Hallo Forumsmitglieder,
ich möchte drei SmartArrays mit je 6 LEDs (Art. 53791, 10W) parallelgeschaltet und ohne Vorwiderstände an einer Konstanstromquelle (Art. 95071, 1400mA) betreiben. Je Array würden dann rechnersich ca. 470 mA fließen, was mit der Spezifikation der Arrays (350 - 700 mA) zusammenpassen würde. Kann das so funktionieren, oder habe ich da einen Denkfehler drin? Als Kühlkörper würde ich 3 KK für Extreme-Lines (Art.60011) mit wärmeleitendem Klebepad (Art. 60088) verwenden.
Vielen Dank für einen Hinweis!
Grüße
Wolf2
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Diese Frage von Wolf2 bezieht sich auf Cree MK-R, 1448 Lumen, warmweiß und wurde durch den FAQ-Bot automatisch eingestellt.
Parallelschaltung SmartArrays?
Moderator: T.Hoffmann
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Achim H
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Die Leds auf einem Array sind 3 Leds in Reihe, 2 Stränge parallel geschaltet.
Fallen nur 2 Led aus (defekt), fällt der gesamte Strang (alle Leds auf diesem Array) aus.
Der Strom der Konstantstromquelle teilt sich entsprechend nur noch auf die beiden heilen Arrays auf.
1400mA / 2 Arrays = 700mA je Array
Leistung von 1 Array @ 466,66mA (1400mA / 3 Arrays):
ca. 28,5V x 0,4666A = ca. 13,3W
Leistung von 1 Array @ 700mA (1400mA / 2 Arrays):
30V x 0,7A = 21W
Der Kühlkörper für ExtremeLines hat einen Wärmewiderstand von 3K/W.
Die max. Temperatur eines Array darf bis 50°C hoch sein (siehe Produktseite zum Array).
Bei maximal 21 Watt Leistung auf dem Kühlkörper würde ein Array um
21W x 3K/W = 63K --> 63°C wärmer werden.
Rechnet man die Umgebungstemperatur hinzu, wäre man irgendwo um 83°C.
Der Kühlkörper für ExtremeLines ist folglich nicht geeignet.
Bei minimal 13,3 Watt Leistung auf dem Kühlkörper würde ein Array um
13,3W x 3K/W = 39,9K --> ca. 40°C wärmer werden.
Rechnet man die Umgebungstemperatur hinzu, wäre man irgendwo um 60°C.
Der Kühlkörper für ExtremeLines ist auch hier nicht geeignet.
Minimal benötigter Wärmewiderstand eines Kühlkörper:
Das Array darf max. 50°C heiß werden
Die Raumtemperatur beträgt 20°C
Für 13,3 Watt Leistung:
50°C - 20°C = 30°C --> 30K
30K / 13,3W = 2,255 --> abgerundet 2,2K/W
Für 21 Watt Leistung:
50°C - 20°C = 30°C --> 30K
30K / 21W = 1,428 --> abgerundet 1,4K/W
Je nach Einbaulage des Kühlkörper kann seine Kühlleistung herab gesetzt werden.
Nur bei senkrecht stehenden Rippen hat dieser einen Wirkungsgrad von 100%.
Fallen nur 2 Led aus (defekt), fällt der gesamte Strang (alle Leds auf diesem Array) aus.
Der Strom der Konstantstromquelle teilt sich entsprechend nur noch auf die beiden heilen Arrays auf.
1400mA / 2 Arrays = 700mA je Array
Leistung von 1 Array @ 466,66mA (1400mA / 3 Arrays):
ca. 28,5V x 0,4666A = ca. 13,3W
Leistung von 1 Array @ 700mA (1400mA / 2 Arrays):
30V x 0,7A = 21W
Der Kühlkörper für ExtremeLines hat einen Wärmewiderstand von 3K/W.
Die max. Temperatur eines Array darf bis 50°C hoch sein (siehe Produktseite zum Array).
Bei maximal 21 Watt Leistung auf dem Kühlkörper würde ein Array um
21W x 3K/W = 63K --> 63°C wärmer werden.
Rechnet man die Umgebungstemperatur hinzu, wäre man irgendwo um 83°C.
Der Kühlkörper für ExtremeLines ist folglich nicht geeignet.
Bei minimal 13,3 Watt Leistung auf dem Kühlkörper würde ein Array um
13,3W x 3K/W = 39,9K --> ca. 40°C wärmer werden.
Rechnet man die Umgebungstemperatur hinzu, wäre man irgendwo um 60°C.
Der Kühlkörper für ExtremeLines ist auch hier nicht geeignet.
Minimal benötigter Wärmewiderstand eines Kühlkörper:
Das Array darf max. 50°C heiß werden
Die Raumtemperatur beträgt 20°C
Für 13,3 Watt Leistung:
50°C - 20°C = 30°C --> 30K
30K / 13,3W = 2,255 --> abgerundet 2,2K/W
Für 21 Watt Leistung:
50°C - 20°C = 30°C --> 30K
30K / 21W = 1,428 --> abgerundet 1,4K/W
Je nach Einbaulage des Kühlkörper kann seine Kühlleistung herab gesetzt werden.
Nur bei senkrecht stehenden Rippen hat dieser einen Wirkungsgrad von 100%.
Hallo Achim H,
danke für die superschnelle und ausführliche Antwort - das war ein hervorragender Service!
Dass der Extremlines-Kühlkörper mit den 10W-SmartArrays nicht funktionieren kann, habe ich dank der ausführlichen Erläuterungen/Berechnungen jetzt verstanden! Nur welchen Kühlkörper aus dem Lumitronix-Angebot könnte ich dann für die SmartArrays verwenden? Die Dinger gefallen mir weil sie bei hoher Lichtleistung klein sind und ein klobiger Kühlkörper würde diesen Vorteil wieder zunichte machen.
Die geplante Parallelschaltung hat natürlich Nachteile, wenn LEDS ausfallen oder die Arrays nicht ganz gleich sind, deshalb wäre eien Reihenschaltung sicher besser. Hier rätsle ich noch, welche Konstantstromquelle aus dem Lumitronix-Angebot ich für eine Reihenschaltung von 3 x 10W-SmartArrays verwenden könnte. Danke für einen Hinweis!
Wolf2
danke für die superschnelle und ausführliche Antwort - das war ein hervorragender Service!
Dass der Extremlines-Kühlkörper mit den 10W-SmartArrays nicht funktionieren kann, habe ich dank der ausführlichen Erläuterungen/Berechnungen jetzt verstanden! Nur welchen Kühlkörper aus dem Lumitronix-Angebot könnte ich dann für die SmartArrays verwenden? Die Dinger gefallen mir weil sie bei hoher Lichtleistung klein sind und ein klobiger Kühlkörper würde diesen Vorteil wieder zunichte machen.
Die geplante Parallelschaltung hat natürlich Nachteile, wenn LEDS ausfallen oder die Arrays nicht ganz gleich sind, deshalb wäre eien Reihenschaltung sicher besser. Hier rätsle ich noch, welche Konstantstromquelle aus dem Lumitronix-Angebot ich für eine Reihenschaltung von 3 x 10W-SmartArrays verwenden könnte. Danke für einen Hinweis!
Wolf2
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Achim H
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Hallo und willkommen im Forum.
Eine Reihenschaltung von 3 SmartArrays ist prinzipiell möglich, allerdings summieren sich dann die Vorwärtsspannungen aller SmartArrays:
3x 30V = 90V.
Damit käme man aus dem Bereich der elektrischen Kleinspannung (ELV, max. 75V) heraus. Die beiden spannungsführenden Kontakte (an der Anode von SmartArray1 und an der Kathode von SmartArray3) müssen isoliert werden, damit Stromunfälle vermieden werden.
Eine geeignete Konstantstromquelle @ 700mA gibt es hier nicht, diese bekommt man aber bei Mouser:
Meanwell HLG-60H-C700B (50 - 100V @ 700mA konstant, dimmbar)
Datenblatt
(schematische Bild siehe Datenblatt auf Seite 7 unten für Typ B)
dimmbar direkt am Gerät: 420mA bis 700mA
dimmbar über Kabel (Dimmbereich 10% bis 100%) per 1-10V Steuerspannung, 10V PWM oder 100k Poti.
53,03 EUR Netto bzw. ca. 83 EUR (inkl. 19% MwSt + Versandkosten)
Versandkostenfei ab 65 EUR netto.
Für diesen Preis könnte man auch 3 Konstantstromquellen hier aus dem Shop kaufen und jeweils 1 Array an je eine Konstantstromnquelle anschließen.
Nachteil: nicht dimmbar.
Vorteil: einzeln schaltbar.
Konstantstromquelle IP67, 230V Eingang 700mA 5-12x 3W LEDs
Geeignete Kühlkörper gibt es hier nicht. Diese bekäme man aber zum Beispiel bei Reichelt:
Profilkühlkörper
Geeignet für 1 Array (max. 21 Watt) sind alle Kühlkörper mit einem Wärmewiderstand zwischen 0,7K/W bis 1,3K/W.
Nicht geeignet um 2 oder 3 Arrays auf demselben Kühlkörper zu montieren.
Eine Reihenschaltung von 3 SmartArrays ist prinzipiell möglich, allerdings summieren sich dann die Vorwärtsspannungen aller SmartArrays:
3x 30V = 90V.
Damit käme man aus dem Bereich der elektrischen Kleinspannung (ELV, max. 75V) heraus. Die beiden spannungsführenden Kontakte (an der Anode von SmartArray1 und an der Kathode von SmartArray3) müssen isoliert werden, damit Stromunfälle vermieden werden.
Eine geeignete Konstantstromquelle @ 700mA gibt es hier nicht, diese bekommt man aber bei Mouser:
Meanwell HLG-60H-C700B (50 - 100V @ 700mA konstant, dimmbar)
Datenblatt
(schematische Bild siehe Datenblatt auf Seite 7 unten für Typ B)
dimmbar direkt am Gerät: 420mA bis 700mA
dimmbar über Kabel (Dimmbereich 10% bis 100%) per 1-10V Steuerspannung, 10V PWM oder 100k Poti.
53,03 EUR Netto bzw. ca. 83 EUR (inkl. 19% MwSt + Versandkosten)
Versandkostenfei ab 65 EUR netto.
Für diesen Preis könnte man auch 3 Konstantstromquellen hier aus dem Shop kaufen und jeweils 1 Array an je eine Konstantstromnquelle anschließen.
Nachteil: nicht dimmbar.
Vorteil: einzeln schaltbar.
Konstantstromquelle IP67, 230V Eingang 700mA 5-12x 3W LEDs
Geeignete Kühlkörper gibt es hier nicht. Diese bekäme man aber zum Beispiel bei Reichelt:
Profilkühlkörper
Geeignet für 1 Array (max. 21 Watt) sind alle Kühlkörper mit einem Wärmewiderstand zwischen 0,7K/W bis 1,3K/W.
Nicht geeignet um 2 oder 3 Arrays auf demselben Kühlkörper zu montieren.
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Loong
Servus…
Die Grenzen von Kleinspannung (Extra Low Voltage, ELV) reichen gemäß IEC 60449 bis 120 V DC bzw. 50 V AC. Diese Werte entsprechen der Grenze für die dauernd zulässige Berührungsspannung für erwachsene Menschen und normale Anwendungsfälle als nicht lebensbedrohlich (siehe hier).Achim H hat geschrieben:Damit käme man aus dem Bereich der elektrischen Kleinspannung (ELV, max. 75V) heraus. Die beiden spannungsführenden Kontakte (an der Anode von SmartArray1 und an der Kathode von SmartArray3) müssen isoliert werden, damit Stromunfälle vermieden werden.