragen und Antworten

Moderator: T.Hoffmann

Kleine aber effiziente LED gesucht für Notbeleuchtung

Beitrag am Do, 04.01.18, 11:39 (0 Bewertungen, 30 Sterne)

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Hallo zusammen,

ich suche eine kleine Einzel-LED die möglichst mit ca. 3,7 - 4,0 V betrieben werden kann, sehr sparsam im Stromverbrauch ist und einen mögilchst guten Wirkungsgrad haben soll für das optische Helligkeitsempfinden, also vorzugsweise eine grüne LED. Die Idee dahinter:
Ich möchte kleine (lichtschwache) Notbeleuchtungen über Liion-Zellen basteln, die möglichst lange halten sollen. Der Vorwiderstand sollte dabei so niedrig wir möglich sein, also Uf der LED bei ca. 3,7 - 4,0 V liegen. Der Betriebsstrom sollte etwa 10mA oder geringer sein, damit die Leuchtdauer möglichst lang ist bei hinreichender Helligkeit um noch etwas zu erkennen.
Welche Lichtausbeute kann man da erwarten und welche LED-typen würdet ihr mir hierzu empfehlen?

Es kommt wie gesagt eher weniger auf die Lichtmenge sondern auf die Effizienz der LED an, bei einem vernünftigen Preis-Leistungs-Verhältnis, also nicht die letzte wissenschaftliche High-tech-Züchtung, sondern ein günstiges Serienmodell (also auf die letzten paar Prozent Wirkungsgrad kann man hier sicherlich verzichten).

Vielen Dank schon mal für Eure Vorschläge, es gibt derzeit erschlagend viele LED-Typen und eine Sortierung nach Wirkungsgrad bei kleiner Lichtleistung habe ich nirgends finden können :o
richards
 
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Re: Kleine aber effiziente LED gesucht für Notbeleuchtung

Beitrag am Do, 04.01.18, 12:21 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Grüne Leds haben eine Vorwärtsspannung von ungefähr 3,2V. Um diese an eine Li-Ion Zelle anschließen zu können brauchst Du einen Vorwiderstand. Mit diesem kannst Du auch den Strom durch die Led einstellen.

Betriebsspannung - Led-Vorwärtsspannung
----------------------------------------------------- Vorwiderstand [in Ohm]
Led-Strom [in Ampere]

Bedrahtete grüne Leds findest Du hier im Shop. Die höchste Effizienz hat diese Led: --> 16.000mcd bei 3,2V @ 20mA.
Bei 10mA kommen noch ungefähr 60% von 16.000mcd heraus = ca. 9600mcd. --> Vorwärtsspannung @ 10mA = ca. 3,05V (siehe Datenblatt auf Seite 11).
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Achim H
 
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Re: Kleine aber effiziente LED gesucht für Notbeleuchtung

Beitrag am Do, 04.01.18, 12:41 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Vielen Dank Achim, das ist doch schon mal eine Antwort mit der ich was anfangen kann! :D

Die Nichia LED wird in dem Link mit einer Effizienz von 54 lm/W angegeben, da hätte ich jetzt eigentlich etwas mehr erwartet :o - gerade in diesem kleinen Leistungsbereich.
Es gibt doch schon LEDs mit über 150 lm/W in Serienproduktion und im Labor wurden schon bald 300 lm/W erreicht, wenn ich mich nicht täusche?

Die andere Frage wäre noch, ob es evtl. eine andere LED (mit anderer Farbe gibt), die dichter an die Betriebsspannung von etwa 3,7 - max. 4,0 V kommt (evtl. eine blaue (In)GaN - LED)?
Und wieviel Licht(strom) ist ausreichend als Notbeleuchtung im Innenraum - also so, dass man gerade genug erkennt um nicht zu stolpern etc. (klar - da kann es keinen exakten Wert geben...)

P.S. sehe gerade die "hellste" grüne LED soll diese hier sein: Nichia NSPG300D

36 cd @ 3,2V / 20mA.

Hier fehlen mir die Angaben, um daraus die Effizienz in lm/W zu errechnen.
Zuletzt geändert von richards am Do, 04.01.18, 13:09, insgesamt 1-mal geändert.
richards
 
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Re: Kleine aber effiziente LED gesucht für Notbeleuchtung

Beitrag am Do, 04.01.18, 13:07 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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ustoni
 
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Re: Kleine aber effiziente LED gesucht für Notbeleuchtung

Beitrag am Do, 04.01.18, 13:24 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Vielen Dank, ustoni, sehr interessante Infos!

Im Datenblatt zu dem Link der NFSL757GT-V1 wird von "warmweiß" gesprochen, dies bezieht sich wohl auf die 2200 K Variante (das Datenblatt passt oft nicht ganz zu den Angaben auf der Seite, habe ich schon festgestellt...)
Allerdings wird diese mit Uf= 2,87 V betrieben (wenn man dem datasheet glaubt, nach Angaben auf der Seite 3 V - hmm...). Bei If=65 mA sind sie sich wieder einig.
Das ist eigentlich deutlich mehr Strom, als ich wollte, aber wenn sie bei 5 mA immer noch mehr Licht abgibt als die anderen LEDs ist das natürlich o.k. ?

Nochmal ne ganz andere Frage: Im datasheet werden immer sehr unterschiedliche Effizienzangaben je nach Ranking gemacht. Welches Ranking bekommt man dann bei Bestellung? :roll:
Ist das Glückssache, wie die tatsächliche Effizienz dann ausfällt? (Natürlich gibt es immer Abweichungen in gewissem Rahmen, aber doch hoffentlich nicht um 50% oder mehr?)

Ich dachte bisher immer, güne LEDs wären zumindest für die menschliche Sichtbarkeit (so werden doch Lumen gemessen?) am effizientesten?
Wenn blaue LEDs zwar mehr Lichtleistung bringen, das menschliche Auge diese aber nicht wahrnehmen kann, bringt es ja eigentlich nichts. Bei der Umwandlung in weißes Licht (Filter bzw. zusätzliche Farbschichten) geht ja auch wieder etwas Lichtenergie verloren.
richards
 
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Re: Kleine aber effiziente LED gesucht für Notbeleuchtung

Beitrag am Do, 04.01.18, 13:59 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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ustoni
 
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Re: Kleine aber effiziente LED gesucht für Notbeleuchtung

Beitrag am Do, 04.01.18, 14:20 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Super, vielen Dank, ustoni!

Da muß ich wohl bei Lumitronix direkt mal nachfragen :-)

Mit wieveil Lumen Lichtausbeute kann ich denn etwa rechnen bei 5mA Betrieb?
Ich denke, der Zusammenhang ist nicht linear, gibt es da eine Formel oder Faustwert?
Wenn die Effizienz dann noch steigt, umso besser :mrgreen:

Danke auch für die Aufklärung bzgl. der Lumenzahl - da habe ich wohl falsch "herum" gedacht. Liegt wohl auch daran, das dies in vielen Artikeln über die "effizienteste LED" - die wohl eine güne war - falsch oder undeutlich beschrieben wird.
richards
 
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Re: Kleine aber effiziente LED gesucht für Notbeleuchtung

Beitrag am Do, 04.01.18, 14:43 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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ustoni
 
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Re: Kleine aber effiziente LED gesucht für Notbeleuchtung

Beitrag am Do, 04.01.18, 16:50 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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super Infos, ustoni, herzlichen Dank!

Der Umbau des kleinen Nachtlichts ist interessant, auch das super-billig-Kondensatornetzteil :-)
Mir ist schon mal ein X2-Cap in einer alten Neonröhre um die Ohren geflogen, das knallt ganz schön!

Ich wollte bewußt solche Nachtlichter mit Akkubetrieb bauen, da man sie dann auch überall hinstellen kann und nicht auf die Steckdose angewiesen ist.
Interessant ist das vor allem im Urlaub, in Fe-Wohnungen etc. - wo man sich noch nicht so auskennt.
Bei einer Liion-Zelle mit ca. 3000 mAh und einem Betrieb bei ca. 5 mA sollte man ca. 500 und mehr Std. gut davon haben - das reicht also mind. für
50 Nächte :-)
Kann man sehr klein und kompakt bauen, ggf. sogar noch mit kleinem Poti, das man bei Bedarf das Licht voll aufdrehen kann :-)
Oder man macht einen USB-Stecker dran und kann das Teil dann an jedem Mini-USB-Charger bzw. USB-Tanke betreiben (muß dann natürlich den Widerstand anpassen).
richards
 
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Re: Kleine aber effiziente LED gesucht für Notbeleuchtung

Beitrag am Fr, 05.01.18, 23:38 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Wollte Euch schnell noch ein kleines Update geben: ein erster kleiner Prototyp ohne jede Regelung ist fertig!

Habe letztendlich ein 18650-Liionakku als Stromquelle genommen, einen passenden Batteriehalter und eine kleine SMD LED in der Bauform 5630 aus einem LED-Streifen. Eine einzelne LED läuft im Normalbetrieb bei 3,3 und 40mA. Wollte das Licht so gering, das es Nachts nicht stört aber gerade so viel, das man etwas erkennen kann und nicht stolpert.
Habe festgestellt, das man schon mit 0,5 mA ausreichend Licht bekommt!
Habe dann einfach einen 2,2k Widerstand in Serie gelötet und die LED mit dem rückseitigen Klebefilm auf den Batteriehalter geklebt (hält leider nicht sehr gut). Die Leitungen und den Widerstand habe ich mit elektr. Tape umhüllt und fixiert. Das ist dabei herausgekommen:

Bild

Wie man sieht, reicht es aus um eine Zimmerecke schwach auszuleuchten!

Ein 3000mA Liion-Akku hält dann im Dauerbetrieb 6000 Stunden! Man braucht den Akku eigentlich nicht mehr heraus zu nehmen! ;)
Der Verbrauch dürfte fast kleiner sein als die Selbstentladung.

Die nächst größere Variante wird dann statt eines Festwiderstandes einen deutlich kleineren Widerstand und ein Poti haben, so dass man die Helligkeit nach Bedarf dimmen kann :-)
Es kommt bei diesem kleinen Verbrauch gar nicht so sehr auf die Effizienz der LED an, aber es macht natürlich Spass das Maximum heraus zu holen :D
richards
 
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