Leds flackern

Hier werden Fragen zu LED-Grundlagen beantwortet...

Moderator: T.Hoffmann

Antworten
derTueftler
Mini-User
Beiträge: 4
Registriert: Do, 16.06.11, 19:36

Do, 16.06.11, 20:34

Hallo Community,

nachdem ich mir letztes Jahr eine Led-Beleuchtung für meinen Schreibtisch gebastelt habe, wollte ich jetzt auch eine ordentliche Led-Beleuchtung für mein Zimmer bauen...

...dafür habe ich mir 14 Highpower Leds von Nichia (http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Nich ... weiss.html) gekauft. Als Netzteil habe ich mir ein 12V 60W Led Treiber (http://www.reichelt.de/LED-Treiber/MW-C ... 1bb12b7f36) besorgt.
Als Vorwiderstände habe ich 4,7Ohm mit 1W vor jede Led gelötet, die ich parallel geschaltet habe.
Um die Leds zu kühlen, habe ich sie mit Wärmeleitkleber auf Alu-Kühlkörper geklebt.

Leider fangen manche Leds (nicht alle!!) nach einiger Zeit (2-10 sec.)an zu flackern... Schalte ich sie aus und wieder ein leuchten sie zuerst wieder permanent und fangen kurz darauf wieder an zu flackern. Die Spannung an der Led ist konstant 10,2V - wenn sie anfängt zu flackern messe ich aber Peaks bis 12V??? Woher kommt das??

Ich bin grade echt am verzweifeln... hat einer eine Idee??
Applegunner
User
User
Beiträge: 41
Registriert: Di, 01.06.10, 17:53

Do, 16.06.11, 20:49

das deutet stark auf einen Wackelkontakt (innerhalb der LED) hin, warscheinlich temperaturbeeinflusst
derTueftler
Mini-User
Beiträge: 4
Registriert: Do, 16.06.11, 19:36

Do, 16.06.11, 21:02

Applegunner hat geschrieben:das deutet stark auf einen Wackelkontakt (innerhalb der LED) hin, warscheinlich temperaturbeeinflusst
kann man das irgendwie nachprüfen?? oder soll ich die betroffenen Leds einschicken??
Applegunner
User
User
Beiträge: 41
Registriert: Di, 01.06.10, 17:53

Do, 16.06.11, 21:31

die Tatsache dass du 12V peaks an der LED gemessen hast, zeigt schon dass in der LED kurzzeitige Unterbrechungen auftreten.

Die thermische Ursache ist aber schwieriger zu überprüfen, eventuell könnte man verschiedene Betriebsströme ausprobieren und gucken ob das flackern schwächer oder stärker wird. Warscheinlich korreliert das Flackern mit der Stärke des Stroms.
derTueftler
Mini-User
Beiträge: 4
Registriert: Do, 16.06.11, 19:36

Do, 16.06.11, 21:43

Danke schon mal für die schnelle Antwort.
leider werde ich die nächsten drei Wochen nicht dazu kommen, das nachzuprüfen, da ich unterwegs bin...
werde mich aber dann wieder melden und das mit den unterschiedlichen Strömen mal testen.
bis dann..
Benutzeravatar
CRI 93+ / Ra 93+
Auserwählter
Auserwählter
Beiträge: 2801
Registriert: So, 19.10.08, 23:56
Wohnort: Hannover

Fr, 17.06.11, 12:03

Die LED ist bis MAXIMAL 400 mA spezifiziert, Du betreibst sie aber mit ca. 640 mA (4,7 Ohm / 3,0V) --- da ist es doch nicht wirklich verwunderlich, wenn die LEDs draufgehen...

Wenn die LEDs warm sind --- das dürfte der Fall sein, dann sinkt die Vorwärtsspannung weiter ab, vleiicht bis auf 2,8V pro LED-Chip, das wären dann schon 3*2,8V=8,4V ---> 12-8,4=3,6V ---> 3,6V / 4,7 Ohm=766 mA.

Das ist annähernd DOPPELT soviel wie für diese LED zulässig. Und je heißer sie ist, desto weniger kann sie Überstrapaziert werden, sie dürfte aber ziemlich heiß sein, insbesondere wenn sie auf Platine gekauft wurde.

Welche Spannung misst Du denn bei den noch funktionierenden (!!!) LEDs über den 4,7 Ohm?

Bitte einmal direkt nach dem Einschalten in kaltem Zustand messen (vorher mindestens 2 Stunden ausgeschaltet)

Und dann nochmal bei möglichst maximaler Temperatur, vielleicht nach 1-4 Stunden Betrieb.

Anhand dieser Spannung lässt sich der tatsächliche Strom sehr exakt berechnen!
johnson
Ultra-User
Ultra-User
Beiträge: 980
Registriert: Mi, 24.02.10, 14:10
Wohnort: Bayern

Fr, 17.06.11, 12:30

CRI 93+ / Ra 93+ hat geschrieben:...das wären dann schon 3*2,8V=8,4V ---> 12-8,4=3,6V ---> 3,6V / 4,7 Ohm=766 mA.
3x LED + Vorwiderstand wäre, sage ich mal so, die Norm. Er hat aber...
derTueftler hat geschrieben:...dafür habe ich mir 14 Highpower Leds von Nichia..
Als Vorwiderstände habe ich 4,7Ohm mit 1W vor jede Led gelötet, die ich parallel geschaltet habe.
Was für mich aber auch keinen Sinn ergibt. 14 Led mit Vorwiderstand parallel.
Ich hol mir nen Kaffee, irgendwie check ich das jetzt nicht.
Borax
Star-Admin
Star-Admin
Beiträge: 11993
Registriert: Mo, 10.09.07, 16:28

Fr, 17.06.11, 13:25

Die Nichia-NS9L153MT ist eine Multi-Chip LED und enthält 3 LEDs. Typische Spannung bei 350mA ist aber eher unter 10V.
Von daher hat CRI schon recht... High-Power LEDs sollte man halt besser mit KSQ(s) betreiben. Für 14 Nichia-NS9L153MT hätten vmtl. schon zwei Standard-350mA 230V KSQs gereicht, mit dreien wäre es 100% 'sauber'.
johnson
Ultra-User
Ultra-User
Beiträge: 980
Registriert: Mi, 24.02.10, 14:10
Wohnort: Bayern

Fr, 17.06.11, 13:39

Borax hat geschrieben:Die Nichia-NS9L153MT ist eine Multi-Chip LED und enthält 3 LEDs.
Achso, dann leuchtet mir das ein. Ich war zwar auf der Produktseite, aber da sieht man nicht auf den ersten Blick ob das ne Multi-Chip ist. :shock:
O.Mueller
Moderator
Beiträge: 4089
Registriert: Do, 23.02.06, 15:08
Wohnort: Südbaden
Kontaktdaten:

Fr, 17.06.11, 14:25

Hallo Tueftler,

sollte es sich um eine schadhafte LED handeln - was bei Nichia äußerst selten vorkommt - bitte kurze Info an mich unter om@leds.de
Benutzeravatar
CRI 93+ / Ra 93+
Auserwählter
Auserwählter
Beiträge: 2801
Registriert: So, 19.10.08, 23:56
Wohnort: Hannover

Fr, 17.06.11, 16:07

Mittlerweile handelt es sich definitiv um ein schadhafte LEDs! Und zwar ALLE 14, auch die, die noch nicht flackern. Das kommt ganz sicher auch bei Nichia vor, wenn man es "mit Gewalt" drauf anlegt, die LED zu himmeln... (hier offenbar wenn auch unbeabsichtigt geschehen)

Ich hoffe, ihr ersetzt ihm die LEDs nicht, sondern setzt lieber die gesparten Kosten in Preissenkungen um. Der Fehler liegt hier ja nun eindeutig beim Benutzer, also sollte dieser auch die Kosten tragen.
Zuletzt geändert von CRI 93+ / Ra 93+ am Fr, 17.06.11, 19:48, insgesamt 1-mal geändert.
Jackhammer
Mega-User
Mega-User
Beiträge: 155
Registriert: Sa, 17.01.09, 17:55

Fr, 17.06.11, 16:47

@CRI:

wie kommst du bei deinen Berechnungen darauf, dass die LED bei 400mA eine Flussspannung von gerade mal 9V hat?

Laut Lumitronix ist das Binning bei 400mA mit 10,8V spezifiziert.
Somit wäre er doch in dem Bereich, der noch i.O. ist, oder nicht?

Oder peil ichs grad iwie nich? :?:
Benutzeravatar
CRI 93+ / Ra 93+
Auserwählter
Auserwählter
Beiträge: 2801
Registriert: So, 19.10.08, 23:56
Wohnort: Hannover

Fr, 17.06.11, 19:27

Das sind nur Richtwerte, die Erfahrung zeigt, dass High-End-LEDs, insbesondere die von Cree und Nichia i.d.R. auch bei Vollem Strom kaum über 3V liegen, vielleicht mal 3,2V --- gut gekühlt.

Bei Erwärmung sinkt aber die Vorwärtsspannung, bei zu hohem Strom erwärmt sich die LED natürlich NOCH mehr, was eine NOCH geringere Vorwärtsspannung zufolge hat und as wiederum einen NOCH höheren Strom, damit NOCH mehr Wärme... usw. Ein Teufelskreis!

Gestoppt wird der nur dadurch, dass der höhere Strom auch eine höhere Vorwärtsspannung "erzwingt"/zufolge hat. Mit sinnvoll gewählten, am besten experimentell bestimmten Vorwiderständen pendelt sich dann dieser Strom ein. Auch hier pendelt sich ein recht konstanter Strom ein, der dürfte aber bereits im Einschaltmoment über 400 mA liegen.

12-10,8=1,2 ---> das ergäbe THEORETISCH nur 255 mA bei 4,7 Ohm an 12V.
Nur: ich glaube nicht an die 10,8V, auch nicht bei 400 mA, das ist eher sowas wie ein "typischer Maximalwert", wenn man das so sagen kann. lt. Datenblatt wäre evtl. auch noch mehr möglich, in IMHO 95% der Fälle liegt die Vorwärtsspannung aber DEUTLICH drunter. Darüber hinaus gelten diese Angaben bei 25°C am LED-Chip :!: --- hier liegen aber vermutlich um 100°C (+/- 40°C, je nach Wärmewiderstand zum Kühlkörper und dessen Temperatur/Kühlwirkung). Und je nach LED-Typ sinkt die Vorwärtsspannung um 2 bis 4 mV pro °C. 75°C mehr bedeuten also u.U. 75*0,004=0,3V weniger *PRO* LED-Chip, d.h. bei dieser LED 0,9V weniger. (diese Werte sind aus der Luft gegriffen, ich weiß nicht, ob diese LED -4mV/K hat und auch nicht, ob 100°C am Chip erreicht werden, ist nur eine Beispielrechnung)

Man darf sich nunmal bei LEDs keinesfalls an irgendwelchen Richtwert-Spannungsangaben orientieren. Wenn man keine Konstantstromquelle verwendet, muss man IMMER zuerst mal die bei den Einsatzbedingungen --- hier insbesondere der sich ergebenden Maximaltemperatur --- die TATSÄCHLICHE Vorwärtsspannung der LED mit einem Voltmeter ausmessen. Bei Verwendung von Vorwiderständen muss man sich da entweder rantasten oder wenn man wie z.B. die Matrix-Panels etwas in Großserie produziert eine großzügige Reserve einkalkulieren.
O.Mueller
Moderator
Beiträge: 4089
Registriert: Do, 23.02.06, 15:08
Wohnort: Südbaden
Kontaktdaten:

Mo, 20.06.11, 08:50

Keine Sorge, wenn eine LED geschrottet wird kann ich sie natürlich nicht kostenlos ersetzen. Das ist nur möglich wenn sie von vornherein schadhaft gewesen ist. Bei Nichia halte ich es für absolut ausgeschlossen dass von 14 LED 14 defekt sind.
derTueftler
Mini-User
Beiträge: 4
Registriert: Do, 16.06.11, 19:36

Di, 12.07.11, 14:38

Danke für die vielen Antworten!!
CRI 93+ / Ra 93+ hat geschrieben:Das sind nur Richtwerte, die Erfahrung zeigt, dass High-End-LEDs, insbesondere die von Cree und Nichia i.d.R. auch bei Vollem Strom kaum über 3V liegen, vielleicht mal 3,2V --- gut gekühlt.
würdet ihr mir also eher 12 Ohm Widerstände empfehlen??

3,6V / 0,3A = 12 Ohm

sollte das reichen??
Benutzeravatar
Sailor
Moderator
Beiträge: 9403
Registriert: Di, 28.11.06, 22:16
Wohnort: Saarland, Deutschland und die Welt

Di, 12.07.11, 15:17

Wie kommst Du jetzt auf die 3,6 Volt?

Die im ersten Beitrag genannten 10,2 Volt an den LED´s gemessen ist lt. Datenblatt ok. Wie groß der Strom durch die LED´s ist kannst Du messen, indem die Spannung über dem Widerstand gemessen wird.

Ist die Netzteilspannung tatsächlich 12 Volt (und nicht 12,xx Volt), ist diese Spannung nach der obengenannten Messung 1,8 Volt. Davon ausgehend die Berechnung des Stromes bei Verwendung eines Widerstandes und eines Messgerätes ohne Toleranzen:

Wenn über einem 4,7 Ohm Widerstand 1,8 Volt abfallen, so fließt ein Strom von

I = U / R = 1,8 Volt / 4,7 Ohm = 0,383 Ampere.

Liefert das Netzteil nur etwas mehr als 12 Volt, bist Du über den zulässigen 400 mA.

Wenn Du auch noch verschwenderisch mit dem Wärmeleitkleber umgegangen bist, dann wird es der LED zu heiß und das typische Zeichen für diesen Zustand ist das Flackern.
Antworten