Umbau eines Scanners auf COB LED

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Moderator: T.Hoffmann

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ICT
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Mo, 08.07.24, 09:55

Hallo in die Runde,
in der Hoffnung auf Schwarmwissen möchte ich hier mein Projekt schildern und das damit verbundene Problem.

Es handeld sich um einen Scanner mit DMX Steuerung wie er in der Veranstaltungstechnik verwendet wird. Ursprünglich mit einer Halogenlampe 24V 250W und nur 50 Betriebsstunden ausgestattet. Jetzt soll das Gerät eine 100W COB LED erhalten. Soweit so gut, aber die Lichtausbeute ist geringer als bei der Halogenlampe. Ich habe schon eine Linse mit 60 Grad davor.
Hat schon jemand Erfahrungen damit gesammelt?
Grüß Gunter
Borax
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Mo, 08.07.24, 12:12

Erfahrungen nicht. Aber rein physikalisch benötigt man für eine gute Bündelung eine möglichst punktförmige Lichtquelle. Und da ist eine COB LED eindeutig im Nachteil.
ustoni
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Mo, 08.07.24, 21:05

Welches "100W-COB" wurde denn verwendet?
Ebay? Ali?

Die beschriebene Halogenbirne liegt bei einem Lichtstrom von 8000 lm bei 250 W. Das ergibt eine Effizienz von ca. 32 lm/W.

Ein COB-Modul höchster Qualität in dieser Leistungsklasse ist gar nicht so einfach zu finden.
Eine Möglichkeit:
https://www.ledrise.eu/leduri-individua ... 330lm.html
Dieses Nichia-COB-Modul hat bei rund 85 W eine Effizienz von rund 140 lm/W und liefert dabei einen Lichtstrom von ca. 12000 lm.
Dabei sollte man aber sehr genau wissen, was man macht. Zur Stromversorgung wird eine KSQ benötigt, die in der Lage ist bei 47 V einen Strom von 1,8 A zu liefern. Außerdem wird die Kühlung des COB-Moduls schon eine kleine Herausforderung.
BMK
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Mo, 08.07.24, 23:44

Luminus hat spezielle LED im Programm, wenn es um möglichst punktförmige Lichtquellen geht.

https://download.luminus.com/datasheets ... asheet.pdf

Hier ist die Lichtaustrittsfläche lediglich 3x3 mm.
Der notwendige Treiber und auch die Kühlung sind eine Herausforderung.
ICT
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Di, 09.07.24, 07:27

Vielen Dank für die Antworten. Kühlung habe ich ausreichend. Zur Ansteurung verwende ich eine Konstantstromquelle 28-38V 3A.
Hier ein paar Bilder zum besseren Verständnis:
IMG_5811_ergebnis.jpg
IMG_5811_ergebnis.jpg (58.17 KiB) 238 mal betrachtet
Es handelt sich um dieses Gerät.
IMG_5813_ergebnis.jpg
IMG_5813_ergebnis.jpg (39.43 KiB) 238 mal betrachtet
So ist die ursprüngliche Gestaltung.
IMG_5812_ergebnis.jpg
IMG_5812_ergebnis.jpg (39.19 KiB) 238 mal betrachtet
Das ist jetzt der Neubau mit einer 60 Grad Linse.
IMG_5814_ergebnis.jpg
IMG_5814_ergebnis.jpg (64 KiB) 238 mal betrachtet
Hier ist jetzt das ganze optische System zu erkennen (die Linse ist 2mm zu tief was aber keinen Unterschied in der Helligkeit macht).
COB LED Pinbelegung.png
COB LED Pinbelegung.png (191.92 KiB) 238 mal betrachtet
Diese Bauform der COB LED aus China habe ich verwendet.

Die Helligkeit der LED ist vom Empfinden heller als die Halogenlampe. Für diese LEDs habe ich noch eine 30 Grad Optik gefunden. Nun bin ich unschlüssig ob das auch eine Verbesserung bringt.
ICT
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Di, 09.07.24, 08:38

Noch eine Ergänzung. Eine Messung der Helligkeit im Abstand von 20cm hat folgendes ergeben:
COB LED (mit Optik) 6000-9000 lux
Halogenlampe ca. 1300 lux
Was ich nicht recht verstehe ist zum Einen der große Bereich bei LED ( variiert auch etwas bei Halogen, aber nicht so viel) und natürlich warum dann aus dem Scanner nicht mehr raus kommt.
Der Lichtpunkt bei 20cm Abstand ist bei Halogen 17cm und bei LED 30cm Durchmesser, was natürlich auf eine bessere Bündelung schließen lässt.
Das Entfernen der Linse zwischen Gobo Rad und Objektiv bringt auch nichts, nur dass die Gobos verwaschen sind.
Borax
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Di, 09.07.24, 10:49

Was ich nicht recht verstehe ist zum Einen der große Bereich bei LED ( variiert auch etwas bei Halogen, aber nicht so viel) und natürlich warum dann aus dem Scanner nicht mehr raus kommt.
Das Licht 'verliert' sich. Bei einem Flächenstrahler (wie eine COB-LED) landet ein großer Teil des Lichts hinter der Linse nicht in einem Brennpunkt sondern daneben. Ich würde es mit einer kleineren COB versuchen (oder gleich mit der speziellen Luminus CFT-90)
ustoni
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Di, 09.07.24, 11:02

Ich vermute, dass das Problem tatsächlich der COB-Typ ist. Die Lichtaustrittsfläche ist quadratisch und scheint relativ groß zu sein.
Der Austrittswinkel liegt bei solchen und auch der von mir verlinkten LED bei 120°. Dadurch geht viel Licht seitlich verloren - je größer die Fläche, desto mehr geht verloren.

Das von mir verlinkte COB-Modul hat eine runde Lichtaustrittsfläche mit knapp 15 mm Durchmesser und dürfte damit für diesen Aufbau deutlich besser geeignet sein.
Allerdings passt deine KSQ leider nicht zum Nichia-COB. Dieses hat eine Vorwärtsspannung von 44 bis 51 V (Typisch 47 V) und benötigt 1,8 A.

Wie groß ist denn die gelbe Fläche auf deinem Modul?
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Di, 09.07.24, 11:43

Die Fläche ist 25x25mm. Ich habe jetzt die 30 Grad Optik bestellt und bin gespannt ob es besser wird.
Bei der CFT-90 wäre das sicher günstiger, aber über 100 Euronen ist mir die Bastelei dann doch nicht Wert. Dafür bekomme ich ein neues Gerät.
ustoni
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Di, 09.07.24, 14:02

Es geht auch deutlich günstiger, allerdings auf Kosten der Lichtaustrittsfläche.
Bei dieser hier ist sie rund mit 23 mm Durchmesser:
https://www.ledrise.eu/leduri-individua ... 640lm.html

Vorwärtsspannung 51 bis 54 V (typisch:51,9 V) und Betriebsstrom 1400 mA.
Eine Meanwell KSQ mit 1400 mA für diesen Spannungsbereich sollte leicht zu finden sein, da 1400 mA ein gebräuchlicher Standardwert ist.

Vorteil der Nichia-LEDs: auf die Angaben im Datenblatt kann man sich verlassen - im Gegensatz zu den frei erfundenen Angaben bei den China-Super-Sonderangeboten.
160 lm/W Effizienz bei CRI80 ist ein hervorragender Wert. Fast 12000 lm entspricht in etwa einem 500 W-Halogenstrahler.
ICT
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Do, 11.07.24, 09:32

@ustoni die von dir genannte LED hat ja auch 120° und das Problem stünde auch wieder. Ich warte jetzt mal auf die 30° Optik und werde berichten was dann passiert.
@BMK danke für den Tipp. Für ein höherwertiges Gerät wirklich eine Lösung.
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