Wirkungsgrad KSQ 5-8 x 3W, 700mA, 230V, IP20, Art-Nr.: 95043

[CRI 93+ / Ra 93+]

<EDIT>

Am Anfang der einzelnen Threads gibt es nun jeweils diese Übersicht meiner bisherigen Wirkungsgrad-Untersuchungen! Auf diese Weise hat man immer alle beisammen
Wirkungsgrad KSQ 1x3W Art. #95041 (hochgenaues) Messergebnis (Di, 02.06.09)
Wirkungsgrad KSQ 5-18x1W, Art-Nr.: 95042 (exakte Messreihe) (Sa, 13.06.09)
Effizienz+Schaltplan 1-Transistor-Step-Up-Wandler (Do, 18.06.09)
Diagramm Wirkungsgrad 700 mA-KSQ (230V, IP20),Art-Nr.: 95043 (22.06.09) (das ist dieser Beitrag hier)
Wirkungsgrad Ringkerntrafo 12V / 30 VA von EagleRise (08.07.09)
Kurztest ECO-Friendly-Schaltnetzteil 3V/4,5V/5V/6V/7,5V/9/12V bei max. 2250 mA (14.08.2009)

Keine Messung aber passend zum Thema: Tipp: Sehr gutes & günstiges Leistungsmessgerät, falls ihr selbst mal was messen wollt
Und als Tipp für ein vernünftiges & bezahlbares Ladegerät BC 700 + Tipps zu NiMH-Akkus (kurz: nehmt eneloop)

</EDIT>

So, mal wieder ein neuer Wirkungsgrad-Test von mir, diesmal die 700 mA Konstantstromquelle für Netzbetrieb

Hier ein Teil des Versuchsaufbaus:

Der Messaufbau, im kleinen Bild eine LED 1x3W, im großen Bild 3x 10 Ohm in Reihe geschaltet (als Ersatzlast anstatt LEDs)

700-mA-KSQ-Lumitronix-Forum_klein_90.jpg (88.78 KIB) 7501-mal betrachtet

Und auch gleich mit schickem Diagramm:

Das Diagramm mit u.A. der Wirkungsgrad-Kurve. Die Beschreibung der Farben, etc. steht im Diagramm selbst, wie ihr seht :-)

[Jan-et]

Danke für diese tollen Messwerte!
Die KSQ scheint ja einen ganz guten Wirkungsgrad zu haben. 75-80% bei normaler Anwendung.

[T.Haid]

Sehr schön gemacht und auch recht verständlich. Dafür von mir erst mal 5 Sterne aufs Konto.

Aber auch mal noch eine Frage von meiner Seite aus: ist bei solchen Tests eigentlich die Testdauer von Bedeutung? Ich meine ändern sich die Werte nicht während des Betriebes (Wärmeentwicklung, etc...) auch noch etwas? Oder fallen diese so minimal aus, dass man sie vernachlässigen kann...

[CRI 93+ / Ra 93+]

Naja, normal. Wirklich "gut" würde ich das nicht nennen für ein Schaltnetzteil mit so hoher Ausgangsspannung. Aber das ganze ist natürlich auch eine Preisfrage, so dass es bei dem kaufpreis wieder OK/eben doch noch gut ist.
Über 90% sollten heutzutage eigentlich problemlos machbar sein!

@T-Haid:
Ein berechtigter Einwand. Ja, die Temperatur ändert die Werte, allerdings sehr geringfügig. Zumindest sinkt die Leistungsaufnahme am Netz bei 8 LEDs nach ca. einer Stunde von 22 auf 21 Watt. Danach nicht weiter. Das wird z.T. aber auch an der Erwärmung der LEDs und der sich dadurch verringernden Vorwärtsspannung liegen. Ich werde demnächst noch eine Wirkungsgrad-Kurve mit 1-8 LEDs nach 90 Minuten Warmlaufphase erstellen.

[Sailor]

Ich denke auch, dass eine Optimierung in der Serienfertigung den Preis nach oben treibt, so dass am Ende die Nachfrage sinkt.

Es ist halt (wie fast immer) ein Kompromiss an die "Geiz ist Geil" Käufer, auch wenns am Ende nicht wirklich günstiger ist, sondern nur vordergründig billiger.

Mit zunehmender Genauigkeit in der Produktion der Bauteile und der Masse benötigter "Vorschaltgeräte" wird sich hoffentlich nicht nur die Effizenz der LED´s sondern auch die der Konstantstromquellen verbessern.

Da stehen wir noch am Anfang der Entwicklung und wenn ich einige der Diskussionen hier im Forum sehe bin ich zuversichtlich, dass auch die Entwicklungsingenieure in die gleiche Richtung denken wie wir. Mit der Massenentwicklung sind dann wohl auch die Kaufleute zu überzeugen, dass auch eine Qualitätsverbesserung sich auszahlt.

[T.Haid]

@T-Haid:
Ein berechtigter Einwand. Ja, die Temperatur ändert die Werte, allerdings sehr geringfügig. Zumindest sinkt die Leistungsaufnahme am Netz bei 8 LEDs nach ca. einer Stunde von 22 auf 21 Watt. Danach nicht weiter. Das wird z.T. aber auch an der Erwärmung der LEDs und der sich dadurch verringernden Vorwärtsspannung liegen. Ich werde demnächst noch eine Wirkungsgrad-Kurve mit 1-8 LEDs nach 90 Minuten Warmlaufphase erstellen.

Ok, in diesem Bereich denke ich, ist das durchaus ok und müsste nicht erwähnt werden. Auch weil Hersteller hier keine Angaben dazu machen, wenn überhaupt. Vermutlich werden in Datenblätter entweder rein rechnerische Werte verwendet oder man nimmt Durchschnittswerte und das noch mit entsprechenden Toleranzen, um sich einfach absichern zu können.

[CRI 93+ / Ra 93+]

Ca. 0,7A * 1,2V=0,84W fallen ja allein am Shunt zur Strombegrenzung ab, das sind bei 24V*0,7A=16,8W Ausgangsleistung 0,84W/16,8W*100%=5% der Ausgansleistung oder 0,84W/22W*100%=3,81% der Gesamtleistung.
Die ließen sich mit einem OP-IC für wenige Cent wegoptimieren. (derzeit beträgt die Spannung über dem Shunt ca. 1,2V, um die IR-Diode des Optokopplers zu versorgen, der der Primärseite dann sagt: "runterregeln")

Naja, 3,8% sind nicht viel, allerdings muss man auch diese 3,8% beachten, sonst kommt man nie auf 90-95%. Zumal es an dieser Stelle nichtmal besonders teuer wäre.
Ich denke mal, dass man gut und gerne 50% Aufpreis für Wirkungsgrad 90+ und bis zum doppelten Preis für 95+ nehmen könnte, wenn man dies dranschreibt/entsprechend bewirbt. (z.B. könnte man dranschreiben: die 5 Euro Mehrpreis amortisieren sich bereits nach xxxx Betriebsstunden, das entspricht y Jahre lang z Stunden täglich)

Man sieht aber bei den "üblichen Verdächtigen" (International Rectifier, ST (ex SGS Thomson), Philips, LT, Micrel, etc.) schon, dass es zumindest bei Niederspannungs-Schaltreglern (fast) immer effizienter wird.

[katze_sonne]

Erstmal gibt's dafür natürlich (wieder= 5) Sterne...
Dann habe ich aber noch ne Frage :
Wofür steht im Diagramm die x-Achse? Sorry, wenn ich zu doof bin, mir das zu denken. Habe zwar ne Vermutung, aber ich will mich hier ja nicht vollends blamieren ...

[Beatbuzzer]

Die steht für die Anzahl der LEDs Zumindest gehe ich da mal schwer von aus.

[Sailor]

Erstmal gibt's dafür natürlich (wieder= 5) Sterne...
Dann habe ich aber noch ne Frage :
Wofür steht im Diagramm die x-Achse? Sorry, wenn ich zu doof bin, mir das zu denken. Habe zwar ne Vermutung, aber ich will mich hier ja nicht vollends blamieren ...

Ist doch in der Tabelle genau erklärt: es sind 11 Messungen, alle Daten zur Messung stehen in der Tabelle hinter der Zahl, die auch auf der x-Achse auftaucht.

Die Anzahl der LED´s würde nur etwas für einen Typ aussagen. So ist die Aussage universell.

[CRI 93+ / Ra 93+]

Sailor hat gewonnen: die Zahl auf der X-Achse ist einfach nur die Nummer der Messung, bzw. die Zeile in der Tabelle oben. Es ist NICHT die Anzahl der LEDs, ich habe für diese Messung auch gar keine LEDs, sondern Widerstände verwendet. Je nach Widerstandswert (die Widerstandswerte sind nicht erfasst) ergibt sich eine bestimmte Spannung und ein bestimmter Strom am Ausgang, daraus kann man durch Multiplizieren die Ausgangsleistung errechnen, dann noch mit dem hochwertigen Wattmeter/Power Meter (von Hameg) die echte, exakte Eingangs-Wirkleistung erfassen (die billigen Leistungsmessgeräte können das i.d.R. nur sehr ungenau, erst recht bei so kleinen Leisungen), aus den beiden Leistungen den Wirkungsgrad errechnen und aus dem ganzen Firlefanz das Diagramm erzeugen (bzw. von www.openoffice.org erzeugen lassen ) ... fertig.

[unoptanium]

Nabend.


Eigentlich könnte Lumitronix CRI ja auch mal ein paar kleinere
Teile zur Verfügung stellen, wie etwa die Topseller an Netzteilen.
Damit die auch mal durchgemessen werden.
Schließlich hat kaum jemand die Möglichkeiten UND die Zeit dafür.

Ich weiß auch nicht, was ich als nächstes machen soll, einfach zu
viele Ideen und zu wenig Zeit.
Ich kann mich immer schwer entscheiden, was mir wichtiger ist.



Gruß, unoptanium

[Borax]

...Eigentlich könnte Lumitronix...
Gute Idee!
Wegen dem Diagramm... Ich fände eine XY-Darstellung (Spannung -> die anderen Werte) auch besser. So sieht es auf den ersten Blick so aus, als ob die Effizienz nahezu linear ansteigt und dann langsam abfällt. Nur wenn man die Spannungen dazu anschaut, sieht man dass die Effizienz eigentlich eher bis 15V recht steil ansteigt, dann bis etwa 30V 'gut' bleibt und dann steil abfällt. Als XY-Diagramm sieht es so aus (auch schnell mit OpenOffice erstellt):

Spannung_Eff_XY_Diagramm.png (4.49 KIB) 7407-mal betrachtet

Die anderen Messwerte/Kurven könnten man auch in dieses Diagramm einfügen, aber ich war zu faul um alle abzutippen...

[CRI 93+ / Ra 93+]

Von vielen wurde gewünscht, diese Messung mit einer bestimmten Anzahl LEDs durchzuführen. Dazu muss man die aber erstmal auf einem Kühlkörper haben usw. ... hier jedenfalls nun nochmal die gleiche KSQ, nur mit 1-8 LEDs.
Bitte den Hinweistext im Diagramm lesen (kurz: die KSQ lief vor der Messung mehrere Stunden, war also warm, begonnen wurde mit 8 LEDs und die Ausgangsspannung in der Tabelle ist ca. 200 bis 250 mV über der Vorwärtsspannung der jeweils aktiven LEDs, da der Spannungsabfall am Amperemeter + Messleitungen dazukommt)

Eine, fünf und acht LEDs in Betrieb...

Diagramm Wirkungsgrad 1-8 LEDs an 700 mA-KSQ für Netzbetrieb

[Beatbuzzer]

Für die Mühe gibts natürlich erstmal Sterne. 5 an der Zahl
Der Aufbau ist natürlich genial, aber es ging ja nur um Funktion zur Messung
Jetzt kannst du dir das Teil ja so wie es ist unter die Decke nageln

die KSQ lief vor der Messung mehrere Stunden, war also warm,...

Schwankt der Wirkungsgrad merklich mit der Temperatur, oder hast du das nur gemacht, um dem späteren Einsatz in einer Lampe näher zu kommen?

[CRI 93+ / Ra 93+]

Naja, messtechnisch lässt sich ein veränderter Wirkungsgrad durchaus nachweisen, siehe Tabellen-Eintrag 7 (da ist die Spannung fast identisch mit der bei 8 LEDs) im Diagramm am Thread-Anfang = 79,37%, wenn die KSQ erstmal auf Temperatur ist dann nur noch 78,91%. Ein gigantischer Unterschied von 0,46%

Außerdem sinkt auch die Vorwärtsspannung der LEDs mit zunehmender Temperatur ein wenig, auch das (evtl. sogar nur das) ist ein Grund dafür, dass der Aufbau kalt mit 23 W startet und auf Betriebstemperatur dann nur noch 22 W aufnimmt.
Aber wer meint, das mit bloßem Auge unterscheiden zu können, der hat auch noch ganz andere Wahnvorstellungen