Tunable White mit 2 COB auf einem Kühlkörper (Deckenfluter)

Haben Sie produktspezifische Fragen ?

Moderator: T.Hoffmann

Antworten
Web-Engel
Super-User
Super-User
Beiträge: 55
Registriert: Mo, 23.02.15, 10:58

Sa, 12.08.17, 13:43

Hallo,

ich möchte einen Deckenfluter mit TW realisieren, der einfach nackt auf einen Schrank gelegt wird.

Dazu zwei Nichia COB
http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Chip ... 2700K.html
http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Chip ... R9050.html
mit 5000K und 2700K. Besser wären natürlich 6500K statt 5000, aber dazu finde ich nichts.

CRI90 will ich trotz indirekter Beleuchtung haben; unsere Wände sind sehr, sehr neutral weiß. Ein fotografierter ColorChecker sieht indirekt aus wie direkt bestrahlt. Dass das bei einer Holzdecke nicht mehr funktionieren würde, ist mir auch klar.

Muss auf die COBs noch ein Abdeckglas drauf wegen Staub? Wenn ja, gibt es da etwas? Bündeln will ich das Licht nicht, eher noch mehr streuen.

Wegen TW brauche ich dreipoliges Kabel. Dazu müsste ich normales dreipoliges Stromkabel verwenden, oder kennt jemand dünneres 3poliges Kabel? Habe bei Kabelversendern nachgesehen; gibt wohl nichts.

Ich möchte gerne schrauben statt kleben und auch nicht bohren. Dazu diese Klemmen mit anscheinend 23,4mm Bohrlochabstand.
http://www.leds.de/High-Power-LEDs/High ... B-216.html

Für den Kühlkörper komme ich bei 30W elektrischer Leistungsaufnahme auf 1,8 K/W. Es leuchtet ja nur eines der Module gleichzeitig. Meine entscheidende Frage ist:

Welcher Kühlkörper kann zwei der COBs samt Anschlusselement aufnehmen, und wo kann ich die noch schrauben? Für mich ist es fast aussichtslos, das herauszufinden. Man kann ja nicht suchen „Kühlkörper mit Fläche x und Bohrlochabstand 2* y“. Die beiden hier
https://www.elpro.org/gb/led-heat-sinks ... 950-b.html
http://www.fischerelektronik.de/web_fis ... ndex.xhtml
könnte passen, sind aber eher etwas klein von der Fläche. Herausfinden kann ich es wohl nur, wenn ich sie kaufe. Wer hat hier eine gute Idee?

Als Treiber würde ich den hier nehmen:
http://www.leds.de/LED-Zubehoer/Steueru ... oller.html
Da sollten ja als Ausbau auch zwei COBs gleichzeitig angetrieben werden können

Als Trafo den hier:
http://www.leds.de/LED-Zubehoer/Spannun ... A-12V.html


Zusammenfassung meiner Fragen in der Reihenfolge der Wichtigkeit:
  • Kühlkörper mit Bohrlöchern für zwei COBs mit Anschlusselement
    COB mit 3000lm und CRI 90 und 6500K?
    Oder andere LED-Module empfehlenswert?
    Abdeckglas für COB nötig, welches?
    3poliges dünnes Kabel?
    Sonstige Tipps? Komplett andere Konfig empfohlen?
Alle Vorschläge willkommen!

Grüße
Martin
Borax
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 11980
Registriert: Mo, 10.09.07, 16:28

Sa, 12.08.17, 21:37

Kühlkörper mit Bohrlöchern passend für die Anschusselemente sind mir nicht geläufig. Ich fürchte, die musst Du selbst bohren (oder bohren lassen). Bei 'typischen' LED-Kühlkörpern sollte immer nur eine LED montiert werden. Es gibt schon auch andere Kühlkörper (wie z.B.: https://www.reichelt.de/Profilkuehlkoer ... ARCH=%252A ). Da kannst Du problemlos beide montieren.
Was leider gar nicht passt: Netzteil / Controller.
Die LEDs brauchen Konstantstrom. Hier wäre auch eine Entscheidung wichtig, mit welchem Strom Du sie betreiben willst:
1.8A wäre absolutes Maximum (nicht zu empfehlen). 1.4A ginge mit guter Kühlung gerade noch. Ich würde 1050mA empfehlen. Die bekommt man in großer Auswahl.
Der Controller ist ein reiner Controller und kein Treiber. Und mit (nur) einem 12V Netzteil würden die COBs nicht mal glimmen.
Was möglich wäre: Step-Up Wandler mit PWM Eingang wie z.B.: http://www.leds.de/LED-Zubehoer/Stromqu ... 050mA.html (für jede LED eine nötig). Dann reicht auch das 12V Netzteil aus. Andere Möglichkeit: Zwei LCM-40 KSQs. Dann wäre kein weiteres Netzteil nötig (die LCM-40 KSQs haben einen 12V Ausgang, der den Controller versorgen kann).
Web-Engel
Super-User
Super-User
Beiträge: 55
Registriert: Mo, 23.02.15, 10:58

Sa, 12.08.17, 22:03

Borax hat geschrieben:Was leider gar nicht passt: Netzteil / Controller.
Borax hat geschrieben:Der Controller ist ein reiner Controller und kein Treiber.
Hä? Habe mir das Datenblatt heruntergeladen, und da ist genau die Konfig drin, wie ich sie einrichten will: Netzteil, der M3-3A und dann die LEDs. Aber stimmt, da steht nicht, wie man den Strom einstellt.
Ich blicke jetzt überhaupt nicht mehr durch, wie was geschaltet werden muss. Muss der Controller hinter eine KSQ?

Ich dachte Netzteil = Gleichspannungsquelle -> M3-3A -> zwei LEDs

Borax hat geschrieben:Hier wäre auch eine Entscheidung wichtig, mit welchem Strom Du sie betreiben willst:
Ich dachte so an 700mA, ggf auch mehr. 3500lm wollte ich ungefähr. Wäre nett, wenn die KSQ per DIP-Schalter konfigurierbar wäre.
Borax
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 11980
Registriert: Mo, 10.09.07, 16:28

Sa, 12.08.17, 22:59

da ist genau die Konfig drin, wie ich sie einrichten will: Netzteil, der M3-3A und dann die LEDs.
Gilt für Konstantspannung. Wie z.B. bei Stripes (so was: http://www.leds.de/LED-Leisten-Module/F ... m-24V.html )
Muss der Controller hinter eine KSQ?
Nein. Das wäre tödlich für die LEDs.
Die (von mir verlinkten) KSQs haben einen Extra-Dimm-Eingang. Dort wird der Controller angeschlossen. Wie genau hängt von der KSQ ab.
Wäre nett, wenn die KSQ per DIP-Schalter konfigurierbar wäre.
Das wäre bei den LCM-40 gegeben. Bekommt man auch bei Reichelt: https://www.reichelt.de/Profilkuehlkoer ... CLE=138355
Web-Engel
Super-User
Super-User
Beiträge: 55
Registriert: Mo, 23.02.15, 10:58

So, 13.08.17, 14:18

Borax hat geschrieben:(für jede LED eine nötig)
Borax hat geschrieben:Die (von mir verlinkten) KSQs haben einen Extra-Dimm-Eingang. Dort wird der Controller angeschlossen. Wie genau hängt von der KSQ ab.
Borax hat geschrieben: (für jede LED eine nötig). ...Andere Möglichkeit: Zwei LCM-40 KSQs
Argh! Ich fange an, zu kapieren. Danke, Borax!

Im Fall von Konstantspannung steuert der Controller die LEDs direkt an. Alles logisch, einfach und preiswert.

Im Fall von Konstantstrom liefert der Controller nur den Input für die KSQ. Weil die KSQ nur einen Ausgang hat, brauche ich logischerweise zwei KSQ. Und die beiden KSQ müssen dann auch noch die gesamte Leistung bringen können, weil ich ja auch mal nur reines 2700-K-Licht haben will. Korrekt?

Das heißt, ich brauche zwei KSQ für je 47€ und einen Controller für 43€ für diese TW-Lösung! Jetzt komme ich natürlich ins Grübeln:

Konkret bekomme ich als Gegenwert für den Controller
+ Fernbedienung
+ Synchronisiertes Dimmen zweier Netzteile (bei gleicher Helligkeit)
- volle Leistung geht nicht mehr (kein 100% + 100%, sondern nur noch 50% + 50%)

Ohne den Controller könnte ich beide KSQ separat dimmen ohne Fernbedienung, hätte also etwas mehr Fummelei, könnte dafür aber auch volle Leistung abrufen (mit dann rund 4000 K).

Dann war meine erste TW-Lösung, die ich vor zwei Jahren ertüftelt habe, gar nicht so doof: eine dimmbare KSQ und dann Schalter zwischen KSQ und den jeweiligen LEDs. Damit kann ich dann zwischen 3000K, 5000K und 4000K umschalten, und dimmen kann ich auch. Nur Zwischenwerte (4500K) gehen nicht, und man sollte beim Umschalten der Lichtfarbe die KSQ ausgeschaltet haben. Selbst das sollte man beheben können, wenn man Potis statt Schalter nimmt; das war mir nur zu mühsam zu berechnen und konfigurieren. Mit dieser Lösung spart man also den Controller und eine KSQ, also 90€!

Gibt es denn am Markt keine 2-Kanal-KSQ oder TW-KSQ, die also zwei Farben gleichzeitig ansteuern kann?
Borax
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 11980
Registriert: Mo, 10.09.07, 16:28

So, 13.08.17, 23:23

Und die beiden KSQ müssen dann auch noch die gesamte Leistung bringen können, weil ich ja auch mal nur reines 2700-K-Licht haben will. Korrekt?
Ja.
Ohne den Controller könnte ich beide KSQ separat dimmen ohne Fernbedienung, hätte also etwas mehr Fummelei, könnte dafür aber auch volle Leistung abrufen (mit dann rund 4000 K).
Ja.
eine dimmbare KSQ und dann Schalter zwischen KSQ und den jeweiligen LEDs
Echt? Zwischen KSQ und LED ein Schalter? Das kann normalerweise nicht gut gehen: viewtopic.php?f=35&t=18493
Gibt es denn am Markt keine 2-Kanal-KSQ oder TW-KSQ, die also zwei Farben gleichzeitig ansteuern kann?
Nein. Zumindest ist mir da nichts geläufig. Die meisten verwenden Stripes, da funktioniert so ein Controller, oder fertige Lampen (wo Treiber, Controller und Empfänger schon eingebaut sind). Prinzipiell gibt es so was schon, aber ich weiß nicht wo man so was einzeln kaufen kann: viewtopic.php?p=209921#p209921 Und das dort verwendete Gerät hat keine Memory Funktion, standardmäßig startet die KSQ mit kaltweißem Licht auf volle Stärke.
Web-Engel
Super-User
Super-User
Beiträge: 55
Registriert: Mo, 23.02.15, 10:58

Mo, 14.08.17, 06:47

Borax hat geschrieben:Echt? Zwischen KSQ und LED ein Schalter? Das kann normalerweise nicht gut gehen:
Das war mir schon klar, deshalb schrieb ich ja auch:
Web-Engel hat geschrieben:eine dimmbare KSQ und dann Schalter zwischen KSQ und den jeweiligen LEDs. [...] und man sollte beim Umschalten der Lichtfarbe die KSQ ausgeschaltet haben
Mit irgendeiner Poti-Konstruktion sollte man das auch beheben können. Vielleicht überlege ich mir da mal etwas. Nicht wegen der stufenlosen Verstellbarkeit, hier haben wir entweder 3000K oder 5000K, sonst nichts. Auch nicht wegen des Umschaltvorgangs, denn hier wird nur morgens auf kaltweiß und abends auf warmweiß geschaltet. Sondern wegen der Betriebssicherheit; nicht dass irgendein Vollpfosten, der bei seinem Besuch herumspielt, die LEDs zerschießt.

Oder ich warte auf eine KSQ mit tunable white. Ist ja eine echte Marktlücke, das müsste doch mal jemand bringen.
dieterr
Hyper-User
Hyper-User
Beiträge: 1142
Registriert: Mo, 04.01.16, 18:16

Mo, 14.08.17, 08:07

Was mir in deinem Fall praktischer erscheint: 48V Konstantspannungsnetzteil mit ~40-50W wie das RS-50-48, 2x MW-LDD-1000 LED-Treiber und diese per PWM steuern. Da bist du dann ohne den Kontroller bei ~25€.

2-Kanal Kontroller könnte man auch selber bauen, 433MHz Fernbedienung und Arduino / ATTINY. Oder Steckdosenschalter oder was ähnliches.
Web-Engel
Super-User
Super-User
Beiträge: 55
Registriert: Mo, 23.02.15, 10:58

Di, 15.08.17, 13:17

Danke, das geht dann in die richtige Richtung. Dann braucht man wenigstens das Netzteil nur einmal. Ich komme zwar auf 33 Euro (13 Euro für LPV-60-48 und je 10 für das LDD-1000HW), aber darauf kommt es nicht an. Allerdings ist mir noch nicht ganz klar, woher ich die Spannung für den Controller kriege, denn der will wohl 12-24VDC, und die gibt mir das 48er Netzteil nicht ab. Und die 48V brauche ich, weil selbst mit 36V die COBs nicht ganz ausgelastet sind. Auf jeden Fall bin ich mit der Architektur flexibler.

Andererseits, wenn ich schon in die Richtung gehe, sollte der Controller aber auch mehrere Kanäle bedienen können, wenn er schon nichts weiter macht als regeln. Also ein Controller für WoZi/Küche, und dann regele ich Sofa, Esstisch, Küche usw. mit einem Controller. Da muss ich aber noch mehr in mich gehen. Und dann auch überlegen, ob das dann PWM, DALI, oder DMX gibt.
dieterr
Hyper-User
Hyper-User
Beiträge: 1142
Registriert: Mo, 04.01.16, 18:16

Di, 15.08.17, 17:43

Web-Engel hat geschrieben:Allerdings ist mir noch nicht ganz klar, woher ich die Spannung für den Controller kriege, denn der will wohl 12-24VDC,
Ein kleiner Spannungswandler 48=>12V wie der http://www.mouser.de/ProductDetail/Mura ... IrFQ%3d%3d sollte es tun. Aber das kommt auch den Verbrauch des Controllers an, einfacher wäre da sicher eine Lösung mit TL783. Was ich damit sagen will: das lässt sich lösen.
Web-Engel hat geschrieben:Andererseits, wenn ich schon in die Richtung gehe, sollte der Controller aber auch mehrere Kanäle bedienen können, wenn er schon nichts weiter macht als regeln. Also ein Controller für WoZi/Küche, und dann regele ich Sofa, Esstisch, Küche usw. mit einem Controller. Da muss ich aber noch mehr in mich gehen. Und dann auch überlegen, ob das dann PWM, DALI, oder DMX gibt.
Deshalb der Vorschlag mit 2-Kanälen - das weckt keine weiteren Wünsche :D Vorerst...
Web-Engel
Super-User
Super-User
Beiträge: 55
Registriert: Mo, 23.02.15, 10:58

Di, 15.08.17, 21:33

dieterr hat geschrieben:Deshalb der Vorschlag mit 2-Kanälen
Danke. Denke, ich mache das mit den zwei Treibern und einer Spannungsversorgung und erst einmal ohne Kontroller. Nur wäre es dann natürlich schöner, wenn der Treiber wenigstens so etwas wie eine Push-Dimmung oder DIP-Schalter hätte; aber so etwas scheint zumindest Meanwell nicht zu haben.
Borax
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 11980
Registriert: Mo, 10.09.07, 16:28

Di, 15.08.17, 23:06

wenn der Treiber wenigstens so etwas wie eine Push-Dimmung oder DIP-Schalter hätte; aber so etwas scheint zumindest Meanwell nicht zu haben.
Das ist bei dem Preis auch nicht zu erwarten. Was noch ginge wären zwei Step-Up-Wandler: http://www.leds.de/LED-Zubehoer/Stromqu ... 050mA.html Die können mit einem 12V Netzteil betrieben werden (und dann könntest Du auch den Controller anschließen), oder einfach noch einen Widerstand, ein paar Dioden und ein normales Poti je Treiber. So wie hier von ustoni beschrieben: viewtopic.php?p=198575#p198575 Damit hättest Du vollständig Tunable White für halbwegs billiges Geld ;)
Web-Engel
Super-User
Super-User
Beiträge: 55
Registriert: Mo, 23.02.15, 10:58

Mi, 23.08.17, 14:18

Will für die Nachwelt eine meiner Fragen selbst beantworten:

Es gibt einen Kühlkörper, auf dem zwei der von mir genannten COBs inkl. der Anschlusselemente gleichtzeitig festgeschraubt werden können, ohne Bohren, voller Kontakt (also kein Stück vom COB hängt in der Luft)!

ModuLED Mega 13420-B
MechaTronix
https://www.elpro.org/gb/led-heat-sinks ... 420-b.html
hat bei 2 cm Dicke 1,3 K/W
Benutzeravatar
Achim H
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 13067
Registriert: Mi, 14.11.07, 02:14
Wohnort: Herdecke (NRW)
Kontaktdaten:

Mi, 23.08.17, 16:27

Mag sein, dass 2 COBs gleichzeitig auf die Grundfläche draufpassen, wahrscheinlich wird aber der Luftstrom durch die Rippen stark eingeschrängt. Die COBs (plattenförmig) wirken wie eine Mauer. Ob die COBs noch ausreichend gekühlt werden, steht in den Sternen. Zur Mitte hin dürfte es ziemlich warm werden, weil der Luftstrom den Weg des geringsten Widerstandes wählt, also nicht bis in die hinterste Ecke (zum mittleren, massiven Teil des KK --> siehe grüner Pfeil) hinein.

Soll der Kühlkörper zwangsgekühlt werden (Lüfter)?
Rein passiv gekühlt könnte das möglicherweise in die Hose gehen. Ich habe es nicht ausprobiert.

Bild wieder gelöscht, da nicht zutreffend.
Zuletzt geändert von Achim H am Mi, 23.08.17, 19:42, insgesamt 1-mal geändert.
Web-Engel
Super-User
Super-User
Beiträge: 55
Registriert: Mo, 23.02.15, 10:58

Mi, 23.08.17, 17:23

Achim H hat geschrieben:Mag sein, dass 2 COBs gleichzeitig auf die Grundfläche draufpassen, wahrscheinlich wird aber der Luftstrom durch die Rippen stark eingeschrängt. Die COBs (plattenförmig) wirken wie eine Mauer
Hä? Kapiere Deine Aussage nicht ganz. Um Missverständnisse zu vermeiden: Die COBs sitzen komlett auf der Grundfläche. Die Anschlusselemente ragen minimal über die Grundfläche hinaus in ein paar "Täler" hinein.

Konkret hat der KK 24 "Täler" (also auch 24 Rippen), davon werden 18 überhaupt nicht bedeckt, vier bei den innersten 3% der Talfläche, zwei bei den innersten 10% der Talfläche. Alles grob geschätzt. Würde ich 6 Täler komplett abdecken, würde ich maximal 6/24 also 1/4 der Kühlleistung verlieren (in der Praxis natürlich weniger, weil auch die runde Außenseite und die Grundfläche zur Kühlung beitragen). Grob geschätzt verliere ich vielleicht 5% der Kühlleistung.

Weiterhin verliere ich natürlich Kühlleistung, weil der COB nicht mittig sitzt sondern leicht seitlich versetzt. Das dürfte sogar mehr sein als der Verlust durch die Abdeckung.

Vielleicht müsste ich mal ein Bild machen, habe aber nur 1,5 Anschlusselemente (ein zerbrochenes) und keinen COB.

Ich will den Kühlkörper rein passiv betreiben. Ich werde ihne erst einmal auf den Schrank legen und die Temperatur messen; dann wird er noch etwas hochgebockt, damit auch Luft von unten drankommt.
Benutzeravatar
Achim H
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 13067
Registriert: Mi, 14.11.07, 02:14
Wohnort: Herdecke (NRW)
Kontaktdaten:

Mi, 23.08.17, 18:04

Hä? Kapiere Deine Aussage nicht ganz. Um Missverständnisse zu vermeiden: Die COBs sitzen komlett auf der Grundfläche. Die Anschlusselemente ragen minimal über die Grundfläche hinaus in ein paar "Täler" hinein.

Montiere mal die Leds (gedanklich) auf den Kühlkörper. Und jetzt schneidest Du ihn in der Mitte durch, also auch durch die beiden Leds. Von der Seite (auf die Schnittfläche geschaut) müsste das dann ungefähr so aussehen wie in meiner Grafik.
ustoni
Auserwählter
Auserwählter
Beiträge: 2105
Registriert: Sa, 04.06.11, 12:39
Wohnort: Mechernich

Mi, 23.08.17, 18:53

Hier mal die Maßzeichnung des Kühlkörpers. Grob mit dem gelben Rechteck zusätzlich skizziert die durchgehend nutzbare Auflagefläche des Kühlkörperkerns:
KK.jpg
Die COB-Module haben eine Grundfläche von 24 x 19 mm. 2 Stück nebeneinander dürften also locker passen. Selbst mit Haltern dürften wenn überhaupt nur wenige Millimeter in den Luftweg ragen. Kann man also getrost vernachlässigen.
Weiterhin verliere ich natürlich Kühlleistung, weil der COB nicht mittig sitzt sondern leicht seitlich versetzt.
Selbst das kannst Du vernachlässigen, der massive Kern des Kühlkörpers sorgt für ausreichend schnelle Wärmeleitung in die Kühlrippen. MechaTronix hat sich bei der Konstruktion des Kühlkörpers wohl schon Gedanken gemacht. :lol:
Ich werde ihne erst einmal auf den Schrank legen und die Temperatur messen
Bei den 5 cm hohen Kühlkörpern dieser Baureihe wäre das kein Problem. Hab ich schon ausprobiert, macht keinen nennenswerten Unterschied bei der Kühlleistung.
Bei 2 cm Bauhöhe ist der durch die seitlichen Öffnungen zwischen den Kühlrippen entstehende Luftstrom aber extrem eingeschränkt. Bei dem Versuch solltest Du kontinuierlich die Temperatur überwachen.
Web-Engel
Super-User
Super-User
Beiträge: 55
Registriert: Mo, 23.02.15, 10:58

Mi, 23.08.17, 19:56

ustoni hat geschrieben:Kann man also getrost vernachlässigen.
OK, sind wir also schon zwei, die Kühlwirkung für kaum beinträchtigt halten.
ustoni hat geschrieben:Bei 2 cm Bauhöhe ist der durch die seitlichen Öffnungen zwischen den Kühlrippen entstehende Luftstrom aber extrem eingeschränkt. Bei dem Versuch solltest Du kontinuierlich die Temperatur überwachen.
Ja, für mich sollten 2 cm reichen. Überwachen werde ich. Vermutlich werde ich ihn auch gleich 1 cm hochbocken, irgendwelche Gummifüße werden sich finden.
ustoni
Auserwählter
Auserwählter
Beiträge: 2105
Registriert: Sa, 04.06.11, 12:39
Wohnort: Mechernich

Mi, 23.08.17, 21:08

Noch etwas: von dem Anschlusselement würde ich abraten und stattdessen eher Wärmeleitkleber verwenden.

Ich würde aus 2 Gründen davon abraten.

1. Die Kontaktfedern sind nicht vergoldet. Die Wahrscheinlichkeit, dass diese im Laufe der Jahre korrodieren, ist recht hoch.

2. Die Befestigungsschrauben müssen mit einem Drehmomentschlüssel angezogen werden. Der maximale Drehmoment beträgt 0,6 Nm. Zieht man die Schrauben von Hand an, wird dieser Wert mit ziemlicher Sicherheit überschritten. Dann besteht die Gefahr, dass sich die Halterung teilweise vom COB-Modul abhebt und das Modul nicht mehr sauber angedrückt wird. Das kann zu lokalen Überhitzungen im COB-Modul führen.

Vor dem Aufkleben sollten bereits ausreichend lange (dünne) Kabel an die COBs gelötet werden. Nach dem Aufkleben würde die Wärmeenergie der Lötspitze zu schnell in den Kühlkörper geleitet werden.
Antworten