unbekannte Leds austesten

Hier werden Fragen zu LED-Grundlagen beantwortet...

Moderator: T.Hoffmann

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tantalus
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So, 24.01.16, 17:29

Hallo,
ich bin das erste mal hier, habe in letzer Zeit angefangen mit Leds herumzuexperimentieren und habe da einige Fragen. Vorausschicken möchte ich noch ich bin elektroniker habe aber keine besondere Led-Erfahrung.

Ich habe zwei Led's zu testen von denen ich keine Daten habe.
Eine Led aus einem Radscheinwerfer wollte ich testen wieweit ich sie ausreizen kann, dh mit der leistung hochgehen. Wie die im Scheinwerfer betriebn wurde weiss ich nicht weil der Treiber kaputt war.Ich montierte sie auf einen Kühlkörper einer eh. Led-Lampe und habe die Temp. gemessen. Hat eine ähnliche Bauform wie so manche 3W Led, so ging ich mit dem Strom hoch bis 700mA, wurde auch immer heller. Wie hell messe ich mit einem LDR an der Decke oberhalb meines Werktisches . Irgendwann leuchtete sie nur mehr, geschätzt, halb so schwach, obwohl die Temp nur bis ca 37Grad stieg. Warum?

Momentan habe ich eine aus einer Kopflampe, die ist noch intakt, wird bei der höchsten Stufe mit ca 1,2W betrieben, wenn ich sie ans Labor-Netzgerät anschließe, mit Batterien wird es weniger sein, die haben ja einen Innenwiderstandvon einigen Ohm. Ich möcht sie, wenn möglich mit besserer Kühlung, mit mehr Leistung betreiben. Es ist eine SMD-Version auf einer kleinen Platine mit Alurückseite montiert. wenn ich sie so betreibe steigt innerhalb 5min die Temp auf 50Grad, dann habe ich abgebrochen. Also habe ich die Kühlung mit einem zusätzlichen Alublech verbessert.
Ich habe sie jetzt mit ca 1,5W betrieben, 1 Std die Temp ist nur auf ca 30Grad gestiegen, die Helligkeit nur unwesentlich gesunken. Was sagt Ihr, ist die Temperatur genug aussagekräftig um sie mit noch mehr Leistung zu betreiben? Ich möcht bis ca 50Grad gehen und damit dann auch in einem Handscheinwerfer einsetzen.

Ist meine Methode sinnvoll oder gibts eine bessere?

Gruß Hans
ustoni
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So, 24.01.16, 23:04

Ist meine Methode sinnvoll oder gibts eine bessere?
Weder noch.

Um eine LED mit maximaler Leistung betreiben zu können, müssen Hersteller und Typ bekannt sein. Nennstrom und Maximalstrom kann man nur dem Datenblatt der LED entnehmen. Wird der Maximalstrom überschritten führt dies früher oder später zur Beschädigung bzw. Zerstörung der LED. Bei Überschreiten des Maximalstroms spielt auch die Temperatur keine Rolle. Das ist wohl das, was mit Deiner ersten LED geschehen ist.

Weiterhin kann dem Datenblatt auch der Wärmewiderstand der LED entnommen werden. Mit diesem Wärmewiderstand kann durch Multiplikation mit der LED-Leistung die Temperaturdifferenz zwischen LED-Chip und Kühlfläche der LED berechnet werden. Die maximal zulässige Chiptemperatur ist wiederum abhängig von Hersteller und LED-Typ und liegt normalerweise zwischen 120°C und 150°C. Folglich bringt auch das Messen der Kühlkörpertemperatur gar nichts.

Beste Anwendung für Deine beiden unbekannten LEDs: Spende an den nächsten Wertstoffhof (Elektronikschrott).
bright
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Mo, 25.01.16, 10:49

einfach mal ein paar fotos von den leds machen und hier reinstellen, dann finden wir schon raus welche leds es sein können
und daurch auch, was sie aushalten
tantalus
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Mo, 25.01.16, 18:19

Hallo,
danke für die Antworten, hab mir schon sowas gedacht, wenn der Strom zuviel wird dann ist's einfach aus. Ist ja eigentlich bei jeder Diode so, aber vielleicht gehts doch habe ich mir gedacht. Vielleicht kann ich doch die Kopflampen-Led verwenden, da habe ich 2 davon. Die Led ist 3x3 mm, die ganze Platte 34x14mm. Die Leiterplatte ist unten Alu,ich habe sie auf ein Stück Alu geschraubt zur besseren Kühlung. Die 2 braunen Drähte habe ich aufgelötet, gehen direkt zur Led. Vielleicht könnte Ihr irgenwas sagen zu der Led, wäre hilfreich.

Gruß Hans
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Led von Kopflampe, bzw ganze Leiterplatte.
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bright
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Di, 26.01.16, 08:50

das foto ist leider zu unscharf um einen genaue aussage machen zu können. kannst du versuchen ein schärferes foto zu machen? es könnte eine samsung 3535 sein, aber das ist nur eine schätzung.

hier noch ein vergleich zu den gängisten leds, vielleicht ist deine ja dabei

gruß bright
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Borax
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Di, 26.01.16, 09:50

So ganz verstehe ich noch nicht, was Du eigentlich willst. Bevor Du hier sehr viel Aufwand rein steckst, um irgendwelche unbekannten LEDs zu testen/spezifizieren um sie dann mit einem geschätzten 'maximalen' Strom zu betreiben, würde ich einfach neue LEDs kaufen. So teuer sind die schließlich nicht und dann weißt Du die Kenndaten (einschließlich deren Effizienz bei gegebenem Strom) exakt. Außer Du hast z.B. 50 Stück von den unbekannten LEDs, die Du ggf. kostenlos bekommen hast. Dann lohnt sich der Aufwand wenn Du dann alle 50 auch verwenden willst. Für eine einzelne LED in einem Handscheinwerfer lohnt es sich bestimmt nicht.
Was sagt Ihr, ist die Temperatur genug aussagekräftig um sie mit noch mehr Leistung zu betreiben?
So gemessen nicht. Hierzu wäre es nötig die Junction-Temperatur zu messen (also die Temperatur die dort herrscht wo das Licht 'entsteht'). Für quasi jede LED gilt dass eine Junction Temperatur von weniger als 100°C akzeptabel ist (auch mit langer Lebensdauer), mache vertragen auch etwas mehr, aber immer zu Lasten der Lebensdauer. Leider ist es nicht ganz trivial die Junction-Temperatur zu messen:
viewtopic.php?f=31&t=12079
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Achim H
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Di, 26.01.16, 12:58

@ tantalus

bezugnehmend auf die Platine aus der Kopflampe.
Was steht auf dem IC (U1) drauf?
tantalus
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Di, 26.01.16, 16:21

@ bright
Du hast recht, ist unscharf, jetzt habe ich ein Schärferes . Ich finde meine Led nicht auf deinem Bild.

@ borax
Ich lerne dabei etwas über Led's und natürlich der Spaß am basteln. Mehr brauchts nicht.
Ich habe das schon gelesen wie du das gemacht hast, alle Achtung das ist präzise Arbeit. Ich habe mich schon gefragt obs nicht einfacher geht. Mit dem Betriebsstrom die Spannung messen, einmal in der 1. sek und dann in gewissen Zeitabständen wieder und mit der Spannungsunterschied die Chiptemperatur ausrechnen. Ist natürlich nicht so genau wie Deine Methode, aber einen Anhaltspunkt ist es allemal. Da ist es so beschrieben, hälts du davon nichts? viewtopic.php?f=37&t=7658&start=0
Alles genau durchgelesen habe ich nicht, aber ist doch im Prinzip das, was man mit jeder Diode machen kann, Temperatur messen. Im Falle der Led erzeugt sie die Temp. halt selbst.

@ Achim
auf dem IC steht FP102-3. Gefunden habe ich nichts im Netz.

Gruß Hans
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bright
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Di, 26.01.16, 16:27

verrat mir mal welche fahrradlampe und welche kopflampe es waren, vielleicht find ich dann was raus

gruß bright
Borax
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Di, 26.01.16, 17:06

Da ist es so beschrieben, hälts du davon nichts?
Nein:
1. Du musst zuerst den Temperaturkoeffizienten bestimmen. Die Datenblattangabe ist völlig nutzlos (abgesehen davon, das Du kein Datenblatt hast), außer es ist der Strom angegeben bei dem dieser Temperaturkoeffizient gilt.
2. Man kann den Fluss-Spannungs-Wert der LED im 'kalten' Zustand nicht mit einem normalen Digitalvoltmeter bestimmen. Diese machen vielleicht 2-3 Messungen pro Sekunde. Ablesen kannst Du höchstens einen Wert in einer Sekunde. Die Junction-Temperatur (und damit die Fluss-Spannung) ändert sich aber bei einer 1W LED (ca. 3V und 330mA) schon innerhalb von einer halben Sekunde um mehr als 10°C bzw. etwa 20mV (bei einem angenommenen Standard-Temperaturkoeffizient von 2mV/K). Geht also nur mit einem Oszilloskop.
tantalus
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Di, 26.01.16, 18:36

@ bright

Die Fahradlampe liegt schon lange im Müll und die Led davon ist ja schon kaputt, sie leuchtet zwar noch aber vielzu schwach. Also das zahlt sich nicht aus.

Bei der Kopflampe habe ich folgende Aufschrift gefunden

OVIBELL GMBH &CO KG D_45479 MÜHLHEIM/RUHR, 902047
3x1,5V LR03 DC 500mA VIII/26/ 2013

Die Nummer nach der Adresse könnte eine Modellbezeichnung sein. Vielleicht kennst du die Lampen.


@ Borax

Daß das so schnell geht habe ich nicht geahnt, also dann mit Oszilloskop, genau geht das aber nicht, jedenfalls mit meinem.
Den Temperaturkoeffizienten kann ich doch mit geringen Strom bestimmen, so daß sich die Led gar nicht erwärmt, der ändert sich ja nicht mit dem Strom.

Gruß Hans
Borax
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Di, 26.01.16, 22:57

Den Temperaturkoeffizienten kann ich doch mit geringen Strom bestimmen, so daß sich die Led gar nicht erwärmt, der ändert sich ja nicht mit dem Strom.
Doch. Leider schon. Siehe:
viewtopic.php?p=143096#p143096 (ab dem [Edit]...) bzw. den verlinkten Artikel:
http://mycite.omikk.bme.hu/doc/83756.pdf
Die dort vermessene CREE MC-E (enthält 4 Chips in Serie) hat bei 10mA einen Temperaturkoeffizient von 6.8mV/K und bei 350mA einen solchen von 10.4mV/K
tantalus
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Mi, 27.01.16, 10:13

@ Borax

danke, interessanter Artikel, durch das pdf muß ich mich erst durcharbeiten, bei meinem Englisch dauert das etwas.
Ich dachte der Temp. Koeffizient ist eine Materialkonstante.

Gruß Hans
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