35 Volt LED in Reihe

[Maik56]

Hallo liebe LED-Freunde,

versuche seit einiger Zeit mein eigenes Grow-Light zu basteln. Dafür benötige ich LED's mit sehr hoher Lumenausbeute. Da ich kaum Ahnung von Elektrik habe, bin ich bei COB's hängengeblieben und habe schon einige geschrottet. Mein aktuelles Grow-Light ist für Microgreens, funktioniert super und besteht aus 8 Nichia COB's von Lumitronix: https://www.leds.de/nichia-chip-on-boar ... 30540.html , die alle einzeln mit dem Netzteil verbunden sind.

Diese benötigen eine Spannung von 35 V und haben 2 Watt Leistung. Haben wohl 169 Lumen pro Watt.

1. Frage: Die Nichia COB's haben die höchste Lichtausbeute, die ich finden konnte. Vielleicht kennt einer/eine von euch "bessere"?

2. Frage: Aktuell habe ich jeweils 5 (ja, zwei hängen insgesamt nur als Verbraucher in der Ecke) an ein Netzteil geklemmt, was ziemlich unprofessionell ist. Würde gern alle 8 (Menge der wirklich benötigten Chips) in Reihe an ein Netzteil klemmen, doch hier hört die Reise für mich auf. Habe gelesen, dass bei Reihenschaltung die Volt addiert werden, also insegsamt 8 x 35 = 280 Volt zusammenkommen.

Gibt es eine Möglichkeit, die 8 bzw. 16 Chips (habe zwei Etagen mit jeweils 8 Chips) zu bestromen, ohne viele verscheidene Netzteile zu benutzen, oder selbst irgendwelche Widerstände und Wundergeräte zwischen zu löten? Denn so macht mir das Spiel keinen Spaß

Danke für eure Hilfe!

[Borax]

Hallo Maik
welcome on board!
Ja es gibt Leds mit höherer Lichtausbeute. Und auch mehr lumen pro €...
Z.B. Diese hier https://www.leds.de/nichia-chip-on-boar ... 30624.html hat beim Nennstrom (540 mA) 170 lm/W. Bei 350 mA so etwa 180lm/W. Und für 350mA gibt es spezielle Netzteile die auch 400V liefern können, damit man einige davon in Reihe betreiben kann. So wie Du die kleinen COB leds quälst haben die auch keine 169lm/W mehr. Das gilt nur unter optimalen Kühlbedingungen beim Nennstrom. Ohne Widerstand oder KSQ hast du aber nicht den Nennstrom, sondern den Grenzstrom (oder sogar etwas mehr, wenn schon einige kaputt gegangen sind). Da erreichst Du vieleicht noch 120lm/W...
Wenn Du die kleinen COB Leds weiter verwenden willst, kannst du das nur mit einem 36V Netzteil und sauber eingemessenen Vorwiderständen tun. Oder 150mA KSQs, aber die sind sehr selten...

[dieterr]

Korrekterweise suchst du für den Zweck nicht LED mit hoher Lumenausbeute sondern Photonenstromausbeute µmol/s. Zum Vergleich dennoch so: eine LM301B liefert bis zu 220lm/W, links musst du selber suchen weil es die LEDs im Shop zum Forum nicht gibt, und link zu anderen Shops geblockt werden.

[Maik56]

Super, herzlichen Dank! Damit kann ich doch arbeiten.
Sind die 301B besser als die 301H?

[ustoni]

Der LM301H sollte etwas besser sein (leicht höhere Effizienz). Ist im Prinzip aber egal.
Google mal nach LED-Tech, da gibt es fertige Boards für wenig Geld.

[Maik56]

Das ist perfekt. Danke!

[ustoni]

Mir gefällt das Stradella 160 Board in 5700K recht gut. Sollte bis 700mA ohne Kühlung auskommen und entspricht vom Spektrum her der Mittagssonne - bei knapp 210 lm/W.

[Maik56]

Ja, das sieht wirklich gut aus. Würde gern die 21x Samsung LM301B Streifenplatine verwenden, da ich viele kleine Bereiche habe, die beleuchtet werden müssen. Leider komme ich mit dieser Netzteillogik nicht klar. Würde sie gern mit ca. 8V und 350mA betreiben, dass ich möglichst über 200 Lumen pro Watt und hohe μmol Werte erreiche. Um vier von den Platinen zu betreiben, macht ein 40 € Netzteil keinen Sinn.
Ich brauche eine KSQ, oder? Habe mir eine rausgesucht, die den Bereich 22-38V abdeckt und mit der Angabe 30W/900mA prahlt. Klemme ich jetzt 3 der Streifen in Reihe, teilen sie sich dann die 900mA gleichmäßig auf und pendeln sich bei ca. 24V "automatisch" ein? Diese Netzteile machen mich echt fertig...

Danke euch!

[ustoni]

Klemme ich jetzt 3 der Streifen in Reihe, teilen sie sich dann die 900mA gleichmäßig auf und pendeln sich bei ca. 24V "automatisch" ein?

Nein, so funktioniert das nicht.
Bei einer Reihenschaltung bleibt der Strom konstant und die Spannungen addieren sich.
Bei einer Parallelschaltung bleibt die Spannung konstant und die Ströme addieren sich.

Für Deinen Zweck ist eine Reihenschaltung ideal. Also z.B.:
KSQ+ an Streifen 1+, Streifen 1- an Streifen 2+, Streifen 2- an Streifen 3+, Streifen 3- an KSQ-.

Bei 350 mA wäre ein Meanwell LPC-20-350 geeignet, damit können minimal 2 bis maximal 5 der Platinen in Reihe betrieben werden. Die Streifenplatinen laufen dann mit 230 lm/W.

Sinnvoller wäre aber der Betrieb mit 700 mA. Geeignete KSQ: Meanwell LPC-35-700, ebenfalls für 2 bis 5 Streifen in Reihe. Das ergibt den 1,94-fachen Lichtstrom bei immer noch extrem guten 218 lm/W.

In beiden Fällen ist keinerlei Kühlung der Streifenplatinen erforderlich. Die KSQs findest Du beim Anbieter der Streifenplatinen.

So nebenbei: was für Netzteile hast Du Dir denn angesehen, um auf einen Preis von 40€ zu kommen?

[Maik56]

WOW! Danke! Du hast gerade ein riesen Denkfehler von mir vernichtet! Eine ganz neue Welt eröffnet sich
Ich bin davon ausgegangen, dass sich bei der Reihenschaltung die V und mA addieren. So brauchte ich natürlich immer ein Netzteil, dass enorm viel Leistung bietet und die sind teuer.
Endlich kann ich die Beleuchtung umsetzen. Danke dir vielmals.

Du hast völlig recht, wenn du die 700mA empfiehlst. Das werde ich auch so übernehmen. Für mein flaches Salatregal benötige ich weniger Power an einem Fleck, mehr verteilt auf 2 Metern Länge. Daher mehr Leuchten mit weniger Power. Versuche tatsächlich so wenig Strom wie möglich zu nutzen, da mir Gemüse aus der Schrankwand für nen Hunni im Monat einfach zu teuer ist.

[ustoni]

5 Platinen in Reihe ergeben bei 700mA eine Leistung von 28,7W. Verlustleistung der KSQ berücksichtigt ergeben ca. 32 W.
Bei 14 Stunden Beleuchtung täglich sind das in 30 Tagen 13,44 kWh im Monat.
Bei einem Strompreis von 30 Cent je kWh sind das also Kosten von rund 4€ je Monat.

[Maik56]

Das scheint überschaubar. Habe jedoch noch einige Erdbeeren, Tomaten, Gurken und Paprika. Das summiert sich dann.

[Maik56]

Noch eine Verständnisfrage. Um sehr viele von den Streifen zu betreiben, benötige ich entweder sehr viele von den Netzteilen, die aufgelistet hast, oder ein sehr starkes. Kann ich dieses "Power Supply MeanWell HLG-320H-C700AB" verwenden, um bei 700mA 52 der Strefen in Reihe zu schalten? Oder schieße ich da etwas übers Ziel hinaus?

[ustoni]

Ich würde nicht mehr als 50 Streifen in Reihe schalten. Bei 700 mA ist die Vorwärtsspannung mit 8,28 V angegeben. Das ist aber nur ein typischer Wert, die Spannung kann auch etwas niedriger oder höher liegen.

Dabei aber zu beachten:
Es liegt zwischen dem ersten und dem letzten Streifen eine Potentialdifferenz von über 400 V an.
Die Ausgangsspannung ist vom Netz galvanisch getrennt. Bei Berührung mit einer Hand kann deshalb nichts passieren, da gegen Erde kein Strom fließen kann.
Trotzdem musst Du für Berührungsschutz sorgen, um zu verhindern, dass man mit beiden Händen Kontakt bekommen kann. Das kann unter Umständen lebensgefährlich werden, besonders da es sich um Gleichspannung handelt.

[Maik56]

Sehr guter Hinweis! Theoretisch also machbar, nur die Menge der Spannung genau beachten und Vorsicht beim Umgang mit Strom. Ich überlege nochmal, ob es es vielleicht eleganter gelöst bekomme, doch hast du mir sehr geholfen, einige Regeln zu verstehen. Herzlichen Dank und ein schönes Wochenende.

[Cossart]

Z.B. Diese hier https://www.leds.de/nichia-chip-on-boar ... 30624.html hat beim Nennstrom (540 mA) 170 lm/W.

Nicht wirklich. Das sind theoretische Werte bei Pulsbetrieb und 25 °C Sperrschichttemperatur. In der Praxis dürften kaum mehr als 60…70 % davon übrigbleiben, siehe bspw. hier Blatt 12 rechts unten.

Bridglux ist da deutlich ehrlicher und gibt auch die Wert bei 85 °C DC an.

[Cossart]

Trotzdem musst Du für Berührungsschutz sorgen, um zu verhindern, dass man mit beiden Händen Kontakt bekommen kann. Das kann unter Umständen lebensgefährlich werden, besonders da es sich um Gleichspannung handelt.

Welchen Berührungsschutz haben eigentlich Hochspannungsleitungen draußen im Feld?

[ustoni]

Welchen Berührungsschutz haben eigentlich Hochspannungsleitungen draußen im Feld?

Den Abstand zum Boden.
Ist gleichzeitig im Sinne der Evolution. Die Gene von Personen, die die 20 bis 30 m zu den Leitungen hochklettern, werden sinnvollerweise nicht weitergegeben.

Diese Spannungen sind übrigens nicht galvanisch getrennt, der Überschlagsblitz zur Erde funktioniert also hervorragend und zuverlässig.