KSQ DIY 20W/50W

[Gottlieb]

Hallo LED-Bastler,

ein Verwandter von mir hat es sich zur Aufgabe gemacht, seinen 300W-Halogen Deckenfluter auf LED umzurüsten.
Die bringt ja rund 5000lm, daher dachten wir so an vielleicht 1x 50W oder 2-3x 20W. Das ganze soll dann auch noch dimmbar sein.

Hättet ihr gegen diese No-Name-LED etwas einzuwenden oder sollte man eher eine Marken-LED nehmen? Bei dem Preis könnte man eigentlich auch erstmal eine kleine Versuchsreihe starten.
Ich würde gerne nach Möglichkeit die KSQ auch gerne selbst bauen (jaja, ich weiß, 35V und "Laie", CE-Zeichen, Kühlung usw.). Habe allerdings schon langejährige Bastelerfahrung, ET-Studium im höheren Semester usw.
Daher meine Idee: jede LED mit einer KSQ, PWM-Signal für alle kommt von einem kleinen µC und die Spannung für alle aus einem sehr potentem Trafo. Die KSQ sollte dann (bei der 20W-Variante) aus einem LM3404 o.ä. aufgebaut werden. Oder könntet ihr mir da auch was empfehlen?

Viele Dank und Grüße schonmal
Gottlieb

[Borax]

Hallo Gottlieb,
welcome on board!

Hättet ihr gegen diese No-Name-LED etwas einzuwenden oder sollte man eher eine Marken-LED nehmen

Das kann Dir niemand beantworten. Bei den No-Name-LEDs sollte man auf alle Fälle einige Abstriche bzgl. den Datenblatt Angaben zur Lichtstärke/Effizienz machen. Und welche Qualität man dann 'erwischt' ist halt ein wenig Glücksache. Auch wenn man Marken-LEDs verwendet sind 5000lm inzwischen nicht mehr soo teuer. Und das Ergebnis ist wesentlich besser vorhersehbar. Wenn Du unbedingt die KSQ selbst bauen willst, ok, aber auch hier würde ich sagen, soo teuer sind die nicht mehr, Auswahl gibt es reichlich (auch dimmbar) und eine vergleichbare Effizienz selbst hinzukriegen ist dann doch recht aufwändig.
Hier mal ein Beispiel:
5 CREE MK-R: http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Cree ... x12mm.html (alle in Serie) bei 900mA Betriebsstrom an so einer KSQ (Dimmbar per PWM, 1-10V oder in der -DA Version auch per DALI Schnittstelle oder Push-Taster): http://www.elpro.org/shop/shop.php?p=LCM-60 dürften über 5000lm bringen und die Gesamtkosten liegen nur bei etwas über 100€ (ohne Versand). Für die nötige Kühlung musst Du natürlich auch sorgen (das ist eigentlich die schwierigere Aufgabe dabei).

[Gottlieb]

Hallo Borax,

danke für deine Tipps! Die LEDs schauen ja wirklich schon besser aus
Hast du zufällig noch eine Kühlkörper Empfehlung? Würde gerne vier Stück davon verbauen, möglichst auf einem flachen KK. Sie müssen ja nicht bei max. Strom betrieben werden, so 1A sollte reichen

Danke dir!

[Borax]

Hast du zufällig noch eine Kühlkörper Empfehlung?

Nicht wirklich. Hängt ja sehr stark von der 'Einbausituation' ab.
Ich kann Dir hier mal eine 'Beispielrechnung' für einen bestimmten Kühlkörper geben, ob das aber passt, kann ich nicht sagen...
Eine MK-R bei 0.9A hat etwa 11W (die von mir verlinkte KSQ kann 'nur' 900mA). Wärmewiderstand der LED selbst ist 1.7K/W, auf Platine schätze ich mal 3K/W*. Bei 11W also 33°C über der Kühlkörpertemperatur. Spezifiziert ist die LED bei 85°C Junction-Temperatur, wenn Du das 'einhalten' willst, darf der Kühlkörper also nicht wärmer als etwa 55°C werden. Raumtemperatur nehmen wir mal mit maximal 30°C an. Bleiben 25°C Differenztemperatur. Bei 11W 'Heizleistung' darf der Kühlkörper also höchstens einen Wärmewiderstand von 2,3K/W haben (pro LED!). Bei einem Deckenfluter gehe ich mal davon aus, dass die Kühlkörper mit den Lamellen nach unten montiert werden. Da hat ein Standard-Kühlkörper nur noch etwa 60% seiner 'Nennleistung' (siehe: download/file.php?id=21489 und das gilt für nach unten offen - nicht in einem 'Gehäuse'!). Nennleistung des Kühlkörpers für eine LED dann 1.4K/W. Bei Reichelt gäbe es z.B. diese hier: http://www.reichelt.de/Profilkuehlkoerp ... ICLE=22279 Hat zwar 'nur' 1.5K/W, aber das reicht, die 11W werden ja auch nicht ganz zu Wärme, ein Teil der Energie wird ja zum Glück auch zu Licht...

*Ich weiß nicht wie gut diese Platine ist. Ich habe eine CREE XM-L mit Platine mal nachgemessen: viewtopic.php?f=31&t=12079 mit recht enttäuschendem Ergebnis... Da ist/war der Wärmewiderstand der Platine noch wesentlich größer. Besser wäre es also, wenn Du die LEDs nicht mit Platine nimmst, sondern selbst verlötest. Könnte man vielleicht mit dieser Tiffany Kupferfolie machen... Siehe z.B. viewtopic.php?f=31&t=12920&p=147317 oder viewtopic.php?f=31&t=14712

[Gottlieb]

Ah, ok! Vielen Dank für die Rechnung
Aber noch eine Frage: die 11W sind ja die elektrische Leistung und die LED hat ja (zum Glück) keinen Wirkungsgrad von 0 - also verheizt die ja keine 11W, sonder vielleicht nur 60% oder so davon - dann könnte eigentlich auch ein etwas kleinrer reichen, oder? Das Problem ist eher, dass in der aktuellen Lampe oben nicht soo viel Platz ist - vielleicht kann ich morgen mal ein Foto schicken lassen.

Die Idee mit der Kupferfolie auf dem Kühlkörper ist eine gute Idee - sieht man ja nachher eh nicht

[Borax]

Etwas kleiner schon . Aber wir rechnen immer erst mal mit dem 'worst case' Szenario. Und den ersten Abstrich hab ich ja auch schon gemacht (1.5K/W statt 1.4K/W). Mit 40% Lichtausbeute würde ich aber nicht rechen. So gut sind bisher nur spezielle Labormuster. Und wie gesagt. es hängt auch stark von der Einbausituation ab.