Zimmer Beleuchtung

Hier werden Fragen zu LED-Grundlagen beantwortet...

Moderator: T.Hoffmann

HQQ
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Do, 08.01.09, 21:43

HuHu,

wollt mir ne Zimmer Beleuchtung zusammenbasteln : D sind ca. 15 m² ... wird zurzeit von 2 40 Watt Glühbirnen beleuchtet. Könnte ruhig etwas heller sein, muss aber nich : D, also hab ich da an 5 oder wenn erforderlich mehr "Cree XR-E 7090 Q2" gedacht, wird das an die Leistung heran kommen oder gibt es effizientere LEDs, welche auch schön warm-weiß sind : D, achso als Stromquelle eine Konstantstromquelle 700mA, IP20. Ausserdem müsstet ihr mich da noch beim kühler beraten : D

MfG

HQ
katze_sonne
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Do, 08.01.09, 21:48

Hallo,

also ich denke, mit der LED hast du die richtige Wahl getroffen. Wobei ich auch nur das wiedergeben kann, was ich gelsen habe... Aber eine "reale" Q2 ist gerade auf dem Weg zu mir, also werde ich dazu bald wohl genaueres sagen können. Zur KSQ: Die kannst du ruhig nehmen (vorausgesetzt, sie ist für diese Anzahl LEDs geeignet... du hast ja keinen Link gesetzt).

Zum Kühlkörper: sollen die LEDs an der Decke angebracht werden? Oder wo anders? Und sollen sie weit voreinander entfernt aufgehängt werden oder nebeneinander?
HQQ
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Do, 08.01.09, 21:52

Hi,

ja die sollen an der Decke angebracht werden :) Abstand wird recht groß sein von den einzelnen Leds
katze_sonne
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Do, 08.01.09, 21:58

Also wohl zwei KK. Das hier sollte locker ausreichen:
http://www.leds.de/p604/High-Power_LEDs ... ungen.html

Oder wenns nicht so schön aussehen muss:
http://www.leds.de/p284/High-Power_LEDs ... x51mm.html

Und selbst diese Kühlung sollte noch ausreichen.
HQQ
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Do, 08.01.09, 22:04

1x Sternkühlkörper reicht? weil soll wohl noch io aussehen : P

€: Die KSQ ist für 5-8 LEDs ausgelegt, sagst mir dann bescheid wenn du deine Q2 hast wie die is ? :P
Zuletzt geändert von HQQ am Do, 08.01.09, 22:06, insgesamt 1-mal geändert.
katze_sonne
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Do, 08.01.09, 22:05

Nein ich meine jetzt pro LED einer... :lol:
HQQ
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Do, 08.01.09, 22:07

: D das war scho klar^^ nur weil du geschrieben hast "Also wohl zwei KK" KK = Kühlkörper? da dacht ich du meinst ich müsste 2 Kühlkörper aneinander pappen damit die genug wärme abtransportieren können ; )
Post oben wurde editiert
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Do, 08.01.09, 23:39

Die Cree XP-E (als Warm-Weiß im P4-Binning) käme auch noch in Frage, ist etwas günstiger als die XR-E Q2.
:!: Allerdings lässt sie sich von Hand echt beschissen löten (3,45x3,45 mm) und dadurch, dass die Anschlüsse an der Unterseite sind ist eine vernünfige Montage schwierig.
Ich habe als Kühlkörper einige nebeneinandergelegte und vorab an den Enden zusammengelötete Kupferdrähte aus Installationskabel ans Minus-Pad und unter das thermal pad gelötet. Entscheidend ist die Kontaktfläche Kühlkörper -> Luft, im Kupfer selbst verteilt sich die Wärme sehr sehr schnell (Kupfer leitet Wärme doppelt so gut wie Alu).

Ich habe die Cree XLamp XP-E R2 in kaltweiß (gibt's hier im Shop noch gar nicht, hab' sie mir als sample bestellt), die hat 114 bis 120 Lumen @ 350 mA (1,00 Watt).
Bei 500 mA (1,5 Watt) dürften es lt. "relative flux"-Diagramm ca. 40% mehr, also 160 bis 170 Lumen sein, maximal erlaubter Strom wären 700 mA (2,20 Watt).

Ich habe eben mal in einem Dunklen Zimmer die XP-E R2 @ 500 mA (150..170 Lumen) mit einem 10W und einem 20W Halogenspot versucht zu vergleichen. Ich würde sagen, dass sie @ 500 mA gut mit der 10W-Halogenlampe mithält, aber maximal so hell ist, wie eine 11-13W Halogenlampe; bei 700 mA vermutlich ca. wie 14-16W Halogen. Das ist alles nur geschätzt, nicht gemessen, denke aber dass ich da gut liege.

Das kaltweiß wirkt aber nach Stadion-/Parkplatz-/Straßenbeleuchtung. Gemischt mit dem Warm-Weiß einer Seoul P4 @ 700 mA (90 Lumen) wirkt es aber schon sehr viel schöner, aber immer noch viel kälter als der 20W-Halogenspot, der dagegen regelrecht gelblich wirkt.

Ich würde empfehlen kaltweiß oder neutralweiß mit warm-weiß zu mischen, am besten getrennt steuerbar, dann kann man auch die Lichtstimmung variieren (kaltweißes Licht am Abend stört u.U. den Bio-Rythmus und kann dadurch Schlafstörungen verursachen, weil der Körper noch denkt, es wäre Tag)

Als Kühlkörper könnte man ein z.B. 40-60 mm breites Alu-Flach"profil" nehmen und dort alle 20 cm so eine LED befestigen, bzw. villeicht nochmal abwarten bis es hier fertige Leisten mit dieser LED gibt, denn das Löten an "fliegenden Aufbauten" ist mit dieser LED selbst für Fortgeschrittene nicht gerade ein Spaß.

Wer es dennoch versuchen will, dem würde ich empfehlen, einen Kuperdraht als Abstandshalter mit einem Hammer platt zu hauen und unter die LED zu löten oder zu kleben, an die LED-Pads Kabel anzulöten und dann das ganze an den Alu-Kühlkörper zu kleben. Die Lötstellen müssen so dünn sein, dass sie ohne ihn zu berühren, zwischen LED und Kühlkörper passen. (An den micro-Pads auf der LED-Oberseite tat sich nix, habe aber evtl. die Prüfspitzen nicht fest genug aufgedrückt)

Der an der LED befestigte, platte Kupferdraht sollte wegen der besseren Wärmeübertragung mit dem Minuspol der LED verbunden sein, dann klappt allerdings keine Reihenschaltung mehr, bzw. doch: indem man den Kupferdraht einfach an jeder Seite 3 bis 10 cm überstehen lässt und dann mit einer dünnen, aber dennoch wärmeleitenden Isolierschicht am Alu-Kühlkörper befestigt. So kann die in der LED konzentrierte Wärme sich sehr schnell auf eine sehr viel größere Masse verteilen und der weitere Wärmeüberganz kann relativ schlecht wärmeleitend sein und führt die Wärme dennoch ausreichend schnell ab.
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mchammer76
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Fr, 09.01.09, 00:20

Ich habe vor Weihnachten folgende beiden LED's bestellt:
- Cree XR-E 7090 Q2, warm-weiß, 149 Lumen
- Cree XR-E 7090 Q5, weiß, 228 Lumen

Habe beide LED's mal testweise mit einer 350 mA KSQ betrieben und war sehr angetan von der Farbtemperatur der Q2. Natürlich ist die Q5 viel heller, aber die Farbtemperatur ist auch wirklich sehr kalt. Dagegen ist die Q2 wirklich ein sehr schöner Anblick. Ich habe auch noch eine 700 mA KSQ hier. Ich werde dann damit noch einen weiteren Test machen, um die Helligkeit und Farbtemperatur der LED's bei 700 mA zu vergleichen.
Ich kann mir aber jetzt schon gut vorstellen, mit der Q2 die Beleuchtung eines ganzen Zimmers von Halogen auf LED umzustellen. Das ist auch mein Ziel, nur schlussendlich für die ganze Wohnung und nicht nur für ein Zimmer. Das wird aber aus Zeit-/Geldknappheit noch eine Weile dauern.
Wenn du Interesse hast, kann ich mal versuchen ein paar Vergleichsbilder zwischen Q2 und Q5 mit den verschiedenen KSQ's zu machen.

Ansonsten wünsche ich dir viel Erfolg für dein Projekt!
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Fr, 09.01.09, 00:22

Bilder zur XP-E R2 kaltweiß (5700K - 6350K CCT), CRI/Ra 75:
Für alle Fotos gilt: Kameramarke: NIKON / Kameramodell: COOLPIX L11 / Messmethode: Raster / Belichtungsprogramm: Normalprogramm / Blitzlicht: Blitz löste nicht aus / Software: COOLPIX L11 V1.0
Da die Kamera leider keine manuellen Einstellungen ermöglicht habe ich für jedes Foto zunächst den Auslöser bei hellster Beleuchtung halb gedrückt und damit versucht, die kürzere Beleichtungszeit für das jeweils 500-mA- Bild auch für 100-mA-Bild und bei abgeschalteter LED zu verwenden. Leider sind beim Einmessen bei voller Helligkeit nicht jedes Mal exakt die gleichen Werte herausgekommen, die Werte stehen unter den Bildern.
Ich denke, die letzten 3 Bilder sind für einen sinnvollen Eindruck am besten geeignet, da geringere Beleichtungszeit, damit ist die Kamera nicht so schnell "am Anschlag" bei hoher Helligkeit und außerdem ist die Helligkeit gleichmäßiger über das Bild verteilt. Dass bei direktem Licht, wo ein Mensch sich ernsthaft die Augen mit Schädigen kann, die Kamera dennoch fast 10 mal länger belichtet hat, liegt sicher daran, dass die Helligkeit über die Bildfläche gemittelt wird. Durch die längere Belichtung ist der Helligkeitsdynamikumfang bereits bei 100 mA mehr als ausgereizt, d.h. an der Stelle wo die LED zu sehen ist überbelichtet.
Dateianhänge
Direktes Licht - Belichtungsdauer: 1/40 sek. / ISO-Geschwindigkeitsabschätzung: 64
Direktes Licht - Belichtungsdauer: 1/40 sek. / ISO-Geschwindigkeitsabschätzung: 64
Direktes Licht - Belichtungsdauer: 1/40 sek. / ISO-Geschwindigkeitsabschätzung: 64
Direktes Licht - Belichtungsdauer: 1/40 sek. / ISO-Geschwindigkeitsabschätzung: 64
Direktes Licht - Belichtungsdauer: 1/8 sek. / ISO-Geschwindigkeitsabschätzung: 100
Direktes Licht - Belichtungsdauer: 1/8 sek. / ISO-Geschwindigkeitsabschätzung: 100
Indirektes Licht - Belichtungsdauer: 1/119 sek. / ISO-Geschwindigkeitsabschätzung: 64
Indirektes Licht - Belichtungsdauer: 1/119 sek. / ISO-Geschwindigkeitsabschätzung: 64
Indirektes Licht - Belichtungsdauer: 1/130 sek. / ISO-Geschwindigkeitsabschätzung: 64
Indirektes Licht - Belichtungsdauer: 1/130 sek. / ISO-Geschwindigkeitsabschätzung: 64
Indirektes Licht - Belichtungsdauer: 1/136 sek. / ISO-Geschwindigkeitsabschätzung: 64
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Fr, 09.01.09, 06:39

McHammer wäre nett wenn du das mal vergleichst :)
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Fr, 09.01.09, 07:47

Hier der Versuch einer Gegenüberstellung der Farben und der Helligkeit für Cree Q5, Cree Q3, Cree Q2
HPIM1908.JPG
HPIM1908.JPG (106.75 KiB) 7327 mal betrachtet
HPIM1910.JPG
HPIM1910.JPG (102.79 KiB) 7320 mal betrachtet
Alle drei LED´s sind an einer KSQ im 350 mA-Betrieb angeschlossen.Die Bilder wurden nicht mit einem Bildbearbeitungsprogramm korrigiert. Das bläuliche Licht der Q5 ist in Wirklichkeit reinweiß mit etwas grünlichen Rändern am Rande des Lichtkegels.
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Fr, 09.01.09, 15:01

Na da gefällt mir die Q2 am besten :)
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So, 11.01.09, 22:46

Da die Q2 gerade so billig ist, habe ich mir überlegt noch ein paar sachen hier im Haus zu erledigen welche ich eigtl später machen wollte : D also hätt ich noch ein paar fragen... kann ich auf den "Stern-Kühlkörper 51x51mm" 3xQ2 mit Star Platine befestigen, und wird die wärme auch ordentlich abgeführt? ansonsten alternative Kühlkörper?
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So, 11.01.09, 22:55

Da passt auf jeden Kühlkörper nur eine LED. Von der Wärmeableitung passt er bis mindestens 700 mA, höher habe ich noch nicht getestet.

Bei der Auswahl des Kühlkörpers musst Du beachten, dass der Star etwa 21 mm Durchmesser hat.
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So, 11.01.09, 22:59

also passen doch nich 3 auf einen mhh... wie meinst du bekomm ich am meisten leds auf kleinstem raum unter ?
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So, 11.01.09, 23:06

Entweder die Triple Rebell oder die MC-E oder nur Emitter und selbst ist der Mann.

Eine andere Möglichkeit sehe ich nicht - und die beiden ersten scheiden wohl preislich aus.
HQQ
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So, 11.01.09, 23:07

achso... ohne star würde ich drei draufbekommen? aber wie ist es dann mit der wärme?
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So, 11.01.09, 23:13

Bei 700 mA geht die Kühlkörpertemperatur merklich über die Umgebungstemperatur, die LED bleibt im Temperaturbereich "langes Anfassen erlaubt". Im 1 Ampere-Betrieb sollte er auch noch reichen.

Höhere Leistungen würde ich ihm nicht zumuten.
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So, 11.01.09, 23:14

Also jetzt komm ich nimmer mit : D nur mit ermitter würden 3 Crees @ 700mA draufpassen und die wärme würde auch noch vernünftig abgeführt werden. Soweit korrekt?
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So, 11.01.09, 23:19

Nein ich habe diesen Kühlkörper bisher nur mit EINER LED im 700 mA-Betrieb im Einsatz. Also etwa 3 Watt Leistung. Höher bin ich noch nicht gegangen. 3 LED´s mit insgesamt rund 9 Watt sind sicher zuviel, es sei denn du kühlst aktiv.
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So, 11.01.09, 23:21

und was ist wenn ich mehrer Kühlkörper zusammenklebe? praktisch etwas in der Tiefe mache könnte ich dann mehrere drauf schrauben? oder gibt es noch andere Leistungsfähigerere Kühlkörper hier?
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Mo, 12.01.09, 07:50

Mit kleben wäre ich vorsichtig. Da ist die Gefahr eines Übergangswiderstandes groß, der zu einem Wärmestau führt. Besser wäre es, die beiden Teile zu verschrauben (Wärmeleitpaste oder -kleber nicht vergessen), damit ein möglichst guter metallischer Kontakt zwischen beiden Kühlkörpern besteht. Da bieten sich 3 mm Schrauben an.
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Mo, 12.01.09, 15:25

Aber wenn ich mehrere Kühlkörper zusammenschraube, könnte ich auch mehrere LEDs betreiben ohne dass sie zu heiss werden richtig?
HQQ
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Sa, 17.01.09, 20:20

So mit der Zimmerbeleuchtung ist jetzt alles klar und werde ich bald mit anfangen : D allerdings hab ich nun ein weiteres Problemchen : D wollte mehrere Crees (3) benutzen, Mit einer Konstantstromquelle aus dem Shop, welche ich direkt an 230v anschliessen kann funktioniert das nicht oder ? sollte 700mA sein, 350mA gehn aber auch zur Not.
€: ansonsten wie ist das mit Vorwiderstand + Netzteil zu regeln
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