Treiber & Wärmemanagement für 3 W - UV LED

Schaltungen, Widerstände, Spannung, Strom, ...

Moderator: T.Hoffmann

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Iconoclast
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Di, 11.02.20, 17:19

Hallo zusammen,

ich würde gerne folgende UV LED (4,1 V, 700 mA) in einem geschlossenen Gehäuse betreiben und habe dazu einige Fragen:

https://www.conrad.de/de/p/roschwege-st ... 91113.html

1.) kann ich die LED mit folgendem Treiber betreiben?
https://www.voelkner.de/products/530806 ... -V-DC.html

2.) Verstehe ich es richtig, dass ich für das Betreiben der LED mittels des oben genannten Konstantstrom-Treibers keinen Vorwiderstand benötige, d.h. die LED direkt an den Treiber anschließen kann?

3.) Um die entstehende Wärme abzuführen würde ich die LED mittels Wärmeleitkleber auf folgende Kühler/Lüfter-Kombi kleben. Kann mir jemand sagen, ob das ausreichend ist? Da das ganze in einem geschlossenen Kunststoffgehäuse betrieben werden soll (LED ist nur minutenweise an) - ist es notwendig das Gehäuse zu belüften?

Vielen Dank schonmal für eure Antworten!
Borax
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Di, 11.02.20, 19:56

Hallo Iconoclast
welcome on board!

Punkt 1: Nein
Punkt 2: Nein. Prinzipiell schon, aber nur bei einer passenden KSQ (mit höchstens 500mA).
Punkt 3: Schwer zu sagen. Link zum Kühlkörper fehlt. Und es hängt natürlich auch von der Größe des Gehäuses ab. Und minutenweise als Angabe reicht nicht. 2-3 Minuten pro Stunde ist ein großer Unterschied zu 2-3 Minuten alle 5 Minuten.

[Edit] Ich hätte wohl doch erst das Datenblatt anschauen sollen... Aber ich dachte mir, wenn jemand eine KSQ aussucht, dass die dann auch den richtigen Strom für die gewählte LED hat (und nicht 200mA zu viel)
Zuletzt geändert von Borax am Di, 11.02.20, 21:03, insgesamt 1-mal geändert.
Buddhamilch
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Di, 11.02.20, 20:29

Falls Du die Led noch nicht gekauft hast: 80 EUR für eine UV-Led ist wahnsinnig teuer. Typisch Conrad eben.

Im Shop von Lumitronix findest Du ebenfalls UV-Leds mit 365nm, die nur einen Bruchteil kosten.

Zum Beispiel:
Nichia NCSU276A UV SMD-LED mit 10x10mm Platine, 780mW, 365nm --> 9,71 EUR.
Borax
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Di, 11.02.20, 21:00

Wobei der typische Strom für die Nichia NCSU276A 500mA ist. Bei der Conrad LED aber auch. 700mA gingen nur unter Idealbedingungen (hast Du nicht). Aber die Nichia ist auch wesentlich effizienter (780mW, die beim C hat nur 220 mW). Und die Roschwege Star-UV365-01-00-00 UV-LED hat 500mA als abs. Max Rating (350mA typisch). Die kann man also nicht mal unter Idealbedingungen mit 700mA betreiben.
Iconoclast
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Mi, 12.02.20, 00:17

Vielen Dank für eure Antworten!

Hatte leider den falschen Link reinkopiert. Meinte eigentliche diese LED mit 700 mA (die sehen sich aber auch alle ähnlich) - dafür müsste der verlinkte Treiber passen, oder? Liefert eine solche KSQ immer den entsprechenden Strom, oder ist das nur der Maximalwert? Falls ersteres: müsste eine LED mit geringererem Maximalstrom dann mittels entsprechendem Parallelwiderstand angeschlossen werden?

https://www.conrad.de/de/p/roschwege-st ... 91126.html

Danke auch für den Hinweis auf die Nichia. Hier ist mir allerdings nicht ganz klar, wie mit den beiden Leistungsangaben (einmal 2 W, einmal 780 mW) umzugehen ist. Handelt es sich bei den 2 W um die Gesamtleistung und bei den 780 mW um die Strahlungsleistung (und entsprechend dann 2 W - 0,78 W = 1,22 W Wärmeverlustleistung)?

Kühlkörper meinte ich folgenden:
https://www.voelkner.de/products/48119/ ... rpern.html
Buddhamilch
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Mi, 12.02.20, 09:35

Handelt es sich bei den 2 W um die Gesamtleistung und bei den 780 mW um die Strahlungsleistung

Ja.
Die Leistung ist ein Produkt aus Spannung x Strom.
Hierbei handelt es sich um die Leistung bei typischem Strom (500mA).
Da die Led aber bis 700mA bestromt werden kann, kann die Leistung bis ca. 3,08W groß werden.

Die Strahlungsleistung ist eine radiometrische Größe, weil UV kein sichtbares Licht ist --> vergleichbar mit dem Lichtstrom (photometrische Größe) bei sichtbarem Licht.
Kühlkörper meinte ich folgenden:

Ich habe mal bei Fischer Elektronik nachgeschaut, was deren Lüfterkühler so können.
Einen vergleichbaren habe ich gefunden, der ist bei gleicher Länge nur ca. 1mm breiter. Wärmewiderstand: 2,3K/W.

Bei maximaler Bestromung würde die Nichia Led 3,08W veranschlagen.
Ca. 70% davon ist die Wärmeleistung.
3,08W x 0,7 [70%] = 2,156W

Erwärmung bei maximaler Leistung und Montage auf dem Lüfterkühler:
2,156W x 2,3K/W = 4,9588K --> gleichbedeutend: 4,9588°C.

Ich kann leider nicht abschätzen, wie warm die Luft im Gehäuse wird.

Notfalls könntest Du aber noch eine Temperatursicherung einbauen, die die Netzspannung unterbricht, wenn es zu warm werden sollte. Die Sicherung ist nicht wieder einschaltbar und muss dann ausgetauscht werden. Empfehlen würde ich eine maximale Temperatur von 110°C.
Diese gibt es ebenfalls bei Völkner: Temperatursicherung 104°C (250V, max. 10A) --> 0,77 EUR.

Anmerkung zur Temperatursicherung:
Die Drähte nicht abschneiden oder kürzen. Diese funktionieren als Wärmefühler und darüber kühlt die Sicherung auch wieder ab.
Die Drähte sind zwar lötbar, ich würde sie aber crimpen oder in einer Lüsterklemme quetschen..

Da über die Sicherung die Netzspannung fließt, solltest Du diese mit einem Gewebe-/Geflechtschlauch isolieren.
Diesen gibt es ebenfalls bei Völkner:
HellermannTyton 170-10300 HEGP03-PET-BK Geflechtschlauch Schwarz Polyester 1 bis 5mm Meterware --> 0,87 EUR/m

Ich habe die Temperatursicherung bewusst unter 110°C gewählt, da der Schutzschlauch, der anschließend drüber gezogen wird, die Ansprechtemperatur etwas nach oben verfälscht.
Borax
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Mi, 12.02.20, 16:09

Liefert eine solche KSQ immer den entsprechenden Strom
Ja. Deshalb heißt sie Konstantstromquelle. Zumindest so lange die für diesen Strom erforderliche Spannung auch im spezifizierten Bereich der KSQ liegt. Bei einer KSQ gibt es daher nur einen Maximalwert für die Spannung. Oft gibt es auch noch einen Minimalwert für die Spannung. Innerhalb dieses Bereichs regelt die KSQ die Spannung genau so, dass der spezifizierte Strom durch die LED fließt.
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