Deckenlampen mit Sternkühlkörper

[Hoffi1980]

Hallo zusammen,

ich grüble gerade über einem neuen Projekt, um den Eingangsbereich meines Wohnzimmers mit neuen Lampen zu erhellen, und wollte kurz eure Meinung erfragen.

Verwenden möchte ich den Sternkühlkörper 85mm (60024) und je 8 NS2L757AT-V1 50lm (65781) auf handgefertigter Aluplatine (rund, ca. 60mm Durchmesser). Dazu vermutlich ein NSI45090DD (Datenblatt) als Treiber, weil ich davon noch ein paar rumliegen hab. Wenn ich den Strom auf ca. 120-130mA einregle, sollte das für die LEDs gesamt ziemlich genau 3W und um die 330lm ergeben, bzw ca. 260lm wenn man das Milchglas noch abzieht (83% Transmission, 0D010 DF). Da es insgesamt 5 Lampen werden sollen, dürfte das ausreichend hell sein.

1. Vom Design her überlege ich an 2 Möglichkeiten rum:
a) den 10mm dicken Kühlkörper aus dem Shop und diesen mit etwas Abstand zur Decke montiert, damit die Luft schön abziehen kann.
b) es gibt woanders auch eine 20mm dicke Variante des KK und den dann direkt an die Decke montieren. Hier habe ich allerdings bedenken ob ich trotz größerer Kühlfläche keinen Hitzestau bekomme, weil die Rippen oben dann ja quasi zu sind.

Hier ein paar Bilder zum vergleichen, was meint ihr?

2. Der Saft. Eigentlich wollte ich ein 30V Netzteil nehmen, laut Datenblatt möchte der NSI45090DD aber anscheinend gern einen typischen Drop von 7.5V haben. Die 8 LEDs ergeben 24V, plus 7.5 macht aber leider 31.5V. Und 32V Netzteile scheinen etwas rar oder recht teuer.
a) Wenn ich das Datenblatt richtig interpretiere, könnte ich auch mit einem niedrigeren Vak fahren und dafür den Regelwiderstand erhöhen um dennoch auf die 120mA zu kommen?
b) Ist die Verlustleistung des Treibers eventuell zu hoch (er soll mit auf die Platine), so daß es knapp wird mit dem geplanten Kühlkörper? Das Power Dissipation Diagramm hab ich ehrlich gesagt nicht kapiert.

3. Allgemeine Kritik an meinem Vorhaben?

Beste Grüße,
Hoffi

[Theo]

Interessanter Aufbau. Was mich mal interessieren würde ist, ob sich die Nichias ohne Platine überhaupt löten lassen. Es sieht so aus, als hätten die die Kontakte auf der Unterseite.
Vom Design her würde es für mich besser aussehen, das nicht direkt an die Decke zu pappen. Anordnung mittels leicht gebogenen dünnen Rohren -mal im herbstlichen Vergleich: wie ein Laubrechen gespreizt- wäre meine Idee.

Theo

[stoske]

Ich mag es sehr, wenn man so was vorher per 3D simuliert, würde aber
dazu raten, dann auch die Lichtabstrahlung und -wirkung zu simulieren.
Ich glaube nämlich nicht, dass das sonderlich hübsch aussehen wird.
120 Grad Abstrahlwinkel und kaum 1 mm Platz zum Glas, das wird
optisch ein Mustergenerator. Auch würde ich den Kühlkörper nicht
direkt unter die Decke schrauben, da gehört ein Sockel drunter der
Unebenheiten ausgleicht und die Lampe von der Halterung entkoppelt.
Es fehlen auch noch Lötstellen, Kabel, evtl. eine Platine, Anschlüsse
und Kabelführung. Wo sollen denn die Anschlussdrähte hin? Einfach
frei schwebend oder hängend seitlich irgendwo raus?
Ausserdem: Einfach immer senkrecht nach unten strahlend???
Nette Simulation, aber viel zu technisch orientiert. Licht, Lichtwirkung,
Schattenwurf, auch im Kontext des Raumes, wird zu wenig bis gar
nicht beachtet.

[Borax]

1. Zum 'Saft':

...laut Datenblatt möchte der NSI45090DD aber anscheinend gern einen typischen Drop von 7.5V haben

Nein. Das ist ein linearer Regler und nur die Mindestspannung liegt bei etwa 7.5V. Er eignet sich also nicht für eine einzelne LED, es sollten mind. 2 in Serie sein. Der Drop (hier als 'V overhead' bezeichnet) liegt bei 1.8V typisch. Sollte eher nicht höher als 3V sein, weil der NSI45090DD ansonsten zu heiß wird. Also für 8 LEDs ein (regelbares) 24V Netzteil nehmen und dessen Spannung so einstellen, dass eben die Eingangsspannung etwa 2V über der LED-Flussspannung liegt.
2. Kühlung:
Ohne Abstand zwischen Kühlkörper und Decke und dem winzig kleinen Abstand zwischen der Plexi-Scheibe dürfte die Konvektion nahe Null sein. Ob es also ein Sternkühlkörper oder einfach eine Alu-Platte ist macht keinen großen Unterschied mehr. Die Kühlleistung dürfte dann bei ca. 10-20% des Nennwertes liegen. Mit Abstand dazwischen etwa 30-40% der Nennleistung. Ich würde die 'Streuscheibe kleiner machen, oder erst noch ein Stück Rohr dazwischen. Nur wenn die Lamellen auch halbwegs frei von Luft durchströmt werden können, kann der Kühlkörper seine Aufgabe auch erfüllen.

[Hoffi1980]

Vielen Dank für eure Kritik! Versuche mal auf alles zu antworten, hoffe ich vergesse nichts.

Zur Einbausituation:
Die Lampen sollen nicht zur Beleuchtung des gesamten Wohnzimmers dienen (das hat >40m²), sondern nur den Eingangsbereich wo man vom Flur her reinkommt. Normalerweise könnte man da auch 20W Einbaustrahlerchen hinmachen, was aber aufgrund der Deckenkonstruktion nicht möglich ist und außerdem ist selberbasteln mit LEDs ja auch was feines.
Bauseits habe ich bereits Niedervoltkabel in der Decke verlegt. Die 5 Kabelauslässe selbst sind recht weit voneinander entfernt (>1m) und quasi wie die Punkte der Zahl Fünf auf einem Spielwürfel angeordnet. Jede Lampe wird also separat an der Decke montiert und der Trafo wird woanders versteckt. Wäre es nur ein zentraler Deckenauslass hätte ich vielleicht auch eine Art Rohrbogen oder so als Basis genommen.
Simuliert habe ich mein ganzes Wohnzimmer mit DIALux, und da sieht das mit den 5 Lampen garnicht mal so schlecht aus. Zumindest nicht schlechter als mit Einbaustrahlern. Musste aber auch bereits an anderer Stelle feststellen, daß das alles nur einen ungefähren Eindruck vermitteln kann. In echt ists halt immer noch ein bisschen anders als in der Simulation. Die Lampe selbst ist vermutlich ohne Spezialsoftware nur sehr schwer nachzubilden.

Platine und Verkabelung:
Die LEDs werden auf eine runde, ca. 60mm durchmessende Aluplatine gelötet (welche man auch in der Zeichnung erkennen kann), auf der auch der Treiberchip untergebracht wird. SMD gelötet auf der Herdplatte habe ich inzwischen schon ein paarmal, denke das sollte klappen. Diese Aluplatine wird dann "am Stück" auf den Kühlkörper geschraubt.
Für die Kabel bohre ich ein Loch durch Platine und Kühlkörper, so daß diese oben auf der Platine verlötet werden können und quasi unsichtbar nach hinten verschwinden. Dort können sie dann mit Lüster- oder Wagoklemmen mit den vorhandenen Niedervoltkabeln verbunden werden. In der Rigipsdecke ist ein Loch dort wo die Kabel rauskommen, also kann ich entweder die Klemmen nach hinten schieben oder ich schaffe im Sockel der Lampe noch etwas Platz.

Sockel:
Denke ich werde mich für die Variante mit Abstand zur Decke entscheiden, was zum einen wohl für die Kühlung besser ist und zum anderen auch die Sache mit dem Sockel einfacher macht. Da bin ich mir noch nicht ganz sicher, aber vermutlich nehme ich einfach eine dicke Aluscheibe z.B. mit 40mm Durchmesser, welche zuerst an die Decke geschraubt wird und an der dann wiederrum der Rest der Lampe befestigt wird (Schrauben oder Magnet). Rundmaterial ist vorhanden, muss nur eine entsprechende Länge absägen und versäubern.
Durch ein Loch in der Scheibe können die Kabel dann weiter nach hinten geführt werden. Zur Not mache ich das Loch/die Aussparung in der Scheibe so groß daß die Klemmen dort auch noch untergebracht werden können. Ein Alurohr könnte ich theoretisch auch nehmen, aber das wird schwieriger zu befestigen und es enthält viel wärmedämmende Luft.
Die vordere Halterung des Glases wird außerdem auch aus Alu gedreht und einfach vorne aufgeschraubt.

Glas und Kühlung:
Von dem Aufbau verspreche ich mir immerhin eine bessere Streuung als von normalen Einbaustrahlern mit ihrem kleineren Abstrahlwinkel. Und selbst rein nach unten gerichtetes Licht wäre an dieser Stelle im Raum völlig ok.
Die Streuscheibe sitzt so nah auf den LEDs weil ich sonst befürchte seitlich geblendet zu werden. Da der Raum recht groß ist, könnte es passieren daß man aus größerer Entfernung seitlich in die Lampen reinsehen kann und durch die 120° Abstrahlwinkel der LEDs geblendet wird. Vielleicht setze ich auch die LEDs etwas weiter in die Mitte. Die Scheiben habe ich schon, daher sind die eine feste Größe. Aber ihr habt recht, beim Abstand und der Belüftung werde ich wohl ein bisschen experimentieren müssen.
Vom Kühlkörper hoffte ich er sei ausreichend dimensioniert, da laut Produktseite geeignet für bis zu 9W. Selbst wenn er bei mir nur 50% leistet müsste es doch immer noch ausreichen (komme ja kaum über 3-4W)?

Treiber:
Danke für die Aufklärung, da habe ich das Datenblatt gottseidank fehlinterpretiert, jetzt weiß ich auch warum mir die 7.5V komisch vorkamen. Das war eigentlich noch mit der wichtigste Punkt auf meiner Fragenliste. Habe mich durch die Bezeichnung "Vak=Anode-Cathode Voltage" verwirren lassen. Kannst du mir erklären woher du die max. 3V Drop ableitest? Die Power-Dissipation Tabellen und Diagramme habe ich nicht verstanden. Bei 3V Drop verbrät das Ding dann doch z.B. max. 0.3W bei 100mA, oder?

Konnte ich mit dieser langen Erklärung die Skeptiker etwas besänftigen oder meint ihr es klappt so überhaupt nicht?

[stoske]

Nix mehr einzuwenden, viel Erfolg.

[Borax]

Vom Kühlkörper hoffte ich er sei ausreichend dimensioniert, da laut Produktseite geeignet für bis zu 9W. Selbst wenn er bei mir nur 50% leistet müsste es doch immer noch ausreichen (komme ja kaum über 3-4W)?

Wie gesagt, in der Einbausituation schwer vorherzusagen. Ausprobieren...

Kannst du mir erklären woher du die max. 3V Drop ableitest? Bei 3V Drop verbrät das Ding dann doch z.B. max. 0.3W bei 100mA, oder?

Genau. Und mehr würde ich dem Chip ungekühlt auch nicht zumuten. Die Power-Dissipation Tabellen beziehen sich auf das fertig aufgelötete Bauteil (einschließlich aufgelöteter 'Kühlfläche') und bezeichnen entsprechend große (frei belüftete) Kupferflächen auf der Platine (mit verschiedenen Platinenmaterialien) die als 'Kühlkörper' diesen sollen. Dann kann der Chip auch bis zu 2.8W 'vertragen' (aufgelötet auf 700 mm² freie Kupferfläche einer FR4 Platine mit 70µ Kupferkaschierung). Ich denke aber, Du willst den Chip eher 'einsperren', als dem eine große frei belüftete Fläche zur Verfügung zu stellen.

[Achim H]

Ich möchte meinen Senf auch noch dazu geben:

Wenn Du die doppelte Menge (insgesamt 16) Leds verbaust und diese mit 65mA betreibst (Output ist der Gleiche wie 8 Leds @ 150mA), erhältst Du eine Effizienzsteigerung von 30 Lumen je Watt resp. eine um 16% verminderte Leistung insgesamt.

Je 8 Leds mit einem 18 Ohm Widerstand in Reihe an eine 24V Spannungsquelle anschließen (Strom durch die Leds: ca. 67mA).
2 Stränge parallel.

Leistung 1 Leuchtmittel:
8 Leds @ 3,05V x 0,15A = 3,66W
16 Leds @ 2,85V x 0,067A = 3,06W --> 0,6 Watt weniger.

Da Du 5 Leuchten bauen möchtest, könntest Du insgesamt 3 Watt (jede Stunde) sparen.

Zum Antreiben aller 5 Leuchten würde ein 18 Watt Netzgerät (Meanwell LPH-18-24) ausreichen (ca. 15% Reserve).

aufgelötet auf 700 mm² freie Kupferfläche einer FR4 Platine mit 70µ Kupferkaschierung

Das entspräche einem Quadrat mit einer Kantenlänge von 26,5mm.
Dafür wäre auf der Platine schon fast gar kein Platz mehr.
Mit Leds drumrum ist die Platine restlos voll.

[Hoffi1980]

Danke für eure Antworten.

Die Idee mit den 16 LEDs gefällt mir auch sehr gut, der Ring wäre dann auch gleichmäßiger ausgeleuchtet. Müsste halt noch ein paar nachbestellen, da ich dann nicht mehr genug LEDs hier habe. Hier außerdem noch n Foto von meiner Inspirationsquelle für die Lampe (die beiden *edit* Rechten auf dem Foto). Paulmann verlangt ein Vermögen dafür, sind allerdings glaub einiges heller als meine dann, aber brauchen nach hinten auch einiges mehr Platz.

60mA könnte ich mit je zwei 30mA Treibern hinbekommen, von welchen ich auch noch welche da habe. Muss ich überhaupt Treiber nehmen oder könnte ich auch bei 8 LEDs einfach Widerstände nehmen? Die LEDs sind alle von derselben Rolle, d.h. eigentlich die gleiche Charge. Kann es dann trotzdem passieren daß die Lampen (sichtbar) andere Helligkeiten haben?

Andererseits finde ich es beim NSI45090DD geschickt daß ich den Strom nachträglich noch justieren kann wenns mir zu hell oder zu dunkel ist. Hmm...

[Borax]

Die LEDs sind alle von derselben Rolle, d.h. eigentlich die gleiche Charge. Kann es dann trotzdem passieren daß die Lampen (sichtbar) andere Helligkeiten haben?

Äußerst unwahrscheinlich. Achim hat ja auch schon Widerstände vorgeschlagen. Eine weitere Möglichkeit wären 2-Tansistor-KSQs: viewtopic.php?f=31&t=7920 (kosten fast nichts).

Andererseits finde ich es beim NSI45090DD geschickt daß ich den Strom nachträglich noch justieren kann wenns mir zu hell oder zu dunkel ist.

Auch Da müsstest Du ja einen Widerstand austauschen. Ist also auch nicht besser als bei einer 2-Tansistor-KSQ oder nur Vorwiderstand.

[Achim H]

Dimmen:
Wenn der 18 Ohm Widerstand fest eingebaut bleibt, dann bräuchte man nur noch ein Poti in Reihe schalten.
Zum Beispiel 47R. In Summe wären das dann maximal 65 Ohm.

Um nicht 5 Potis nehmen zu müssen, einfach ein leistungsstärkeres Poti nehmen und die parallel geschalteten Leuchten gleichzeitig bedienen.
47R / 4 Watt.

Der Strom* durch die Leds ließe sich damit hinunter bis auf ca. 31mA einstellen.

* Vorwärtsspannung @ 30mA: ca. 2,75V

24V - 8 x 2,75V
------------------- = 0,0307A --> 30,7mA
65R

[Hoffi1980]

Super vielen Dank! Dimmen im dynamischen Sinne brauche ich eigentlich nicht, einmal einstellen und gut (außer Frau überlegt sich das doch noch ).
Dann werde ich mich jetzt mal ans bestellen und basteln machen.

[Hoffi1980]

Noch eine kurze Frage:
Habe noch ein LPH-18-24 daheim. Gäbe bei dem auch ne Möglichkeit die Spannung etwas hochzudrehen, also z.B. auf 26V?

[Achim H]

Die Elektronik ist vergossen und ein Poti ist außen nicht dran. Funktioniert also nicht.

[Hoffi1980]

So, nach längerer Abstinenz vom Forum möchte ich endlich mal das Ergebnis präsentieren. Seit einiger Zeit hängen die Lampen nun und machen wirklich Freude. Vor allem machen sie auch wirklich hell (homogene 50-60lux am Boden) und es gibt wie erhofft keine scharfkantigen Mehrfachschatten. Außerdem beleuchtet das Licht zu einem kleinen Teil auch die Decke, was im Gegensatz zu Einbaustrahlern keinen "Höhleneffekt" (dunkle Decke) verursacht. Die LEDs laufen mit 90mA, die Kühlkörper reichen dafür völlig aus und werden nach mehreren Stunden Betrieb etwas mehr als Handwarm.
Leider habe ich keine Digicam und die Handykamera hat ganz schön die Farben verfälscht.

Das Fünfergestirn wie es nun mein Wohnzimmer beleuchtet. Bei der Lampe rechts oben fehlt noch die Abdeckscheibe.

Die Streuwirkung ist genau richtig damit genug Licht durchkommt und dennoch ein wenig an die Decke zurückfällt. Durch die schlechte Handykamera sind die Farben leider verfälscht und das Halo überbelichtet. Die wirkliche Lichtwirkung ist irgendwo zwischen diesem und dem nachfolgenden Bild mit den einzelnen LEDs.

Belichtung so gewählt daß man die einzelnen LEDs sieht.

Nahansicht schräg.

Durch das Plexiglas ist die Platine gut genug versteckt.

Das How-To ist schon in Arbeit, hoffe ich kann es heute noch posten...

Grüße,
Hoffi

[Edit: lm->lux]

[Hoffi1980]

Hier die versprochenen Details:

Material pro Lampe:

- selbstgedrehte Aluscheibe 45mm x 5mm
- Gewindestange M4 ca. 20mm lang
- Sternkühlkörper 85mm x 10mm (60024)
- 8 NS2L757AT-V1 (65781)
- NSI45090DD Treiber-Chip (Datenblatt)
- handgefertigte Aluplatine 8eckig, ca 60mm Durchmesser
- selbstgedrehte Scheibenhalterung aus Alu 25mm x 12mm (den schmalen Durchmesser weiß ich leider nicht mehr)
- Plexiglasscheibe SatinIce 90mm x 3mm (0D010 DF)
- Schrauben, gewindefurchend M2.5 x 6mm
- Schrauben, M4 x 40mm
- Kunstoffunterlegscheiben passender Größe
- weißer Platinenschutzlack (ELPEGUARD SL 1397)

Für alle 5 Lampen zusammen noch ein

- Netzteil Meanwell GS-25E-28


Teil 1 - Sockel und Scheiben:

Mein Vater konnte in der Firma an die Drehmaschine und hat mir aus Rohmaterial ein paar Aluscheiben und die Halterungen für die Plexiglasscheiben gedreht. In die Aluteile und die Kühlkörper haben wir jeweils mittig ein Loch mit M4 Gewinde gebohrt/geschnitten, sowie jeweils zwei Löcher an passender Stelle für die Kabel. Dann noch in die hintere Aluscheibe ein kurzes Stück M4-Gewindestange mit etwas Kleber zur Fixierung bündig eingeschraubt.

Die vorbereiteten Aluteile.

In die Plexiglasscheiben mittels Bohrmaschine, Bohrständer und einem Stufenbohrer mittig ein schönes großes Loch gemacht. Das Schnapsglas enthält kein Zielwasser, sondern Leitungswasser zur Kühlung während des Bohrvorgangs. Das gelbe Klebeband am Bohrer dient als "optischer Anschlag", um immer dieselbe Bohrtiefe/Lochgröße zu erwischen.

Genau mittig hab ichs nie geschafft, aber es fällt an der fertigen Lampe nur auf wenn mans weiß... ;)

Teil 2 - Die Platinen:

Für die Aluplatinen habe ich ein großes Stück Rohmaterial sehr günstig bekommen (DENKA HITTPLATE TH-1, 1.6mm, 500x610mm für 30,- Euro). Der Typ hat noch mehr davon (auch FR4), allerdings wurde mein Forumsthread dazu damals kommentarlos gelöscht, keine Ahnung warum. Bei Interesse kann ich den Link auch nochmal posten oder per PN.

Jedenfalls wurde diese Sache etwas komplizierter als gedacht, denn das Zeug ist wirklich zäh. Da ich aber mehr Platine hier habe, als ich vermutlich jemals aufbrauchen kann, wars nicht schlimm daß auch mal was in den Schrott wanderte. Wer mir Tips geben kann wie man das Zeuch sauber bearbeitet bekommt BITTE melden, ich hab noch mehr damit vor. Vergeblich versucht habe ich diverse Säge-, Schneid-, Fräs- und Flexmaschinen (sofort stumpf, zu wenig Power oder unsauberer Schnitt). Das Problem ist vermutlich die Epoxid-/Glasfaserschicht zwischen Alu und Kupfer, die macht irgendwie jedes Werkzeug ruckzuck fertig.

Letztenendes führte dann die simple Lösung zum Erfog: mit einer Metall-Handsäge grob Quadrate ausgesägt und die Ecken nochmals im 45° Winkel. Nachgearbeitet mit dem elektrischen Schleifbock und danach die Kanten per Feile versäubert. Statt rund wurden die Platinen so halt achteckig und kein Winkel und keine Seitenlängen gleicht der anderen, aber hinter der Milchglasscheibe fällt das gottseidank nicht wirklich auf.

Die Knipszange half nichts, da ich damit nicht viel genug weg bekam. Die Ecken musste ich daher doch mit der Säge absägen um halbwegs hübsche Achtecke zu erhalten.

Das Platinenlayout ist einfach Sternförmig, in jeder Ecke eine LED. Ein separates Kuchenstück wurde noch für die KSQ abgeteilt, ebenso der Mittelteil zur elektrischen Trennung der späteren Scheibenhalterung aus Alu. Dazu kamen noch diverse Löcher zur Befestigung und für die Kabel.

Zur elektrischen Trennung der "Pads" kam ein Dremel und eine 0.6mm Diamantscheibe zum Einsatz. Auch hier hatte ich am Anfang Schwierigkeiten, da der Spalt von Hand ziemlich ungleichmäßig wird und ich meist auch zu tief bis ins Alu gekommen bin, was aufwändige Kurzschlusssuche und -beseitigung nötig machte. Am Schluß nach reichlich Übung sahs aber schon viel besser aus.

Die heiklen Stellen direkt unter den LEDs hat mir mein Vater außerdem auf einer kleinen handbetriebenen Fräsmaschine sauber ausgefräst, da mit dem Dremel die Spaltbreite meist zu groß für die LEDs geraten wäre (für alle Trennschnitte wäre dies leider zu zeitintensiv gewesen). Jedenfalls konnten wir so das Spaltmaß unter den LEDs auf maximal 0.7mm begrenzen, was für mich immer noch nah genug an den laut Datenblatt erlaubten max. 0.69mm ist.

Hier mal eine Ansicht aus der "Produktion". Bitte keine Kommentare zu den "rausgebissenen" Trennschnitten. ;)

[Hoffi1980]

Teil 3 - Bestücken und Löten:
Dazu Lötpaste an die passenden Stellen auftragen und mit einer Pinzette vorsichtig mit den Bauteilen bestücken. Die Menge der Lötpaste sollte nicht zu viel und nicht zu wenig sein und immer schön aufpassen daß man nicht ausversehen eine Brücke z.B. zum Aluträger produziert. Zusätzlich habe ich einen Tropfen Lötpaste dort platziert wo nachher die Kabel und eventuell ein Widerstand für die KSQ angelötet werden sollten.

Hier die fast fertig bestückte Platine. Dies war der erste Versuch und noch zu viel Lötpaste, da kann man weniger nehmen.

Zum Löten selbst kam erfolgreich die Herdplattenmethode zum Einsatz. Trotz bedenken weil ich keine kleinen Pads ausgefräst hatte und die Kupferflächen somit sehr groß waren, sind die Lötstellen fast gleichzeitig aufgeschmolzen und die Lötdauer war somit nicht zu lang. Leider hatte ich bei der ersten Platine zu viel Lötpaste unter einer LED welche einen unerwünschten Kurzschluss verursachte und musste daher das ganze wieder entlöten und nochmal neu machen. Hoffe das dreifache Hitzebad auf der Herdplatte hat nicht zu sehr geschadet, aber bisher läuft die Platine ohne Probleme und mit dem Lötkolben ist man hier einfach chancenlos.

Hier brutzelt das gute Stück bis zum optimalen Garpunkt auf dem Ceranfeld. Darunter noch eine Aluplatte zur besseren Hitzeverteilung und ein Tropfen Wasser daneben zur Abschätzung der Temperatur.

Fertig, lecker! Andere würden sagen: Nicht schön, aber selten.

Als letzten Schritt musste ich nun nur noch ganz klassisch mit dem Lötkolben die Kabel anlöten. Bei Interesse kann ich das Herdplatten-Reflow-Löten auch noch genauer erklären?

[Hoffi1980]

Teil 4 - Feinschliff und Zusammenbau:
Nun kam mir in den Sinn daß die Lampen ja auch irgendwie an der Decke befestigt werden müssen. Daher habe ich kurzentschlossen an den Außenkanten der Platinen noch jeweils zwei Aussparungen gebohrt, durch die später die gesamte Lampe an die Decke geschraubt werden kann und zusätzlich die Platine an den Kühlkörper gedrückt wird. Anschließend musste ich sämtliche Platinen erneut auf Kurzschlüsse prüfen. Hier wäre eigentlich auch der richtige Zeitpunkt gewesen die Platinen weiß zu lackieren, aus nicht mehr nachvollziehbaren Gründen erinnerte ich mich daran allerdings erst später.

Damit die Platinen mit den Kühlkörpern verbunden werden konnten, habe ich diese nun als Schablone benutzt um jeweils zwei Löcher (2.3mm) an den passenden Stellen in die Kühlkörper zu bohren. Danach habe ich die Kühlkörper (ohne Platinen) auf die Gewindestangen der vorbereiteten Aluscheiben geschraubt, aus reiner Paranoia mit ganz dünn Wärmeleitpaste dazwischen.

Die Platine sitzt bereits mit Wärmeleitkleber, der versaute Kühlkörper muss noch gereinigt werden. Vorm Festschrauben fiel mir gerade noch rechteitig auf, daß ich das Lackieren vergessen hatte.

Damit das Kupfer unter der Milchglasscheibe nicht störend ins Auge fällt, wollte ich die Platinen noch weiß lackieren. Dafür habe ich mir extra eine Probe ELPEGUARD SL 1397 von den Lackwerken Peters besorgt. Eigentlich ganz gutes Zeug, jedoch als Hobbymaler mit dem Pinsel nicht ganz optimal zu verarbeiten. Habs auch nicht 100% deckend hinbekommen, vielleicht hätte es noch ne zweite Schicht gebraucht. Dennoch genügte es um die Platinen unauffälliger zu machen.

Nach dem Trocknen konnte ich die Platinen dann endlich auf die Kühlkörper schrauben. Dazu habe ich selbstfurchende M2.5 Schrauben verwendet, um mir das Gewindeschneiden im Kühlkörper zu sparen. Wärmeleitpaste war ja bereits drunter und mittels Unterlegscheiben aus Kunststoff sind die Schrauben auch ausreichend isoliert.

Handbemalte Einzelstücke. ;)

Teil 5 - Installation
Da ich bereits bauseits hinter den Kabelauslässen in den Rigipsplatten kleine Holzbrettchen installiert hatte, konnten die Lampen direkt an die Decke geschraubt werden. Die Auslässe in der Decke musste ich leider nachträglich noch etwas erweitern um die Kabelklemmen unterzubringen, da die Lampen selbst ja keinen Hohlraum dafür haben. Sämtliche Kabel wurden mit Aderendhülsen versehen und per Lüsterklemme höchst fachgerecht verbunden. Die Kabel führen direkt in einen Abstellraum, in dem jetzt auch das Netzteil platziert und angeschlossen wurde.

Das Holz hinter den Löchern in der Decke erlaubt ein direktes Anschrauben der Lampen. Rechts sieht man auch, für was die Aussparungen in den Platinen gut sind. Die handwerklich etwas grobe Anmutung verschwindet fast vollständig hinter der Milchglasscheibe und ist noch keinem Besucher aufgefallen.

Nachdem alle Lampen an der Decke hingen, musste ich nur noch die Plexiglasscheiben durch einfaches Aufschrauben der selbstgedrehten Aluhalterungen anbringen und das Werk war vollbracht.

Links noch ein Bild kurz vorm Finale. Rechts oben fehlt noch das Plexiglas.

[Hoffi1980]

6 - Fazit:
Die Helligkeit von 50-60lux am Boden ist völlig ausreichend für uns und die nur 90mA schonen die LEDs. Theoretisch könnte ich die KSQs per Widerstand auf bis zu 150mA hochdrehen, dies ist jedoch hier nicht nötig und ob die Kühlung dann noch ausreicht weiß ich auch nicht. 120mA dürften aber schätzungshalber kein Problem sein und damit könnte man an anderer Stelle durchaus einen größeren Raum gut beleuchten. Das Licht ist schön weich und angenehm, so daß auch der WAF stimmt.

Jede Lampe braucht rechnerisch nur ca. 2,5W, die LEDs liefern dafür ca. 260lm. Das Plexiglas hat eine Transmission von ca. 83%, wobei ein Teil des Lichts ja auch die Decke sehr hübsch beleuchtet. Theoretisch bringen die 5 Lampen zusammen also mindestens 1050lm bei einem Gesamtverbrauch von nur 12,5W (ohne Verluste des Netzteils).

Beim nächsten mal würde ich:
- die Sache mit den Platinen definitiv anders machen. Die Bearbeitung war wirklich schwierig und das Ergebnis nicht ganz optimal.
- die Bohrungen gewissenhafter machen, manches wurde leider etwas konzentrisch.
- die Befestigung der Lampen an der Decke vorher planen, obwohl die großen Schrauben wirklich kaum auffallen.
- etwas früher ans Lackieren denken

[Handkalt]

Gratuliere, ein super Ergebnis! Die Optik der Leuchten gefällt mir ausgesprochen gut, sowohl im ein- wie auch ausgeschalteten Zustand. Sehr schön, wie das vom Plexi reflektierte Licht die Decke beleuchtet und auch noch durch den KK ein nettes Muster zaubert.

Und vielen Dank für das ausführliche Howto, ist wirklich erstklassig und sehr hilfreich! Dass es fertige, runde Plexiglasscheiben in einer passenden Größe gibt, ist hier natürlich der Clou. Die Beschreibung der Platinenherstellung ist hingegen abschreckend. Wie du auch schon geschrieben hast, wäre es hier sehr gut, wenn es einen einfacheren Weg gäbe...

-Handkalt

[Hoffi1980]

Danke für das Lob. Ja ich dachte mit dem günstigen Rohmaterial kann ich schnell mal ein paar Platinen machen.

Beim nächsten mal werde ich entweder kleinere Teile aussägen und untereinander verkabeln, ähnlich wie die 10x10er Platinen ausm Shop oder gleich LEDs auf Platine kaufen. Wäre wahrscheinlich wesentlich schneller gegangen ein paar zusätzliche Befestigungslöcher zu bohren. Meine Wunsch-LEDs gabs damals allerdings noch nicht vorgefertigt auf Platine.

Dennoch finde ich das Platinenmaterial immer noch super und für kleinere Sachen werd ich das schon noch gebrauchen können. Löten geht ja relativ einfach. Muss nur noch ne bessere Bearbeitungsmethode finden.

[Handkalt]

Mir fällt da gerade ein: in FabLabs kann man oft kleine CNC-Fräsen nutzen. Hat hier irgend jemand Erfahrung mit diesen Geräten? Kann man damit die Platinen zuschneiden? Sind die auch präzise genug um die "Nichtleiterbahnen" abzutragen?

-Handkalt

[Hoffi1980]

Stimmt, das ist ne coole Idee! Dort kennt sich vielleicht auch jemand aus damit.

CNC-Fräse hab ich nämlich auch probiert. Ein Kollege von mir hat so ein Teil im Keller stehen, allerdings eher für Holz und normale Metallteile. Allerdings kennt der sich net so gut aus was z.B. Drehzahl und Vorschub und so angeht. Daher haben wir recht schnell einige Fräser abgebrochen und irgendwann dann aufgegeben.

Der zweite Versuch war bei meinem Vater im Geschäft, allerdings ist da der Fräser nach ein paar Zentimetern schon stumpf geworden (obwohls ein spezieller war) und wir hätten für die Platinen hundert(e) Euro in Fräser investieren müssen...

[Light]

Hi Handkalt,

hab mal kurz gegoogelt:
http://www.fablab-berlin.org/de/ideas-p ... bauteilen/

allerdings gibt es auch extra Platinen-Fräsen (z.B. von LPKF - es gibt mit sicherheit noch andere hersteller) - mit denen geht das auf jeden Fall.
bei youtube findet man auch das ein oder andere video.. also gehen muss es irgendwie

sonnige grüße

stefan

[Borax]

Was (angeblich!) solche Alu-Kern-Platinen halbwegs sauber schneidet sind solche Trennscheiben:
http://www.bosch-pt.com/at/de/accocs/zu ... struction/
Mit 1.6mm Stärke wird auch nicht soo viel des teuren Materials 'zerstäubt' Ich hab es aber nicht selbst getestet (habe kein derartiges Material).