Handmade Stripes

[olafh]

Hallo für diverse Projekte benötigte ich wirklich sehr dicht bestückte, sehr helle und kleine Stripes
die effizient sein sollen und auch noch warm Weiß und ein optimales Wärmemanagement ermöglichen.
Hierzu habe ich einige Wochen experimentiert und stelle Euch nun das Ergebnis vor:

1) Die Diode SLSNNWW815TS warmweis und sehr effizient laut Datenblatt

2) Die Alustreifen 7.5mm breit und 1.5mm Hoch sollen als Träger dienen

Links seht ihr das blanke ALU und daneben mit 3M Wärmeleitklebefolie beklebt

3) 0.3mm Kupferblech für die elektrische Verbindung

0.3 mm Kupfer lassen sich abartig schlecht schneiden !

4) Alustreifen + 3M Folie + Kupfer

5) Habe die freien Kupferflächen mit verzinnt und Dioden daraufgepappt

Man merkt beim verzinnen gleich wie gut die Wärme abgeführt wird
Abstand der Dioden 1cm

6) Stripe unterTEST

Der Stripe wird mit ca. nach 29 min. erst richtig heiss, haben ihn dann 4
Wäscheklammern auf ein Alu U-Profile gedrückt (13.5mm x 19,0mm x1.5mm)
Das reicht nun total aus, der Streifen wird kaum noch handwarm.

7) Der direkte vergleich mit dem Warmweissen Stripe aus dem Shop

Deutlich wärmeres weiss als der Shop Stripe bei 24.15 V und 0.53mA pro Diode (alle drei chips parallel 8 Dioden in Reihe)
Der SLSNNWW815TS Stripe arbeitet bei gleicher Leuchtkraft nur bei ca.89% von (60mA = 3x20mA)
und verbraucht bei 72 Dioden 11.47 Watt (9.5 Watt bei 60 Dioden -> Shop Stripe 16.8 Watt )

Folgendes habe ich zusammengebaut 2 x 56 Dioden und 2 * 72 Dioden = 4 Stripes mit = 256 Dioden gesamt

Einige haben es wohl schon erraten es wir ein Panel und damit so richtig viel Licht in die Kanten
geht (ich verwende 80x60cm ENDLighten XL Plexiglas) werden jetzt 256 Dioden Abgeklebt 8
GALEEREN ARBEIT), damit der Stripe so richtig weiss lackiert werden kann.

Unten links seht ihr 256 5x5mm Malerkrepp schnipsel ganz rechts sind schon 8 Dioden abgeklebt,
die linken Dioden sind noch frei

9) Alle Stripes schön weiss gesprüht

10) So Licht an:

Das sind keine Funzel und mein 30qm Wohnzimmer wird echt hell

11) Die ENDLighten Kanten werden jetzt noch poliert

ENDLighten plexi wird leider nur grob geschnitten geliefert es hat an den Kanten
Riefen und ist milchig. Da die LED Stripes dank des Weißanstrichs ja nun schon für die
Optische Kopplung gut vorbereitet sind kommt nun also dass Glas ...

Ich verwende für die Rifen von Sägen erst mal recht grobes Schleifpapier und dann ganz feines.
Dann poliere ich mit Polierpaste, dem Dremel und senge zum Schluss noch mal mit der 1300 Grad
Gasflamme drüber (VORSICHT Plexi kann leicht Kochen).

Dann ist die Kante wasserklar und läßt einfach mehr kostbares Licht ins Glas

12) Jetzt bekommt das U-Profil (B=13.5mm x H=10mm Wand=1.5mm) einen Gehrungsschnitt und
eine Kleine Blendleiste 20mmx2mm wird auch noch schnell bearbeitet und mit Wärmelleitkleber
eigesetzt -> noch mehr Kühles ALU und die Füllhöhe des U-Profil wird auf 8.5mm reduziert fast wie
das EndLighten ( 8mm).

13) Benutze abgeschliffene Wäscheklemmern um die Blendleiste beim verkleben mit dem
U-Profil anzudrücken

14) So nun mal einen Stripe im U-Profil

Wegen der seitlichen Verkabelung pass der Stripe exakt ins U-Profil

15) Jetzt komm der Stripe auf das Plexiglas

und nochmal von innen

16) Letzte Schritte

Das Plexiglas habe ich an der Kante vorgebohrt und das U-Profil inklusive innerem Stripe
mit jeweils zwei Schrauben angedrückt zwecks besserer termischer/optischer Kopplung.

Und wie es der Zufall so will finde ich auch noch einen schönen Bilderrahmen
mit Füllhöhe 13.5mm und aus Alu (Nielsen Profil 62 - rosso ) und passe das END Lighten
Panel in diesen ein, dann noch schnell einen Dimmer , einen Passepartout und ein Bild
bestellt und alles zusammengeknibbelt.

Fast auf 0 gedimmt:

Voila das Fazit:

- Ein Bild am Tag und am Abend eine Lampe,
- man kann alles wieder auseinander nehmen und reparieren da nichts Wesentliches verklebt wird
- Wenn die 950 lm für den Led Stripe WarmWeiss stimmen, dann hauen die 256 SLSNNWW815TS aber
locker 4000 lm raus
- Schönes Warmweiss
- Saumäßige Arbeit, aber es hat Spass gemacht
- Keine Widerstände benutzt und ergo keine Leistung verheizt
- 24 V Netzteil mit 90% Wirkungsgrad verwendet
- ca. 90-100 lm/Watt für LEDs incl. Netzteil und dass bei Warmweiss
- Auch meiner Frau gefällts
- ....

To be continued ... (zweites Projekt mit vielen vielen Verbesserungen ist schon in Arbeit)

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P.S.: Für alle die nur ein Panel benötigen Wenn man das Bild weglässt und statt dessen
!!! lösungsmittelfreien!!!!, weissen Lack aufträgt kann man vor Helligkeit kaum noch auf solch ein
Panel draufschauen. Habe mal einen Tropen weisse Polierpaste draufgetan als es angeschaltet war
und das war echt erleuchtent

[exelero]

OHA! SUPER! 5 Sterne!
Magst du noch ein Foto machen wenn die Led`s auf 100% laufen?


gruß

[Fightclub]

Für das schöne Tutorial und auch als Entschädigung für die Sklavenarbeit die du da geleistet hast 150 Sterne.

[Larkin]

Wow was fürn Aufwand fürn Samsung SMD Stripe.

Ich mach morgen mal Foto wie sowas viel effektiver und einfacher geht.


Wie hast du die LEDs verschalten da ich nirgends Widerstände oder KSQs seh ?

Ganz schön klein das Bild für den großen Rahmen ^^

[olafh]

Also, es sind jetzt jeweils 8x SLSNNWW815TS in Reihe und insgesamt 32 Reihen parallel
an 24.15V, es fallen also pro LED 3.02 V ab. Mit dem inneren ALU Rahmen fließen dann
ca. 53 mA nachdem das gesamte System im termischen Gleichgewicht angekommen ist.

Mit dem Äußeren ALU Rahmen stabilisiert sich das System termisch bei max 44 mA!

Da die LEDs bis 60mA ( = 3 chips * 20mA ) spezifiziert sind, braucht es also keine Widerstände,
habe ich aber oben schon erwähnt.

Wenn es Vorschläge gibt wie man sowas auch noch viel einfacher hinbekommt so lasst nur höhren,
dafür ist ein solches Forum ja auch gedacht, man hilft sich gegenseitig mit Rat und Ideen.

Da ich zuerst den LED Stripe aus dem Shop als Grundlage angepeilt hatte und dann feststellen musste,
das der mit dem zugehörigen Kühlkörper doch sehr (AUTSCH!) heiß wird bei Dauerbetrieb und ich
für den Rahmen sehr kleine und elegante Abmessungen benötigte habe ich versucht zu überlegen wie
man das mit der Hitze in den Griff kriegen kann.

Daher die Idee mit dem ALU Streifen + 3M Folie + Kupferblech. Das ist quasi eine einfache Metallkernplatine
und ich kann die Dicke der Metallschicht praktisch frei wählen und so extrem hohe Leistungsdichten erreichen
( in diesem Fall 1cm Abstand also 100 LEDs pro/Meter und keine Wärmeprobleme)

Wie sich nachträglich herausgestellt hat funktioniert die Wärmeableitung besser als gedacht und die LEDs sind
auch wirklich effizient, so dass die auch nicht so schnell heiss werden, was sicherlich der Lebensdauer zugute
kommt.

Desweiteren habe ich auch schon zwei neue LED Stripes in Arbeit diesmal habe ich jeweils 8 Parallel und die
wiederum 8x in Reihe -> dadurch verschwindet die Seitliche Kabelführung und die Anzahl der Kupferzuschnitte
sinkt. Zusätzlich benutze ich jetzt Solarzellenverbinder -> das ist 2mm breiter Kupferstreifen vorverzinnt, dass
zusammengenommen reduziert den Aufwand beim Löten/zurechtschneiden ganz prima.

Außerdem verwende ich damit ein Direktmontage SNT, bei dem man die Spannung in gewissen Grenzen justieren
kann so dass ich genau 60mA einstellen kann, die LEDs werden dabei an der spezifizierten Höchstgrenze betrieben.
Ein solcher LED Stripe läuft bei mir im Dauertest bei 24.32 V @ 60mA *8 Reihen also 11.67 Watt -> 64 LEDS mit dem
gewählten ALU Rahmen wir er trotzdem nur lauwarm. Aber davon später wenn das Projekt fertig ist ...

Edit:
Achso ja, das Bild ist absichtlich so klein und der Passepartout so gross damit möglichst viel weisse Fläche
im Rahmen ist. Auf diese Waise wird viel mehr Licht in richtung Zimmer gestreut, es soll ja nicht nur ein
Bild sein sondern auch eine vollwertige Wohnraumlampe

[Sh@rk]

@olafh Auch von mir dickes Lob für die Arbeit die du hier vollbracht hast. Von mir bekommst du auch 5 Sterne!

@Larkin bin schon heute auf deine Bilder gespannt, hoffe doch das die heute noch kommen .

mfg Sh@rk

[olafh]

Auf Wunsch hier noch ein Bild @ 100 %

Ich habe mal nachgemessen es fließen insgesamt 1400 mA bei ca 24.15 V also ungefähr 33.8 Watt
Ist also noch dicke Luft nach oben bei 60mA pro LED würden es 1920 mA sein und ca 24.32 V ~ 47 Watt

Edit:
Mal zu den Kosten für 60 cm LED Stripe / 50 LED da komme ich übrigens auf ca. 32-34 Euro,
wenn man mal die einmaligen Kosten für Kupfer und 3M Folie anteilig rechnet.

Wer also gerne bastelt und mehr als einen LED Stripe produziert/benötigt liegt echt günstig damit
(Arbeitsstunden vernachlässige ich mal )

[CRI 93+ / Ra 93+]

Im Rateblatt steht, dass ein Chip max. 30 mA abkann, alle Tests sind bei 60 mA gemacht, also gehe ich von parallelschaltung aus, ob es wirklich so ist, kann man aber leider nur raten. Falls ja (was ich annehmen, denn einen bis 30 mA spezifizierten Chip bei 60 mA zu testen wäre ja Humbug), dann kommt diese LED auf einen typischen Wert 109 lm/W (bei 3,2 V Durchlasspannung), kann aber auch noch drüber liegen, wenn man gute erwischt!
Für eine LED aus 2007 ist das sehr ordentlich --- macht mich aber auch etwas stutzig.... doch der Wert für nur einen Chip? Datenblatt Auch CRI (Color Rendering Index) und Lebensdauer sind nicht angegeben

Inkl. MwSt kostet eine 77,35 Ct., aber ein ganz passabler Preis (ab 250 Stück), wenn die denn wirklich 109 lm/W schaffen sollten und die Farbwiedergabe gut sein sollte.

[Achim H]

Wenn die 950 lm für den Led Stripe WarmWeiss stimmen, dann hauen die 256 SLSNNWW815TS aber
locker 4000 lm raus

Rechnerisch schafft eine laut Datenblatt max. 6,8cd (6800mcd). Mit dem Lumitronix-eigenen Candela-/Lumen Rechner komme ich auf 21,37 Lumen je 3-Chip Led. Mit 256 Packages dürften knapp 5500 Lumen (genau: 5470,72) möglich sein.

Hast Du schön gemacht. Respekt!

mfg Achim

[Larkin]

Ist jetzt die kurze 12V Version mit großen Abstand.
Lässt sich komplett auf der Platine entspannt bestücken und dann einfach runterschneiden.


Der Lumitronixrechner rechnet nur theo aber nicht praktisch und ist nicht mehr als ein Anhaltspunkt !

[Sh@rk]

Auch eine Nette Idee Larkin, können wir da in absehbarer zeit ein Projekt erwarten?

mfg Sh@rk

[Larkin]

Hab ich schon genug damit gemacht...

z.B RGB Panel:


Brauchst bloß im anderen LED Forum vorbeischauen, stell nicht alles in jeden Forum vor

[Sh@rk]

hey das schaut ja klasse aus , bin ja nur hier angemeldet was auch in weiter ferne so bleiben wird. Von mir 5 sterne für dich Larkin!

[olafh]

@Larkin, wo bekommt man denn solche Leerplatinen zum selberbestücken und was ist mit der Wärmeableitung
bei Abständen von 1cm Und darunter ??

[Larkin]

die äzt man selber oder lässt man günstig in China fertigen.
z.B http://www.makepcb.com/

Wärmeableitung kann ich bei so engen Abständen nix sagen, sollte aber kein unlösbares Problem sein wenn man sich ne passende Platine dazu entwirft.

[olafh]

Im Rateblatt steht, dass ein Chip max. 30 mA abkann, alle Tests sind bei 60 mA gemacht, also gehe ich von parallelschaltung aus, ob es wirklich so ist, kann man aber leider nur raten. Falls ja (was ich annehmen, denn einen bis 30 mA spezifizierten Chip bei 60 mA zu testen wäre ja Humbug), dann kommt diese LED auf einen typischen Wert 109 lm/W (bei 3,2 V Durchlasspannung), kann aber auch noch drüber liegen, wenn man gute erwischt!
Für eine LED aus 2007 ist das sehr ordentlich --- macht mich aber auch etwas stutzig.... doch der Wert für nur einen Chip? Datenblatt Auch CRI (Color Rendering Index) und Lebensdauer sind nicht angegeben

Inkl. MwSt kostet eine 77,35 Ct., aber ein ganz passabler Preis (ab 250 Stück), wenn die denn wirklich 109 lm/W schaffen sollten und die Farbwiedergabe gut sein sollte.

Pro LED sind es 3-Chips, alle parallel pro chip 20mA * 3 = 60 mA, die 30 mA sind als "absolut maximum Rating"
angegeben. Alle anderen Werte z.Bsp 100% Luminous intensity sind bei 60mA angegeben.

Pro LED habe ich 51 cent bezahlt, es handelt sich um den 815TSMAUS Rank wobei der Spannungsrank A(1) ist
also Vf 3.0-3.1 V gemessene 3.02 @ 60mA (gemittelt über 60 LEDS). Da eine LED @ 53 mA schon etwas heller
ist als der WW LED Stripe aus dem Shop gehe ich mal von knapp über 1000 lm @ 53 mA pro LED x 60 aus

[schniggl]

Hi Olaf,

mir gefallen deine beiden Bild-Projekte sehr gut!

Ich möchte etwas ähnliches bauen - und zwar eine Hintergrundbeleuchtung für ein 1200x400 mm Backlit!
Als Beleuchtung habe ich ähnliche Stripes wie du auch gebaut hast angedacht. Und zwar zwei 1,2m lange.

Wenn ich dich richtig verstanden hast, betreibst du die LEDs immer deutlich unterhalb der Spezifikation - sprich sie könnten deutlich heller leuchten. Da stellt sich für mich die Frage, ob nicht auch weniger LEDs genügen würden?
Du hast ja etwa jeden cm eine LED bestückt. Bei meinem Projekt wären das dann 240 LEDs - was ja durchaus auch ein Kostenfaktor ist. Daher ist es für mich schon überlegenswert, ob auch die Hälfte der LEDs ausreichend wären...

Wobei in meinem Projekt noch ein bißchen mehr Verluste auftreten werden, da ich die Backlitfolie ja vor das Endlighten setze.

Freue mich über jegliche Anregungen!

Gruß!

[Ilker21]

also ich finds sehr gelungen

[olafh]

Hi Schniggel,

Wenn Du weniger LEDs ( größere Abstände ) wählst, kann es sein dass an den Rändern die Lichtkegel der LEDs sichtbar werden, insbesondere, wenn Du die LEDs auch noch stärker bestromst werden die heller und der Kontrast an den Kegelrändern könnte verstärkt hervortreten. Vielleicht mildert dass die Backlitfolie wieder ab - hab aber keine Erfahrung damit. Man könnte natürlich mehr vom Rand verdecken, aber dann wird die abstrahlende Fläche kleiner und Du bekommst noch mehr Verluste.

Bedenke UNBEDINGT, dass die LEDs in meinem Projekt ohne Vorwiderstände betrieben werden und es deshalb ERFORDERLICH ist, nicht an die Grenze zu gehen um einen "Thermal-runaway" zu verhindern, bei dem die LEDs unweigerlich zerstört werden. Deshalb solltest Du, wenn Du die Helligkeit pro einzelner LED ausreizen willst, unbedingt KSQs bzw. Vorwiderstände verwenden.

Wenn Du das nicht machst und die LED maximal bestromst, dann werden die LED Chips sehr warm -> der Widerstand sinkt -> der Strom steigt -> noch mehr Wärme -> womit der Widerstand noch mehr sinkt -> noch mehr Strom -> usw. usw. und das in einem Bereich der Strom/Spannungskurve, der deutlich exponentiellen Charakter besitzt.

Deshalb funktioniert der gezeigte Aufbau nur zuverlässig mit einem sehr stabilen Netzteil, sehr gutem Wärmemanagement, wenn die LEDs deutlich unterhalb des zulässigen Stroms betrieben werden. Vergiss auch nicht, das hier mit 24V gearbeitet wird wodurch viele LEDs pro Reihe möglich sind und sich somit leichte Variationen in den Vorwärtsspannungen gut herausmitteln und es sich zudem um hochwertige Samsung LEDs handelt unter denen es nur sehr sehr geringe Abweichungen von LED zu LED gibt.

Grüße Olaf