Benötigtes Material:
- Selbstklebende Kupferfolie (z.B.: http://www.glas-per-klick.de/tiffanytec ... blatt.html
- 1 Streifen eloxiertes Aluminium, 300 x 20 x 2 mm
- 2 Aluwinkel, L-Form, Schenkelbreite je 30 mm, Länge 80 mm
- 2 Aluplatten, 32 x 30 mm
- 1 Mini-Kipphebelschalter (nicht der aus dem Shop, der ist nur für 125 V zugelassen)
- 1 Netzkabel, 2-polig, weiß mit Netzstecker
- 1 Konstantstromquelle 350 mA, IP65, Art.Nr. 95040
- 10 Nichia SMD LEDs warmweiß 120 Grad NSSL 157T-H3, ArtNr.14024
- Granit-Effekt-Lack, weiß sowie passender Haftgrund (Baumarkt, z.B. Hellweg)
- Metallkleber, Pattex Kraft-Mix Metall
Die LEDs müssen für diese Schaltung aus dem gleichen Binning stammen um sicherzustellen, dass die Vorwärtsspannung bei allen LEDs annähernd gleich ist. Nur so kann sichergestellt werden, dass durch alle LEDs der gleiche Strom fließt. Dies kann man z.B. dadurch sicherstellen, dass man alle LEDs aus dem gleichen Verpackungsstreifen entnimmt.
Vorbereiten des Aluminium-Streifens:
Von einer Seite des Alu-Streifens 10 cm abmessen und markieren. An der Markierung den Alu-Streifen über einer runden Kante au ca. 110 Grad abwinkeln. An der kurzen Seite die Kanten mit einer Feile etwas abrunden. 3 Streifen Kupferfolie auf 7 cm Länge und 5 mm Breite schneiden und im vorderen Bereich des kurzen Winkels aufkleben, dabei zwischen den Streifen 0,5 – 1 mm Abstand lassen. 2 weitere Kupferstreifen von den äußeren bereits aufgeklebten Streifen bis zum unteren Ende des Alu-Streifens weiterführen. Stoßstellen, 7-cm-Streifen und am unteren Ende ca 1 cm verzinnen:
Bei der Verarbeitung der LEDs tauchen 2 Probleme auf:
1. Die LEDs sind aufgrund ihrer winzigen Abmessungen mechanisch sehr empfindlich. (Abmessungen: 3 x 1,4 x 0,52 mm)
2. Die Lötflächen von Anode und Kathode befinden sich auf der Unterseite!
Zur Verdeutlichung hier zunächst eine Nahaufnahme der Unterseite auf einem Lineal:
Ebenfalls sehr hilfreich ist ein selbstgebauter LED-Tester bestehend aus 9 V Batterie, Batterieclip, 2 Messspitzen und einem Widerstand von ca. 600 Ohm. Der Widerstand wird dabei in die Plus-Leitung gelötet und mit Schrumpfschlauch fixiert und isoliert:
- LED Tester.jpg (45.28 KiB) 11764 mal betrachtet
Zum Verlöten der LEDs wird zunächst die Anodenseite der verzinnten Kupferfläche mit etwas Flussmittel versehen. Dann wird eine LED von der Kathodenseite her mit der Kreuzpinzette aufgenommen und auf der Kupferfläche positioniert. Zum Schluss wird das Lötzinn in der Nähe der Anode mit dem Lötzinn aufgeschmolzen, bis das Lötzinn um die Anode herum komplett geschmolzen ist. Bei ausreichend hoher Lötspitzentemperatur sollte dies nicht länger als ca. 1 Sekunde dauern.
Die Lötverbindung sieht dann so aus:
- LED Anode gelötet.jpg (17.95 KiB) 11764 mal betrachtet
Anschließend wird etwas Flussmittel im Kathodenbereich aufgebracht und die Kathode verlötet. Beim Lötvorgang kann man beobachten, wie das Lötzinn unter die LED fließt. Anschließend kann die Lötstelle an der Anode nochmal nachgearbeitet werden. Die LED sollte dann erneut getestet werden.
Wenn alle 10 LEDs eingelötet sind, werden alle Lötflächen gründlich mit Isopropanol (Brennspiritus tuts auch) gereinigt. Das Ergebnis:
- In ein Aluplättchen mittig unten ein Langloch als Kabeldurchführung fräsen
- Das Aluplättchen mit dem unteren Ende des Alustreifen verkleben.
- In eine Schmalseite eines Aluwinkels eine Nut von 3 mm Tiefe und 21 mm Breite feilen
- Gegenüber ein 6,2 mm Loch für den Schalter bohren
- Aluplättchen mit Aluleiste mit diesem Winkel verkleben
- Hohlräume zwischen Aluleiste und Aluwinkel mit Epoxy-Kleber füllen
- Konstantstromquelle einkleben (350 mA-Ausgang weist zur Aluleiste, also nach hinten)
- Ausgänge der KSQ mit den Kupferstreifen verlöten, dabei auf richtige Polung achten
- Schalter einbauen, Netzkabel einführen und gemäß Schaltplan verdrahten. Wichtig! Auf gute Isolierung achten, z.B. Schrumpfschlauch
- Funktionstest durchführen, der Sockel ist später nicht mehr zu öffnen!
- Zweiten Aluwinkel einkleben, der Sockel ist jetzt nur noch vorne offen.
- Sockel mit der Öffnung nach oben ablegen und vollständig mit Heißkleber vergießen. Die Verdrahtung wird dadurch schutzisoliert und der Sockel wird etwas schwerer
und damit standfester.
- Vorderes Plättchen aufkleben
- Klebekanten plan fräsen
Jetzt kann die Leuchte lackiert werden. Hierzu zunächst den LED-Bereich, das Netzkabel und den Schalter mit schwachhaftendem Papiertape abkleben. Die Leuchte wird dann zunächst mit Haftgrund grundiert und anschließend mit Granit-Effekt-Lack mindestens 2 mal lackiert. Der LED-Bereich sieht dann so aus:
Die 350 mA der KSQ verteilen sich auf 5 Parallelzweige. Damit fließen durch jede LED 70 mA. Je 2 LEDs sind in Reihe geschaltet, die Spannung über den LEDs beträgt damit 6,3 V. Daraus ergibt sich eine LED-Leistung von 2,2 W. Gemäß Herstellerdatenblatt ergibt sich daraus eine Lichtleistung von 200 Lumen. Aus der gemessenen Leistungsaufnahme von 3,4 W ergibt sich daraus eine Effizienz von 59 lm/W.
Hier nochmal die Leuchte im ausgeschalteten und eingeschalteten Zustand:
). Die Eloxalschicht hat die gleiche Härte wie Diamanten und ist daher nur sehr schwer zu beschädigen. Weiterhin hat Aluminiumoxid eine Durchschlagfestigkeit von 35 kV/mm. Eine zusätzliche Isolierung ist deshalb vollkommen überflüssig.
5*