Acriche LED in frostiger Umgebung

[samson]

Das grösste Problem beim Einsatz von HP-LED´s zu Beleuchtungszwecken ist ja die Wärmeabfuhr.

Hier nun eine Anwendung wo dieses Problem nicht auftritt und sich der Einsatz
von HP-LED´s geradezu anbietet.
Man kann sogar sagen das sich die HP-LED´s in diesem Anwendungsgebiet wohlfühlen .

Ein Bekannter der eine Bäckerei betreibt klagte das in seiner Kühlzelle die Beleuchtung nicht funktioniere und alles im Dunklen gemacht werden müsse.

Bei der Besichtigung entdeckte ich zwei Deckenleuchten mit Energiesparlampe .

Dazu muß gesagt werden das in der Kühlzelle in Temp. von ca. – 21 ° Celsius herrscht .

Das hier Energiesparlampen schnell versagen und auch Glühobst fehl am Platze ist ( in zwei weiteren Kühlzellen sind Glühlampen verbaut die auch recht schnell ihr Leben aushauchen )
leuchtet ein . Die Lampen werden über Türkontakte geschaltet - leuchten also nicht ständig .

Hier mal ein Eindruck ( die Lampe versucht zwar zu zünden aber das war´s auch ) .

Also als erstes das gesamte Innenleben raus und zur einfacheren Montage der LED´s hab ich das ausgeformte Blech in der Mitte ausgeschnitten und eine Alu Platte eingenietet.

Darauf kommen 2 x 2 Acriche 110 V LED je 2 in Reihe und dann parallel.

Dabei hab ich warmweiß und kaltweiß gemischt um ein zum arbeiten angenehmes Licht zu erreichen.

Zum Abschluß noch die Anschlüsse der LED´s dick mit Lötstoplack bedeckt damit nix passieren kann falls sich Eiskristalle bilden .

Hier das Ergebnis :

Wobei hier die Belichtungszeit bei gleicher Blende um den Faktor 4 reduziert werden musste damit es nicht überbelichtet wird . ( Bild vorher ½ und hier 1/8 ).

Von der Helligkeit war nicht nur ich beeindruckt und immer wieder kam die frage nach den Wo gibt´s das und was sind das: LED´s ??????

Nun sind die anderen schon erwähnten Kühlzellen dran um von Ihrem Glühobst erlöst zu werden .

Kleiner Nebeneffekt der ganzen Sache , der Stromverbrauch ist noch weiter gesunken . Vorher 13 Watt und jetzt knappe 5 .

[samson]

Irgendwie klappte das mit den Fotos nicht richtig und das Foto vom Umbau fehlt ganz , hier ist es :

[exelero]

Sehr cool!

Aber welches Modul hast du benutzt? ein 5Watt Modul gibt es doch garnicht im Shop?
Hast du garkeinen KK verbaut?


gruß

edit: Beide Fragen haben sich damit erledigt xD


edit2: Hast du von den immer 2 in Reihe an 230V? Oder noch ein Transformator eingebaut?

[samson]

Ja , es sind immer 2 in Reihe und diese Reihenschaltungen dann parallel .

[SebX]

Sind das wirklich nur 5 Watt? die Acriche arbeiten doch mit widerständen oder nicht?

[Beatbuzzer]

die Acriche arbeiten doch mit widerständen oder nicht?

Die sind aber nur gerade so groß, um die Spannungsschwankungen im Netz zu egalisieren. Da wird nichts groß drüber verheizt. Geht auch gar nicht, denn es sind nur kleine SMD-Widerstände.
Die Acriche-LEDs arbeiten ja nicht mit ~3,2V, wie andere Highpower-LEDs. Da müssen also nicht die übrigen ~227V verheizt werden

Soweit ich weiß, bestehen diese LEDs aus Reihenschaltungen vieler Einzel-LED-Chips...und somit kann man der Netzspannung schon näher kommen, um Verluste zu mindern.

[samson]

Zu jeder Acriche gehören wie gesagt zwei SMD Widerstände von je 680 Ohm ( sind auf der Starplatine verbaut ) , ich hab mal eine Acriche vergrössert- da sieht man sie .. die schwarzen Teile neben den Anschlüssen

acriche.jpg (6.25 KiB) 8985 mal betrachtet

.

Im Shop wird die Acriche mit 2 Watt angegeben , mit den angegebenen 20 mA kommt man bei 110 Volt auf 2,2 Watt .
Abweichungen und Toleranzen gibt es immer .. deswegen einfach gesagt 2 Acriche in Reihe und das 2 x parallel macht ungefähr 5 Watt .

[katze_sonne]

Ich muss auch den anderen zustimmen: Schöner Umbau → Sterne
Vor allem solch ein Einsatzort ist ja einfach nur genial (aber sich die Wohnung auf -27°C runterzukühlen um besser mit HP-LEDs arbeiten zu könne ist ja auch nicht die beste Lösung

Aber funktionieren 2 * 110V in Reihe wirklich an 230 V? Weil eigentlich sind es ja 220 V...? Oder ist das nicht schädlich?

[gdip]

Es sind ja eh nicht genau 230V in der Dose das schwankt teils um ne ganze Ecke, ich hab schon zw. 220-240V gemessen. Ich weiß zwar nicht wovon das genau abhängt, aber die Spannung schwankt. Drum sicher von Beatbuzzer der Hinweis die SMD-Widerstände sind dazu da die Schwankungen auszugleichen

[Beatbuzzer]

Es sind ja eh nicht genau 230V in der Dose das schwankt teils um ne ganze Ecke, ich hab schon zw. 220-240V gemessen. Ich weiß zwar nicht wovon das genau abhängt, aber die Spannung schwankt.

Die Netzspannung darf um bis zu 10% schwanken. Das heisst von 217V - 253V. Das müssen die Geräte vorübergehend abkönnen. Die Schwankungen liegen an den entstehenden Spannungsabfällen, wenn plötzlich viele Verbraucher zu- oder weggeschaltet werden. Unser Verbundnetz kann da zwar schon ziemlich gut gegenhalten, aber 100%ig ist da auch nichts.
Anhand von aufgestellten Statistiken können Kraftwerksbetreiber schon vorhersehen, wann viel Strom und wann wenig benötigt wird, und schon entsprechend vorsorgen.
Gerade gemessen: 235,5V / 49,97Hz

Wenn du starke Abweichungen misst, kann das auch ein Spannungsabfall auf den Leitungen bei dir im Haus sein, wenn in deiner Etage gerade ein dicker Verbraucher an ist und du an der gleichen Leitung gerade noch einen Versuchsaufbau betreibst und dann misst.

Aber es gehört irgendwie schon wieder nicht mehr zum Thema, daher abschliessend noch ein Lob zum tollen Aufbau und wirklich unschlagbar passendem Einsatzort

[exelero]

Die 230Vac sind für die Halbleiter auch nicht so relevant.
Die 230V ist der Effektivwert der Spannung.
Viel wichtiger ist das die Leds auch ~325Vdc aushalten. Denn dies ist die Spitzenspannung von 230V.
Also: 230V * Wurzel von 2 = ~325V



gruß

[TomTTiger]

Im Shop wird die Acriche mit 2 Watt angegeben , mit den angegebenen 20 mA kommt man bei 110 Volt auf 2,2 Watt .
Abweichungen und Toleranzen gibt es immer .. deswegen einfach gesagt 2 Acriche in Reihe und das 2 x parallel macht ungefähr 5 Watt

hmmmm, meine Rechnung sagt :
220V x 20mA = 4,4 W
Parallelschaltung von 2 x 4,4W = 8,8W

Wie kommst du auf 5 W ???

Unser Stromnetz hat aber 230V, daher wahrscheinlich noch etwas mehr als 20mA , also geschätzt würde ich mal sagen ca. 9-10W gesamt...

Grüße
Tom

[Achim H]

Die 230Vac sind für die Halbleiter auch nicht so relevant.
Die 230V ist der Effektivwert der Spannung.
Viel wichtiger ist das die Leds auch ~325Vdc aushalten. Denn dies ist die Spitzenspannung von 230V.
Also: 230V * Wurzel von 2 = ~325V

Du vergisst dabei aber, dass von jeder Seite je ein Vorwiderstand mit 680 Ohm geschaltet ist, sodass die Spitzenspannung direkt an der Led nur ungefähr 300V~ ausmacht.

2 Widerstände a 680 Ohm bei 20mA Led-Strom ergeben 27,2V Spannungsabfall.
R * I = U(ab)
1360 Ohm * 0,02 Ampere = 27,2 Volt.

Hat zufälligerweise schon jemand mal die Spannung direkt an der Led gemessen?

mfg Achim

[Beatbuzzer]

Du vergisst dabei aber, dass von jeder Seite je ein Vorwiderstand mit 680 Ohm geschaltet ist, sodass die Spitzenspannung direkt an der Led nur ungefähr 300V~ ausmacht.

Und ausserdem ist der Spitzenwert für die thermische Belastung der LED egal. Da zählt der Effektivwert multipliziert mit dem Strom (ich gehe mal von einer ohmschen Last aus).
Das LEDs im allgemeinen für kurze Zeit auch höhere Ströme verkraften, ist bekannt. Im Datenblatt findet man dazu meistens auch genaueres. Somit sollten auch die knappen 30mA, welche bei 325V fließen, problemlos weggesteckt werden.
Für die richtigen Peaks auf dem Netz könnte eine Z-Diode o.ä. Schutzdiode eingebaut sein. So ein Bauteil findet sich in sehr vielen LEDs.
Gut sichtbar auch auf meinem Bild von den Nichia-Superflux LEDs:
viewtopic.php?f=29&t=7016

[CRI 93+ / Ra 93+]

Wer sagt denn, dass die Vorwärtsspannung aller Chips (das nehmen wir alle jetzt einfach mal an, dass die intern überhaupt so aufgebaut sind) 300V betragen?

Das kann ich mir aus zweierlei Gründen nicht vorstellen:
1.) Im Datenblatt sind für I_eff=20 mA (20 mA RMS/Root Mean Square) für die AX3220 (200V-version) ein Vorwiderstand von 2450 Ohm angegeben.
Wenn ich nicht auf dem Holzweg bin, dürften 20 mA RMS @ 230 V RMS äquivalent zu 20 mA @ 230 V mit Gleichstrom sein.
Wenn sich dann aber bei 230V 20 mA ergeben, komme ich auf 60 interne LEDs mit ca. 180 Volt. Am Widerstand fallen also bei U_eff von 230V im Mittel 50 Volt ab, bei U_max von 325V sogar 145V. Das wären dann bei U_Max 100x pro Sekunde ziemlich genau 59,18 mA.

2.) Wenn nur während der sehr kurzen Zeit, in der die Sinuskurve tatsächlich über 300 Volt ist Strom durch die LED fließen würde, dann würde sie auf kleinste Spannungsschwankungen sowas von megahyperüberproportional mit Helligkeitsschwankungen reagieren, dass es nicht mehr feierlich wäre... Schon bei U_eff von 210 V würde durch eine LED-Reihenschaltung, die 300V erfordert fast überhaupt kein Strom mehr fließen, das sich nur noch U_max=210*SQRT(2)=296,98V ergeben.

Deshalb und wie gesagt anhand der Widerstände im Datenblatt, denke ich, dass 60 kleine Einzel-Chips drin stecken. (Siehe auch die Vermutungen in diesem Thread)

[samson]

Moin,...

Ich hab mir mal eine defekte Acriche hergenommen und mal die Linse und die Leuchtschicht( das Gelbe was da am Rande noch so rumkrümelt ) entfernt und das kam zum Vorschein :

So nun kan jeder mal zählen wieviel Einzel LED´s da drin versteckt sind . Ich bin auf 4 x 9 pro Feld gekommen macht zusammen 72 .

[CRI 93+ / Ra 93+]

Super Samson, DANKE! *DAS* wollte ich sehen, wieder ein - diesmal handfestes - Indiz dafür, dass Seoul hier mit ganz normalem Wasser kocht und theoretisch jeder LED-Hersteller, der wollte auch so ein Ding bauen könnte.
Auch ich komme auf 4x9 Chips pro Feld. In der 200V-Version dann in Reihe und in der 100V-Version parallel geschaltet. Und vor dem ganzen dann noch ein Gleichrichter. Und für 100, 110, bzw. 220, 230 V jeweils andere Vorwiderstände.

72*3=216 bis 72*3,4=244,8 Volt dürfte schätzungsweise der Vorwärtsspannungsbereich sein.

Also wissen wir nun, dass wenn wir einzelne 20 mA-LEDs am netz betreiben wollen, vermutlich 72 + Vorwiderstand eine recht gute Variante sind. WER DAS TATSÄCHLICH TUT MUSS SICH DER LEBENSGEFAHR DURCH NETZSPANNUNG BEWUSST SEIN UND ALLE NETZSPANNUNGS-RELEVANTEN SICHERHEITSREGELN KENNEN UND BEACHTEN!!! Das ist für die meisten Hobby-Bastler ungeeignet und zu gefährlich! (Aber die Achriche als solche ja eigentlich auch schon...)

Wäre interessant herauszufinden, ob ein kleinerer Vorwiderstand + Kondensator den Wirkungsgrad verbessert.... Gehen wir mal der Einfachehit halber von 225V Vorwärtsspannung aus, dann werden bei U_max 100V am Widerstand verheizt. Dies aber wirklich nur sehr sehr kurzzeitig, so dass die verheizte Leistung doch relativ gering bleibt und die Effizenz des "netzeil" namens "Widerstand" gar nicht mehr sooo viel schlechter sein dürfte, als ein normales Netzteil mit 80% Wirkungsgrad. Und ein Widerstand ist unschlagbar billig und unschlagbar winzig (bei der hier geringen benötigten Leistung, siehe die kleinen Widerstände auf den Star-Platinen).

[Achim H]

Irgendwie vermisse ich auf dem Bild die Dioden resp. den Brückengleichrichter. Ist der möglicherweise unterhalb der 72 Dies verbaut?

[unoptanium]

Moin Moin.


Danke, Samson, Du alter Killer
War die LED schon vor dem Zerlegen tot? *fg*
Also wirklich für dieses Super Bild und die Mühe gibt es (noch mal) 5*****

Das ist genau das was alle sehen wollten und Du bekommst das auch noch
so super hin.
Wodran ist denn das gute Stück verreckt?
einzeln an 230V? Oder was macht denen so zu schaffen?



Gruß, unoptanium

[samson]

Die Acriche war schon vor dem Fotoshoting tot .

Woran sie genau verreckt ist weiss ich nicht , aber sie lag längere Zeit in der LED Kiste und bei diesem Projekt wollte sie dann nicht . Nach dem Ausbau hatte ich dann plötzlich die Linse in der Hand - vermute mal das da ein Bonddraht sich mit verabschiedet hat .

[Jan-et]

Du kannst ja mal versuchen den Fuss der Led auseinanderzunehmen falls sich dort weitere Bauteile verstecken. Manche Fragen beantworten sich durch zerstörung.

[samson]

So , ich hab mal tiefer gegraben und unter den LED Strängen wird die Trägerplatte sichtbar . Also keine weiteren Bauteile . .

Mirfälltkeinerein hat ein einem anderen Beitrag geschrieben : Zu den Acriche-LEDs steht hier drin, dass die elektrisch aus zwei antiparallel geschalteten, langen Strängen LEDs bestehen.

So scheint mir das auch zu sein und dadurch erübrigt sich ein Gleichrichter da immer ein Strang pro Halbwelle leuchtet .

[CRI 93+ / Ra 93+]

Auch wenn man hier nicht auf Anhieb Gleichrichterdioden sieht: es wäre IMHO Unfug so viele vergleichweise teure LED-Chips in 2 Reihen antiparallel zu schalten, wenn man sie auch in beiden Halbwellen leuchten lassen kann. Den verlinkten Beitrag im anderen Thread halte ich für falsch.
36 LEDs passen auch ganz und gar nicht zu 230V und den angegebenen Vorwiderständen (es sei denn, die geöffnete LED ist die 100V-Version).

Vielleicht hat aber auch nur die 200/230V-Version einen Gleichrichter und dann alle 72 LEDs in Reihe, während die 100/110V-Version 2x 36 LEDs antiparallel geschaltet hat. Wobei ich mich frage, wie Seoul sicherstellen will, dass sich die Rückwärtsspannung unschädlicherweise gleich auf alle Chips verteilt...

Evtl. könnte man mal von den Beinchen aus zu den Bonddrähten versuchen auszumessen, ob da eine Diode zwischen sitzt... (am besten mit einem Diodentester, der die Spannung anzeigt, das sollten dann ca. 0,7V sein an einer der 4 Dioden des möglicherweise vorhandenen Gleichrichters)

[unoptanium]

Hey, Samson.


Kannst Du mal versuchen, das nachzumessen?
Aber wenn die eh kaputt ist, muss das Ergebnis ja nicht unbedingt stimmen.

Aber kannst Du eine funktionierende Acriche mal mit einer Diode in Reihe
anschließen und mal schaun, ob eine Hälfte der Leuchtfläche dunkel bleibt?
Das wäre doch sicherlich zu erkennen?
Oder stört die Phosphorschicht zu stark?

Eventuell ein Stelltrafo, damitt man nicht unter Volllast in die Diode
schauen muss? /alternativ eine gute Sonnenbrille



Gruß, unoptanium

[CRI 93+ / Ra 93+]

Oder einfach ein deutlich größerer Vorwiderstand...

Übrigens sehe ich auf dem zweiten Bild nicht, dass die LED wesenlich weiter zersägt wäre, da ist noch mehr als genug Platz für Dioden im Verborgenen...