Unterseite der LED Matrix

[Loci]

Hallo
hat vielleicht jemand die LED Matrix http://www.leds.de/LED-Leisten-Module/L ... weiss.html von Lumitronix und könnte evtl. ein Foto von der Unterseite hier reinstellen. Würde mich interessieren ob ich die Matrix auch einfach auf einem dünnen Alublech schrauben kann oder gar mit Wärmeleitkleber kleben kann oder ob die Unterseite elektrisch leitend ist.
danke

[Achim H]

Eine direkte Montage auf ein Alublech funktioniert aus mehreren Gründen nicht.

1. Die beiden Spannungspole sind an allen 4 Seiten sowohl von Oben als auch von Unten vorhanden. Bei direkter Montage auf ein Metall würden die Spannungspole über die Montageplattform (das Alublech) kurzgeschlossen.

2. Die Oberseite der Matrix ist der Pluspol, die Unterseite ist Minus der Versorgungsspannung. Bei Verwendung von metallischen Schrauben kann unter Umständen der weiße Abdecklack angekratzt werden und könnte über die Schraube einen Kurzschluss herbei führen.

3. Falls Du die Leitung der Versorgungsspannung (12V) nicht anlöten willst, müsstest Du die Superfluxverbinder verwenden. Hierdurch wird die Matrix zwar angehoben, aber unter Umständen nur einseitig. Falls an mehreren Seiten Stecker aufgesteckt werden, liegt die Matrix unter de Löchern noch immer hohl. Die Schraube etwas zu fest angezogen und es macht knack.

Abhilfe:
Polyamid-Abstandsröllchen unter jedem Loch mit Schraube verschafft den Bohrlöchern eine stabile Verschraubung. Da die Matrix von beiden Seiten großzügig angelegte Kupferflächen als Kühlflächen enthält, sollten die Abstandsrollchen mindestens 15mm lang sein, damit Luft auch an die Rückseite heran kann.


Meine Plattform sieht so aus:

matrix.pdf

Ich habe 36 Abstandsbolzen (Messing vernickelt, M3x18, innen/innen, SW5) auf eine 6mm dicke, weiße Kunststoffplatte (300x300mm) mit Senkschrauben angeschaubt. Die 9 warmweißen Matrix-Elemente (Format: 1x1, insgesamt: 1620 Lumen) sind mit Superfluxverbinder (mit Kabel, 6cm lang) untereinander verdrahtet und von Oben mit Isolierbuchsen (für TO220-Transistoren) elektrisch isoliert aufgeschraubt.

Eventuell (??) hole ich mir noch eine 350x350mm große Plexiglasplatte Crystal Ice, 3mm einseitig matt, um das Licht etwas weicher darzustellen. Die mattierte Fläche wird nach Unten aufgeschraubt, sodass auffallendes Licht der Leds auf der hochglänzenden Oberfläche (die andere Seite der Platte) die Schattenbereiche neben der Lampe durch direkte Reflektion ausleuchten können. Um die Plexiglasplatte anschrauben zu können werden je 1 Schraube an 4 Matrixelementen in den Ecken durch 4 Abstandsbolzen (Messing vernickelt, M3x15, innen/außen, SW5) ersetzt.

[stoske]

Diese Module brauchen weder aktive noch passive Kühlung, also sind auch
weder Alu noch Wärmeleitkleber vonnöten.

[Achim H]

So ganz richtig ist diese Aussage nicht.
Die aufmontierten Leds werden schon heiß. Aber da großzügig angelegte Kupferflächen auf beiden Seiten (und in der Mitte der Platine) vorhanden sind, die die Wärme schnell abtransportieren, wird es nicht so heiß, dass man sich die Finger verbrennt. Luft muss schon an die Platinen drankommen können. Eingebaut in ein Gehäuse würde die Angelegenheit sicherlich noch eine Nummer heißer werden.

Wenn man das berücksichtigt, braucht man weder eine aktive noch eine passive zusätzliche Kühlung.

Ich denke, das Alu im Eingangspost ist einfach nur als Montageplattform zu verstehen und nicht als Kühlkörper.

[stoske]

Die Aussage stammt von der Produktseite.
Dass die LED aber heiss werden, finde ich interessant.
Die genauso hellen Superflux werden höchstens warm.

[Achim H]

Auf der Produktseite wird lediglich gesagt, dass die Matrix weder eine passive noch eine aktive Kühlung benötigen. Dort steht aber nicht, dass die Leds bzw. die Platine nicht doch warm werden.

Ich würde die Temperatur auf ca. 60°C schätzen (ich habe kein Themometer). Anfassen kann man das Produkt aber noch minutenlang. Es ist nicht brüllend heiß, sodass man sich die Finger dadran verbrennt, aber die Betriebswärme ist schon deutlich spürbar.

Auch die Nichia Raijin Superflux-Leds werden deutlich warm. Ich habe mir eine Lampe mit 24 Leds auf einer Ø80mm Platine gebaut. Die Leds (4 Stränge a 6 Leds) werden nur mit je 49mA bestromt und die Platine wird ähnlich heiß wie die Matrix.

[stoske]

> Dort steht aber nicht, dass die Leds bzw. die Platine nicht doch warm werden.

Stimmt. Das mit der Luftzirkulation müsste noch dabei stehen.

Ich mache viel mit den Superflux, gerade weil sie keine zusätzliche Kühlung
brauchen. Für die Matrix hatte ich bislang noch keine Anwendung, das Prinzip
gefällt mir aber eigentlich ganz gut.

[Achim H]

Ich baue auch recht viel mit den Superflux-Leds. Aber selbst für diese Leds plane ich Kühlflächen ein.

Guckst Du hier:
Platine Ø80mm
Hohlraumdose
Platine 90x60mm warm-/kaltweiß

Die Matrix sind aber auch nicht schlecht (egal in welcher Farbe). Damit geht der Bau einer Lampe sehr viel schneller.

[CRI 93+ / Ra 93+]

Ich werde mir ein Lampe bauen, bei der ich die Matrix-Panels mit simplem doppelseitigem Klebeband auf ein Stahl-Verbinderblech schrauben werde, um die Kühlfläche zu vergrößern. Evtl. sind dann bei auf 2,2 bis 4,7 Ohm gesenkten Widerständen und dann natürlich Verwendung einer KSQ ein Strom von 300 bis zu 400 mA möglich. (300 mA zu 99,9% sicher)

Stahl statt Alu, da es einfach viel billiger ist und die Wärme dennoch besser leitet als das FR4-Platinenmaterial. Klebedand, um Luftpolster zu vermeiden. Ein Matrix-Element direkt auf Alu liegend wird heißer als wenn 4 Schichten Frischhaltefolie dazwischen liegen. Das kann nur an einem isolierenden Luftpolster liegen!

[Loci]

Also ich wollte die Matrix eigentlich in ein Lampengehäuse einbauen. Da gibt es genug platz in dem gehäuse und die lampe würde auch nur Nachts an sein und die Lampe selbst kommt auch NUR drausen zum einsatz. Soll meine Einfahrt beleuchten wenn ich nachts nach hause komm. die durchschnittlicht Leuchtdauer beträgt dann ca. 8std. am Tag.
Im Sommer ist es halt lange hell und auch früh hell daher würde die Lampe im Sommer "nur" ca. 6 std. an sein aber im winter würde die dann länger (ca. 14std.) an sein aber dann ist es ja auch von der umgebung her kälter.
Klar sind die Leuchtzeiten schon sehr großzügig gewählt aber jedem das seine

EDIT:
Das Alublech das ich im 1. Post angesprochen hab hatte nur den zweck der Halterung und keine Kühlungstechnischen ansätze. Evtl. würde ich die Matrix auch mit Heißkleber befestigen. Hauptsache es hällt.

[Achim H]

die durchschnittlicht Leuchtdauer beträgt dann ca. 8std. am Tag.

Du meinst in der Nacht.

Wenn genügend Luft im Gehäuse vorhanden ist, dann könnte das gehen, ohne dass sich die Wärme hochschaukelt. Kommt allerdings auch etwas darauf an, wieviele Matritzen (wieviel Watt) man dort einbauen will.

Nur ein Versuch macht kluch.

[Loci]

Also ich hab mir das so vorgestellt das ich 7 bis höchstens 8 Matrixen einbauen will 1570-1800 lm sind ja schon genug um eine Auffahrt zu beleuchten. Dafür würde ich mir auf jeden fall dann 2x die 2x2 Matrix Kaufen. Dann noch ein 30W 12V Netzteil und die sache sollte laufen.
Der Heißkleber würde auch nicht abgehen wenn der heiß wird oder kann der bei Frost abgehen???

[Achim H]

Heißkleber = Schmelzkleber = Hot Melt = Heissleim = ...

Heißkleber ist nicht gleich Heißkleber.
Es gibt hier verschiedene Materialien und Inhaltstoffe. Für gewöhnlich wird Heißkleber bei 130° bis 200°C flüssig. Es gibt allerdings auch Sorten, die schon bei 50°C flüssig sind.

Nur mal als Beispiel
Die Klebesticks von UHU haben verschiedene Temperaturen:
HT 80 = ca. 120°C
HT 81 = ca. 145°C
HT 82 = ca. 160°C

Das hat aber auch Vorteile:
Weniger Streß für die Bauteile, die mit dem Heißkleber verbunden werden sollen.

Ob dieser Kleber auch Minustemperaturen aushält, weiß ich nicht.

[jn1480]

Ich befestige die Platinen noch viel einfacher:
Durch 4 Stck. M3 Schrauben mit (metallenen) Unterlegscheiben direkt auf eine 4 mm Aluplatte eloxiert.
Allein durch die U-Scheiben ergibt es einen genügenden Abstand aber auch eine Wärmeübertragung. Die Befestigungslöcher in der Platine haben kein Potential! Die eloxierte Alu-Oberfläche auch nicht!
Verwendet werden M3-Schrauben mit Linsenkopf, die nach unten schräg verlaufen.
Also ein Ankratzen auf der Platinenoberfläche ist auch nicht möglich. Notfalls könnte man hier noch transparente Unterlegscheiben aus Kunststoff einsetzen.

Sehet her:

Matrix.jpg (54.16 KiB) 6456 mal betrachtet

Die Kühlung durch die massive Aluplatte kann die Matrix aber auch gut gebrauchen!

[Achim H]

Notfalls könnte man hier noch transparente Unterlegscheiben aus Kunststoff einsetzen.

Entweder das, oder man holt sich Kunststoffschrauben in M3 oder M4 oder verwendet von Oben eine weiße Isolierbuchse für TO220-Transistoren (Schraube = M3). Es muss ja nur einen Seite isoliert werden.

Aber nur eine Unterlegscheibe ermöglicht nicht viel Luft an die Unterseite der Matrix. Die Kühlfläche ist doch vorhanden, warum dann nicht auch ausnutzen?

[CRI 93+ / Ra 93+]

Yupp, jn1480 hat eine super Luftisolationsschicht gebaut... ALLES andere wäre zur Wärmeübertragung besser geeignet als Luft (oder ein Vakuum).

[jn1480]

Die Temperatur des Alu-Lampengehäuses zeigt es eindeutig, dass die Wärmeübertragung durch die 5 U-Scheiben und 4 Schrauben einwandfrei funktioniert!!

[Achim H]

Die Erwärmung des Alu wird wird zum großen Teil aufgrund von Strahlungswärme, aber nur zu einem geringen Teil aufgrund eines direkten Wärmetransport zurückzuführen sein. Falls Du ein Thermometer hast, mess doch mal die Temperatur einer einzelnen Matrix auf diesem Konstrukt gegenüber einer einzelnen Matrix (frei in der Hand gehalten). Die Matrix in Deiner Konstruktion wird um einiges wärmer sein.

Der 2mm Abstand, den man mit Unterlegscheiben erzeugen kann, entspricht sehr eng berippten Kühlrippen. Die Warmluft zwischen den Rippen kann nicht den Schornsteineffekt nutzen, da diese sich selbst behindert (außerdem liegen die Rippen). Bei Kühlkörpern mit so einer engen Berippung wird die Warmluft für gewöhnlich rausgeblasen (Ventilator).

[jn1480]

Wie die Platinen zu befestigen sind hat Lumi nirgends mitgeteilt. Dass sie sich in freier Luft hängend befinden müssen auch nicht.

Ich habe also meine Konstruktion mit dem dig. Thermometer gemessen.


Zeit: Platine Aluplatte darunter Plexibdeckung 30 mm über Platine

nach 30 Min. 47 Grad 38 Grad 31 Grad
nach 60 Min. 52 42 35
nach 90 Min. 52 46 37
nach 120 Min. 54 48 37

Danach kaum noch messbare Veränderungen!
Die Lampe lag rücklings auf einem Tisch.
Wenn sie sich an der Decke eines Raumes befindet, könnten die Daten sich ändern ?!

Die Werte sind doch wohl O.K. oder??
Es wäre schön wenn die Entwickler von Lumi hierzu etwas sagen würden.

Schönen Abend noch
jn

[Achim H]

Wenn sie sich an der Decke eines Raumes befindet, könnten die Daten sich ändern ?!

Ja, die ändern sich auf jeden Fall.
Warmluft ist bekanntlich leichter als kalte Luft und steigt deshalb nach Oben. Und genau dort hängt später einmal die Lampe. Wenn man im Raum seine 20 Grad hat, sind es unter der Decke immer ein paar Grad mehr. Und wenn Sommer ist und es im Raum auch schon mal 30 Grad oder noch ein wenig wärmer ist, dann kann es direkt unter der Decke auch schon mal 40 Grad und mehr werden. Und wenn man eine Dachgeschosswohnung (wie ich sie habe) hat, dann kann es im Hochsommer direkt unter der Decke auch schon mal um 60 Grad warm werden.

Das Problem an deinem Konstrukt ist, dass es superflach ist und die Platinchen sich damit direkt am heißesten Ort in der ganzen Wohnung befinden. Nämlich genau unter der Decke. Und hier sammelt sich die warme Luft und da dort keine Öffnungen vorhanden sind, wohin die Warmluft ausweichen kann, wird es immer nur noch wärmer. Hättest Du nur 20mm Abstand eingebaut, dann würden die Platinchen schon 20mm tiefer hängen. Damit hätte man schon 20mm mehr Abstand zum heißesten Ort und damit würden die Matritzen letztendlich doch um ein paar Grad kühler sein.

20mm hört sich im ersten Moment wenig an. Werf mal Deinen Lötkolben an und geh dann mit der Hand von Unten (nicht von Oben) bis auf 20mm Abstand an die Heizwendel heran. Die Wärme ist schon sehr deutlich fühlbar, aber doch um einiges kühler als wenn man nur 3mm Abstand hätte. Unter der Decke ist das nicht anders (wenn auch nicht 320 Grad heiß).

Wie die Platinen zu befestigen sind hat Lumi nirgends mitgeteilt.

Guckstu hier: viewtopic.php?f=36&t=11608#p139444

Wird aber Zeit, dass diese Dinger auch angeboten werden.

[jn1480]

20 mm höher hängen? Wie soll die Lampe dann aussehen??

Jedenfalls von der Seite her gesehen!
Ich habe schon unter der Plexischeibe 30 mm frei gelassen.
Aber was sagen die von mir gemessenen Temperaturen aus?
Sind die als normal und ungefährlich zu bezeichnen?
Wann wird es kritisch?

[Achim H]

20 mm höher hängen? Wie soll die Lampe dann aussehen??

Zum Beispiel so. Ich meinte aber eigentlich 20mm Abstand zwischen Matritzen und der Aluplatte. Das 12V Schaltnetzteil muss schließlich auch noch irgendwohin verbaut werden.

Auf meinem Konstrukt (PDF, 2 Seiten, schematisch) sind 18mm lange Abstandsbolzen unten den Matritzen. Bei mir sind allerdings 9 Stücke im Format 1x1 in eine 3x3 Anordnung (mit Abstand zwischen den Matritzen) montiert worden. Zum Einen, um das Licht breiter darzustellen (weniger eine punktuelle Beleuchtung) und zum Anderen eine ungehinderte Luftbewegung zwischen den Matritzen zu ermöglichen. Das 30mm hohe Schaltnetzteil wird dabei direkt auf die Plattform geschraubt und überragt die Matritzen somit immer noch um 10mm. Falls ich noch eine Plexiglasplatte (Crystal Ice, einseitig matt) davor schraube, wird diese mit 20mm Abstand zur Oberseite der Matritzen montiert.

[jn1480]

Hallo Achim,

Bilder sagen mehr als ......
Du hast Deine Lampe wohl noch nicht fertig?
Die würde ich gerne einmal im Foto sehen.

Das Netzteil befindet sich bei mir im unteren runden Sockelgehäuse und ist 27 mm hoch.
12V= 2 A.
Dort wird auch die ganze Lampe an der Decke befestigt.

Du kannst mit Deiner Zeichnung auch die Temperatur nicht feststellen, oder ?

Die Temperaturen interessieren mich sehr, mehr als die Lichtverteilung.

Dann müsste man bei Deiner Lampe 9 kleine Quadrate durch die Plexischeibe sehen. So von oben bzw unten.

Ich finde 1 grösseres Quadrat besser.

Mehr Abstand würde das Licht der 81 LED auch mehr zusammenschweißen.

[Achim H]

Bilder sagen mehr als ......
Du hast Deine Lampe wohl noch nicht fertig?
Die würde ich gerne einmal im Foto sehen.

Leider hatte es für ein Schaltnetzteil nicht mehr gereicht. Dieses bestelle ich mir aber Anfang des nächsten Monat (und für ein anderes Projekt noch ein paar Platinenschaltnetzteile). Das SNT muss nur noch angeschraubt und angeschlossen werden, das übrige Konstrukt ist bereits fertig aufgebaut. Und dann wird sich erst herausstellen, ob ich noch eine Plexiglasplatte davor mache oder nicht. Diese kann aber sehr einfach nachgerüstet werden.

Ich habe meine Lampe bisher nur mit einem stabilisierten 12V/1A Steckernetzteil (kein SNT) getestet (max. 1 Minute). Die Matritzen leuchten. Mit der richtigen Bestromung wird es aber sicherlich noch etwas heller werden.

Bilder wird es vorerst keine geben, da ich keine Knipskiste habe. Ich muss diesbezüglich immer warten bis jemand vorbei kommt und ein Foto davon machen kann. Und wegen der Temperatur muss ich auch mal schauen, woher ich was organisieren kann.

[Loci]

So ich hab mir einfach mal eine LED-Matrix bestellt und die ist heute gekommen.
Hab auch ein Bild der Unterseite gemacht fals es noch jemanden gibt der das auch mal sehen möchte.

Wie man sieht sieht man das die Unterseite elektrisch leitend ist Was ist eigentlich mit Wärmeleitkleber..ist der elektrisch leitend?? Wenn der nicht ele. leitend ist könnte man dann doch die Matrix auch einfach auf ein blech, kühlkörper oder so draufkleben.
Ich hab festegestellt das die Matrix so an sich wenn die frei auf dem tisch liegt nicht sonderlich warm wird. ABER wenn die in ein gehäuse "eingeschlossen" wird dann wird die doch ganz schön heiß. Da ich die Matrix allerdings in eine geschlossene Leuchte einbauen will würde ich die lieber auf einen alu Kühlkörper drauf haben und das wenn möglich mit wärmeleitkleber bzw. wärmeleitpaste oder sind die ele. leitend?????