Div. LEDs testen / Versuchsaufbau

Moderator: T.Hoffmann

Div. LEDs testen / Versuchsaufbau

Beitrag am Do, 19.02.15, 13:46 (1 Bewertungen, 33 Sterne)

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Nach längerer Zeit habe ich wieder einmal etwas Zeit für mich gehabt.

Ich habe mir hier im Shop ein paar LEDs bestellt, da ich neugierig bin, wie unterschiedliche Farbtemperaturen bzw. Farbwiedergabewerte aussehen bzw. wirken. Konkret handelt es sich um folgende LEDs (jeweils 2 Stück außer bei den COBs):

    Nichia NS9L153AM-H3 (ArtNr 65943, 2700K, 85Ra)
    Osram Oslon SSL WW (ArtNr 69627, 2700K, 95Ra)
    Osram Oslon SSL NW (ArtNr 69619, 4000K, 95Ra)
    Luxeon TX (ArtNr 64094, 6500K, 70Ra)
    Citizen COB 3W (ArtNr 67891, 3000K, 90Ra)
    Citizen COB 4W (ArtNr 67885, 5000K 90Ra)
    Nichia NS6W183BT (ArtNr 65656, 5000K, 80Ra)
    Winger WEPCW-S1 (anderer Shop, 14.000K, <70Ra (angenommen da nicht angegeben))

Erst möchte ich ein wenig über die Vorarbeiten erzählen.

Da ich nicht mit speziellen Kühlkörpern arbeiten will, besorgte ich mir ein einfaches Alu-L-Profil in einem Baumarkt und experimentiere mit dem herum. Das Alu-L-Profil (29x29x2,4mm) wurde auf 10cm lange Stücke abgeschnitten.
01_Alu-Winkel kürzen.JPG
Alu-Winkel kürzen

02_8 Alu-Test-Profile.JPG
8 Alu-Test-Profile entgratet


Auf diese Alu-Test-Profile wurden anschließend jeweils die zwei gleichen LEDs geklebt.

Hier wird beispielhaft für alle LEDs beschrieben, wie ich die Montage vollzogen habe. Das ist die Ausgangslage:
05_Ausgangslage.jpg
Ausgangslage


Und so soll es im Endeffekt bei allen aussehen:
06_so solls aussehen.jpg
so solls aussehen


Dazu wird erst einmal der 2-Komponenten Wärmeleitkleber (WLK) im Verhältnis 1:1 auf eine Mischunterlage aufgebracht.
07_WLK portionieren.JPG
WLK portionieren


Danach werden die zwei Patzen gut miteinander vermischt.
08_WLK mischen.JPG
WLK mischen


Anschließend muss der WLK auf der Platine aufgetragen ...
09_WLK auftragen.JPG
WLK auftragen


und gut verteilt werden (je dünner desto besser).
10_WLK verteilen.JPG
WLK verteilen


So sieht bei mir eine dünne Verteilung des WLKs aus.
11_WLK dünn verteilt.JPG
WLK dünn verteilt


Die LED nun in kreisenden Bewegungen auf das Kühlblech anpressen.
Das Endergebnis ist eine bombenfeste LED auf meinem Alu-Test-Profil.
12_Endergebnis.JPG
Endergebnis


Die COBs wurden auf ähnliche Art und Weise montiert (da ich das Anschlusselement (ArtNr 60802) ausprobieren wollte).
In das Alu-Test-Profil habe ich entsprechende Befestigungslöcher gebohrt und diese entgratet. Da ich das Anschlusselement nutze, kommt hier eine Wärmeleitpaste (WLP) zum Einsatz.
13_3W-COB Montage.jpg
Montagekomponenten für das 3W COB-Modul


Auf die Kontaktfläche kommt die WLP (verzeiht die schlechte Aufnahmequalität).
14_3W-COB mit WLP.jpg
WLP auf 3W COB-Modul


Und dann wiederum kreisend auf das Alu-Test-Profil anbringen.
15_3W_COB auf Test-Profil.JPG
COB-Modul auf Alu-Test-Profil



Nächster Beitrag folgt gleich ... :D
TogkLi
 
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Re: Div. LEDs testen / Versuchsaufbau

Beitrag am Do, 19.02.15, 13:58 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Sehr ordentlich, gefällt mir sehr gut. Vielleicht kannst Du im Shop als Produkttester anfangen :roll:
joey_b
 
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Re: Div. LEDs testen / Versuchsaufbau

Beitrag am Do, 19.02.15, 14:15 (1 Bewertungen, 7 Sterne)

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In der Arbeit habe ich die Möglichkeit, mit einem Labornetzgerät "erfi Leistungsregelnetzgerät H 28.015" (0-30V 0-4A) meine LEDs zu testen.

Somit habe ich gleich einmal meine COBs mit so geringem Strom wie möglich (so, dass eben eine Funktion erkennbar ist) bestromt - hier das 3W-Modul:
25_intaktes 3W_COB_67891.JPG
3W-COB-Modul minimal bestromt


Und danach das 4W-Modul:
24_defektes 4W_COB_67885.JPG
4W-COB-Modul minimal bestromt


Leider musste ich feststellen, dass beim 4W-Modul nur zwei von sechs Serien funktionieren :( . Naja, kann ja mal passieren. Ist zwar ärgerlich, aber ...

Gut, weiter mit dem bestromen - die anderen LEDs wollen auch einmal auf ihre Funktionstüchtigkeit hin überprüft werden. Also habe ich das einzeln durchgeführt und war erfreut, dass alle funktionierten. (Hierbei habe ich nicht bei jeder einzelnen ein Foto gemacht). Bei den ganz Kalt-Weißen (jene mit 14.000K Farbtemperatur) habe ich leider irgend einen Fehler gemacht ... auf jeden Fall sind die jetzt innen schwarz :oops: .

Und weil das ganze so schön war, habe ich einen fliegenden Versuchsaufbau mit drei unterschiedlichen Farbtemperaturen zusammengeklemmt:
(eine erkennbare Funktion war ab rund 90µA / 14,022V erkennbar)
17_fliegender Versuchsaufbau_LNT_1.jpg
Versuchsaufbau mit Labornetzteil - Bild 1

18_fliegender Versuchsaufbau_LNT_2.jpg
Versuchsaufbau mit Labornetzteil - Bild 2

19_fliegender Versuchsaufbau_LNT_3.jpg
Versuchsaufbau mit Labornetzteil - Bild 3


Verwendet wurden hierbei folgende LEDs (von oben (weiter weg) nach unten (weiter hervorne)):
    ArtNr 64094, 6500K
    ArtNr 69619, 4000K
    ArtNr 65656, 5000K

Da ich auch meine KSQ (MW LCM-40, ArtNr 95235) testen wollte, habe ich kurzerhand die LED-Serie an diese angeschlossen.
20_fliegender Versuchsaufbau_KSQ.jpg
Versuchsaufbau mit KSQ @ 350mA



So, nun wisst ihr, was ich fabriziert habe.

Gleicht geht es weiter ... (Rauchpause)
TogkLi
 
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Re: Div. LEDs testen / Versuchsaufbau

Beitrag am Do, 19.02.15, 15:12 (1 Bewertungen, 8 Sterne)

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Als nächstes möchte ich noch kurz meine Temperaturmessung an besagtem Alu-Test-Profil beschreiben.

Da es sich um ein ganz gewöhnliches Alu-Profil handelt und dementsprechend kein Wärmewiderstand angegeben ist, musste ich einfach herum experimentieren. Mein Ziel ist es nämlich, zukünftig Beleuchtungen auf solch lapidaren Alu-Profilen zu realisieren (z.B. jene, welche im Zuge eines Hausbaus realisiert werden soll -> http://www.ledhilfe.de/viewtopic.php?f=12&t=20244)

Für meinen ersten Versuch habe ich die Luxeon TX (ArtNr 64094) verwendet, da ich diese mit 1A bestromen und somit eine Leistung von 2,85W pro LED (Lichtleistung nicht herausgerechnet) in das Alu-Test-Profil pumpen konnte (berücksichtigt man einen Wirkungsgrad von 80%, so würden 2,28W in den Kühlkörper hinein und 0,35W als Licht heraus kommen).

21_Temperaturmessung.jpg
Temperaturmessung


Gemessen wurde die Temperatur mit einem Voltcraft VC-860 "direkt" unter einer LED (ich habe angenommen, dass dort die KK-Temperatur am höchsten sein wird). Rechts neben der ArtNr sieht man noch Reste der WLP.
22_Ort der Temperaturmessung.JPG
Ort der Temperaturmessung


Am folgenden Bild sieht man die Raum-/Anfangstemperatur (T0 = 19,4°C), meine ermittelten Werte im Minutenabstand bis 12' und eine von Excel ausgespuckte Trendlinie. Ich vermute (längere Tests folgen erst), dass sich die Temperatur irgendwann zwischen 60°C und 70°C einpendeln wird.
23_Temperaturmesskurve.JPG
Temperaturmesskurve mit Trendlinie



Noch einen kleinen Temperaturmessversuch, den ich gestartet hatte, war nur von kurzer Dauer. Ich habe das 3W-COB-Modul (ArtNr 67891) mit 0,73A (9V) bestromt ... also wenn man 6,57W (Lichtleistung nicht herausgerechnet) in diesen KK hineinpumpt, so ist dieser nach 3' gerade noch angreifbar, nach 4,5' allerdings nicht mehr!


Soviel zu meinen kleinen Kurztests!

Ich darf euch, werte Community, nun ersuchen, mir ein paar Tipps bez. Versuchsaufbauten zu geben. Ich habe nämlich vor, noch viel mehr mit diesen LEDs zu testen (das macht spaß :lol: ).

Noch eine Notiz am Rande: gem. meinem Abt-Leiter haben wir hier in der Arbeit auch ein Lux- und Lumenmeter.

Ich melde mich wieder ... versprochen :D

LG TogkLi
TogkLi
 
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Re: Div. LEDs testen / Versuchsaufbau

Beitrag am Do, 19.02.15, 16:27 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Bezüglich der Temperaturmessung würde ich eher versuchen ein Diagramm Temperatur über Strom anzufertigen. Also mal recht wenig Strom durch die Led's schicken und das für sagen wir 30 min oder so laufen lassen. Dann Temp messen. Dann Strom erhöhen und sich so langsam an die höheren Temps herantasten.

Im Prinzip interessiert einem normal eh nur die Temperatur bei Dauerbelastung, wie schnell die Ansteigt ist für Beleuchtung ja eher sekundär.

Ich find es aber immer cool wenn solche Messungen gemacht werden, mir machen die auch immer Spass :)

Ps: Hab da was recht ähnliches gemacht: Klick
tommi
 
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Re: Div. LEDs testen / Versuchsaufbau

Beitrag am Do, 19.02.15, 17:08 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Habe auch einen mini-Test gemacht (Lux Messungen sind geplant). Interessant ist in der Tat nur die Endtemperatur. Wie wirken auf dich die verschiedenen Ra?
LEDoverMHL
 
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Re: Div. LEDs testen / Versuchsaufbau

Beitrag am Fr, 20.02.15, 08:58 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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@tommi: Danke für die gute Idee. Diese Art von Diagramm T über I ist wahrlich sinnvoller.
D.h. als nächstes werde ich bei all meinen LEDs ein solches Diagramm anstellen. Ich versuche auch noch ein zweites Thermometer zu bekommen, damit ich nicht nur "direkt" bei der LED die Temp messe, sondern auch am "Ende" meines KK.

Was ich auch machen möchte, ist die Messung/Berechnung der Tj (vgl. http://www.ledhilfe.de/viewtopic.php?f=37&t=7738#p106571).

@LEDoverMHL:
LEDoverMHL hat geschrieben:Wie wirken auf dich die verschiedenen Ra?

Darüber kann ich dir leider noch keine Auskunft geben, da ich noch nicht zuviel herum experimentiert habe. Damit ich mir einen subjektiven Eindruck dieser unterschiedlichen Ra machen kann, habe ich vor, mir eine (Karton-)Box zu basteln, in die ich dann frisches Obst udgl. hinein stelle, von oben beleuchte und seitlich hinein schaue (Box deshalb, damit kein Fremdlicht mitmischt).

Wenn jemand von euch Links zu einfachen und dennoch "aussagekräftigen" Versuchsaufbauten hat, so bitte hier posten, damit ich mir dort weiter Ideen holen kann :D .
TogkLi
 
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Re: Div. LEDs testen / Versuchsaufbau

Beitrag am Fr, 20.02.15, 15:58 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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Was ich auch machen möchte, ist die Messung/Berechnung der Tj (vgl. viewtopic.php?f=37&t=7738#p106571 ).

Das ist soo einfach nicht... Siehe: viewtopic.php?f=31&t=12079
Borax
 
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Re: Div. LEDs testen / Versuchsaufbau

Beitrag am Mo, 23.02.15, 10:11 (0 Bewertungen, 5 Sterne)

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So, ich hab am WoEnd einmal kurz meine "Werkstätte" daheim in Verwendung gehabt.

Ehe ich mich ans Werk machte, musste natürlich der Ursprungszustand dokumentiert werden:
2_Küche vor der Arbeit.JPG
Küche vor der Bastelarbeit
2_Küche vor der Arbeit.JPG (93.78 KIB) 4067-mal betrachtet


Anschließend habe ich meine Test-LEDs an die dimmbare KSQ angeschlossen und sowohl den Dimmeffekt als auch die Farbtemperatur meiner besseren Hälfte und meinen Eltern demonstriert.
3_Küche während der Arbeit.JPG
Küche während der Bastelarbeit
3_Küche während der Arbeit.JPG (106.25 KIB) 4067-mal betrachtet


Danach musste natürlich wiederum alles so "zurück gebaut" werden, dass es dem Urzustand entsprach!
4_Küche nach der Arbeit.JPG
Küche nach der Bastelarbeit
4_Küche nach der Arbeit.JPG (89.34 KIB) 4067-mal betrachtet


Soviel kurz zu meinen "Arbeitsbedingungen" :D .

Jetzt aber zurück zum Thema. Damit ich die Dimmfunktion meiner für Testzwecke besorgten KSQ austesten konnte, habe ich den "Trick" eines anderen Blogs angewendet (leider finde ich den Link nicht mehr, wenn ihn jemand findet, bitte für interessierte Leute posten). Und zwar habe ich den Fan-Ausgang (12V max. 50mA) genutzt, daran einen Spannungsteiler gehängt (die zwei 100-Ohm-Potis) und anschließend an DIM angeschlossen.
Funktioniert wunderbar :!:
1_Dimmung.jpg
Dimmung (Pfui-Variante)
1_Dimmung.jpg (97.25 KIB) 4067-mal betrachtet


Für Demo-Zwecke habe ich fünf unterschiedliche LEDs in Serie geschalten ...
5_Testaufbau off.JPG
Testaufbau off
5_Testaufbau off.JPG (117.34 KIB) 4067-mal betrachtet


... und anschließend die KSQ ans Netz gehängt.
6_Testaufbau on.JPG
Testaufbau on
6_Testaufbau on.JPG (113.24 KIB) 4067-mal betrachtet


Da ihr (logischer weise) wissen wollt, um welche LEDs es sich hierbei handelt, folgt nun die Auflistung, beginnend nach der KSQ im Uhrzeigersinn:
    Osram Oslon SSL WW (ArtNr 69627, 2700K, 95Ra)
    Citizen COB 3W (ArtNr 67891, 3000K, 90Ra)
    Osram Oslon SSL NW (ArtNr 69619, 4000K, 95Ra)
    Nichia NS6W183BT (ArtNr 65656, 5000K, 80Ra)
    Luxeon TX (ArtNr 64094, 6500K, 70Ra)

Ohne meinen Begutachtern zu sagen, um welche LEDs es sich handelt und deren Specs (aber das wäre ihnen ohnehin gleich gewesen, da kein Wissen in dieser Materie vorhanden), habe ich Testweise unterschiedliches Obst direkt vor eine LED gehalten und die anderen zugedeckt (abgedunkelt). Als farbechteste LED wurde die dritte (Osram Oslon SSL NW (ArtNr 69619, 4000K, 95Ra)) einstimmig beurteilt. Somit weiß ich jetzt, dass ich für Anwendungen in der Küche diese LEDs verwenden darf (abgesegnet von meiner Chefin :lol: ).

Ich hoffe, es hilft dem einen oder anderen Weiter ... und auf meine bzw. eure weiter oben be-/geschriebenen Tests vergesse ich schon nicht ... es dauert nur eben ein wenig, bis ich wiederum ausgiebig Zeit habe :D .
TogkLi
 
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