CREE XR-E an KSQ an AKKUs

[o-dog]

Hallo Leute!
bin neu in den LED-Bereich eingestiegen und möchte mir einen Strahler bauen.
Meine Idee war die folgende:

2 Cree XR-E 7090 Q5 (schon gekauft) von lumitronix mit
der KSQ von Lumitronix (95017) mit 700 mA zu betreiben. (schon gekauft)
der Kühlkörper ist aus einem alten PC und hat eine Kupferplatte mit 45x45x5 mm an dem ein alugerippe mit den maßen 75x75x40 mm befestigt ist. Ich hoffe das reicht als Kühlung aus. befestigen möchte ich das ganze mit Lumitronix arctic Wärmeleitkleber.
Die Konstantstromquelle soll von Akkus betrieben werden. ich dachte an 6*1,2 Volt Akkus.

Ich habe schon in einigen Threads und im Internet gesucht, aber nichts wirklich passendes gefunden.
Wo ich mir Unschlüssig bin und wo ich euch um Hilfe bitten würde wäre das folgende:
1. Reicht der Kühlkörper aus, wenn er immer an der Luft ist, gröstenteils im Freien, z.B. am Fahrrad?
2. was für Akkus sollte ich kaufen, wenn ich das ganze mindestens 10 oder mehr Stunden laufend haben will?
reichen da Ebayakkus aus?
-> Hoffentlich gestatteter Link 1
-> Hoffentlich gestatteter Link 2
oder sollte ich lieber was namenhaftes kaufen?
3. kann ich die Helligkeit ohne Schwierigkeiten dimmen? Wenn ja, wie und was benötige ich dafür?
4. reicht der Wärmeleitkleber als Isolierung der Unterseite der Leds?

Als Optiken werde ich wohl die 10° Linsen von Carlo nehmen.

Schonmal vielen Dank für die Hilfe!
lG

[Jan-et]

Der Kühlkörper reicht locker aus. Der Wärmeleitkleber reicht theoretisch, jedoch nur wenn du ihn dick aufträgst, du kannst auch die beiden kontakte an der led vorher dünn mit lack überziehen. Zu den Akku. Die Leds verbrauchen: 700mA die Ksq auch, du solltest also rechnen das deine Schaltung ca 1A bei 7,2V braucht. Bei 10 Stunden braucht dein Akku 10Ah. Nach den Angaben halten die ersten Akkus ca 1,2h und die zweiten 4h.
Ich glaube auch 7,2 Volt könnten zu niedrig sein, wegen der KSQ.

[T.Haid]

Mit 6x 1,2V wird das wohl nicht ganz reichen. Die Q5 braucht schon alleine typ. 3,3V an Spannung, die Konstantstromquelle benötigt noch einen Startup (Drop) von ca. 2,5V, macht zusammen alles 9,1V. Wenn du die Möglichkeit hast, würde ich dir vielleicht sogar empfehlen, einen guten 12V-Akku zu verwenden, da bist von der Spannung her auf jeden Fall auf der sicheren Seite.

[Jay]

Der Wärmeleitkleber reicht theoretisch, jedoch nur wenn du ihn dick aufträgst, du kannst auch die beiden kontakte an der led vorher dünn mit lack überziehen.

Dick auftragen sollte man Wärmeleitkleber eher nicht, besser ist es wenn die Q5 auf einer Stern-Platine verlötet wird und dann mit Wärmeleitkleber auf den Kühlkörper geklebt wird. Wärmeleitkleber soll auch dann dünn aufgetragen werden.

Aus Erfahrung weiß ich das Dicke Wärmeleitkleber Schicht die LED zerstören kann, weil Wärme nicht so schnell weg geleitet wird.

MfG
Jay

[Sailor]

2 Cree XR-E 7090 Q5 (schon gekauft) von lumitronix mit
der KSQ von Lumitronix (95017) mit 700 mA zu betreiben. (schon gekauft)
der Kühlkörper ist aus einem alten PC und hat eine Kupferplatte mit 45x45x5 mm an dem ein alugerippe mit den maßen 75x75x40 mm befestigt ist. Ich hoffe das reicht als Kühlung aus. befestigen möchte ich das ganze mit Lumitronix arctic Wärmeleitkleber.
Die Konstantstromquelle soll von Akkus betrieben werden. ich dachte an 6*1,2 Volt Akkus.

Ich habe schon in einigen Threads und im Internet gesucht, aber nichts wirklich passendes gefunden.
Wo ich mir Unschlüssig bin und wo ich euch um Hilfe bitten würde wäre das folgende:
1. Reicht der Kühlkörper aus, wenn er immer an der Luft ist, gröstenteils im Freien, z.B. am Fahrrad?

Solange eine aktive Kühlung (durch Luftzug) vorhanden ist, reicht er sicher aus. Dafür ist dieser Typ meist konzipiert. Ob er ohne Luftzug ausreicht, müsstest Du testen und ggf, einen kleinen Lüfter für längere Laufzeiten vorsehen. Ohne die Daten des Kühlkörpers zu kennen, lässt sich keine verlässliche Aussage machen.

2. was für Akkus sollte ich kaufen, wenn ich das ganze mindestens 10 oder mehr Stunden laufend haben will?
reichen da Ebayakkus aus?

Die Akkus müssen die Spannung für die beiden LED´s und die KSQ bereitstellen., das sind 7,2 Volt für die 2 LED´s in Reihe und 2,8 Volt für die KSQ (Rechenwerte), also mindestens 9 Volt.
Um die LED´s 10 Stunden am Leuchten zu halten, benötigst Du bei eine Mindestkapazität von 0,7 A x 10 h = 7 Ah + Zuschlag für die KSQ 8 Ah, bei 12 Volt Akku 7,2 / 12 davon = 4,8 Ah

Für 10 Stunden und mehr Leuchtdauer solltest Du also einen Akku mit 12 Volt, 6 Ah nehmen.

3. kann ich die Helligkeit ohne Schwierigkeiten dimmen? Wenn ja, wie und was benötige ich dafür?

Einfach geht es mit diesem Dimmer. Wenn Du gut mit dem Lötkolben bist und in der Lage, an den kleinen Bauteilen der KSQ zu löten, gibt es noch eine andere Methode.

4. reicht der Wärmeleitkleber als Isolierung der Unterseite der Leds?

Das ist eine unsichere Sache. Wärmeleitkleber leitet die Wärme sehr schlecht, daher sollte er möglichst dünn aufgetragen werden. Um die kontakte gegen den Kühlkörper zu isolieren, kannst Du sie entweder mit Tesa oder mit etwas Lack isolieren und dann mit Wärmeleitkleber kleben. Da Du eine Reihenschaltung aufbaust, muss nur jeweils ein Kontakt isoliert werden (aber trotzdem nuch eine Leitung parallel zur "Kühlkörperbrücke" legen).

[Achim H]

4. reicht der Wärmeleitkleber als Isolierung der Unterseite der Leds?

Das ist eine unsichere Sache. Wärmeleitkleber leitet die Wärme sehr schlecht, daher sollte er möglichst dünn aufgetragen werden. Um die kontakte gegen den Kühlkörper zu isolieren, kannst Du sie entweder mit Tesa oder mit etwas Lack isolieren und dann mit Wärmeleitkleber kleben. Da Du eine Reihenschaltung aufbaust, muss nur jeweils ein Kontakt isoliert werden (aber trotzdem nuch eine Leitung parallel zur "Kühlkörperbrücke" legen).

Nur einen Kontakt zu isolieren ist ein schlechter Tipp. Unter Umständen kann trotz Wärmeleitkleber (nicht elektrisch leitend) ein Kontakt zum Kühlkörper entstehen, Wird nur jeweils ein Kontakt isoliert, besteht die Gefahr, dass eine Led gänzlich gebrückt wird und im Betrieb nicht leuchtet oder im schlimmsten Fall sogar ein Kurzschluss entsteht. Besser beide Kontakte isolieren. Die große Kontaktfläche in der Mitte der Leds muss zwingend ohne Isolierung geklebt werden, da hier die Wärme zum Kühlkörper übertragen wird. Die Kontaktflächen übertragen zwar auch Wärme zum Kühlkörper, haben aber eine untergeordnete Rolle.

Mögliche Fälle (kein elektrischer Kontakt wurde isoliert):
Led 1 + Led 2 ohne elekt. Kontakt zum KK --> alles OK, beide Leds leuchten
Led 1 (Plus- oder Minuspol hat Kontakt zum KK) + Led 2 (ohne Kontakt zum KK) --> beide Leds leuchten
Led 1 (Pluspol hat Kontakt zum KK) + Led 2 (Pluspol hat Kontakt zum KK) --> eine Led wird gebrückt, eine Leuchtet
Led 1 (Pluspol hat Kontakt zum KK) + Led 2 (Minuspol hat Kontakt zum KK) --> Kurzschluss, keine Led leuchtet, Konstantstromquelle wird kurgeschlossen/zerstört
Led 1 (Minuspol hat Kontakt zum KK) + Led 2 (Pluspol hat Kontakt zum KK) -- beide Leds leuchten
Led 1 (Minuspol hat Kontakt zum KK) + Led 2 (Minuspol hat Kontakt zum KK) --> eine Led leuchtet, eine wird gebrückt
Led 1 (ohne Kontakt zum KK) + Led 2 (Plus- oder Minuspol hat Kontakt zum KK) --> beide Leds leuchten.

Sollte jeweils ein Kontakt der Led isoliert werden (zum Beispiel: Immer der Pluspol) verringern sich die möglichen Fälle. Die Gefahr, dass trotzdem Minus der 1. Led und Minus der 2. Led Kontakt zum KK haben, besteht weiterhin. Im ungünstigsten Fall leuchtet eine Led, die andere wird gebrückt.

mfg Achim

[CRI 93+ / Ra 93+]

Tipp: suche mal im Forum nach:
eneloop
KSQ
Low-Drop-KSQ
Ultra-Low-Drop-KSQ
Taschenlampe

Die genannte getaktete KSQ hat für Batteriebetrieb IMHO zu viel Drop und damit Verluste.

[o-dog]

Vielen Dank für die Beiträge, bin echt erstaunt!

2. was für Akkus sollte ich kaufen, wenn ich das ganze mindestens 10 oder mehr Stunden laufend haben will?
reichen da Ebayakkus aus?

Die Akkus müssen die Spannung für die beiden LED´s und die KSQ bereitstellen., das sind 7,2 Volt für die 2 LED´s in Reihe und 2,8 Volt für die KSQ (Rechenwerte), also mindestens 9 Volt.
Um die LED´s 10 Stunden am Leuchten zu halten, benötigst Du bei eine Mindestkapazität von 0,7 A x 10 h = 7 Ah + Zuschlag für die KSQ 8 Ah, bei 12 Volt Akku 7,2 / 12 davon = 4,8 Ah

Für 10 Stunden und mehr Leuchtdauer solltest Du also einen Akku mit 12 Volt, 6 Ah nehmen.

Okay, das hab ich jetzt endlich begriffen
Habt ihr gute und am besten günstige Bezugsquellen für Akkus?
Könnte ich auch einen Akku alá Mini-Starterbatterie nehmen?

3. kann ich die Helligkeit ohne Schwierigkeiten dimmen? Wenn ja, wie und was benötige ich dafür?

Einfach geht es mit diesem Dimmer. Wenn Du gut mit dem Lötkolben bist und in der Lage, an den kleinen Bauteilen der KSQ zu löten, gibt es noch eine andere Methode.

Ich weiß nicht, aber 16€ für ne PWM, hmmm...
Was müsste ich den an der KSQ rumlöten? nur nen Poti dran? Löten ist kein Problem.

4. reicht der Wärmeleitkleber als Isolierung der Unterseite der Leds?

Das ist eine unsichere Sache. Wärmeleitkleber leitet die Wärme sehr schlecht, daher sollte er möglichst dünn aufgetragen werden. Um die kontakte gegen den Kühlkörper zu isolieren, kannst Du sie entweder mit Tesa oder mit etwas Lack isolieren und dann mit Wärmeleitkleber kleben. Da Du eine Reihenschaltung aufbaust, muss nur jeweils ein Kontakt isoliert werden (aber trotzdem nuch eine Leitung parallel zur "Kühlkörperbrücke" legen).

Nur einen Kontakt zu isolieren ist ein schlechter Tipp. Unter Umständen kann trotz Wärmeleitkleber (nicht elektrisch leitend) ein Kontakt zum Kühlkörper entstehen, Wird nur jeweils ein Kontakt isoliert, besteht die Gefahr, dass eine Led gänzlich gebrückt wird und im Betrieb nicht leuchtet oder im schlimmsten Fall sogar ein Kurzschluss entsteht. Besser beide Kontakte isolieren. Die große Kontaktfläche in der Mitte der Leds muss zwingend ohne Isolierung geklebt werden, da hier die Wärme zum Kühlkörper übertragen wird. Die Kontaktflächen übertragen zwar auch Wärme zum Kühlkörper, haben aber eine untergeordnete Rolle.

...
...
mfg Achim

Ich hab mir schon überlegt die äußeren Kontakte an der Unterseite minimal abzuschleifen und dann etwas Lack drauf zu pinslen. Aber da ich noch keine CREE in der Hand hatte warte ich das mal ab.
Erstmal muss ich die Kupferplatte des Kühlkörpers glattschleifen, da sie mir doch sehr uneben vorkommt.

Tipp: suche mal im Forum nach:
eneloop
KSQ
Low-Drop-KSQ
Ultra-Low-Drop-KSQ
Taschenlampe

Die genannte getaktete KSQ hat für Batteriebetrieb IMHO zu viel Drop und damit Verluste.

Leider habe ich die KSQ schon gekauft. Das muss ich jetzt wohl mit den Akkus kompensieren, oder mich damit abgeben.
Das ganze ist ja noch ausbaufähig und lässt sich im Laufe der Zeit ja noch ändern

[Achim H]

Ich hab mir schon überlegt die äußeren Kontakte an der Unterseite minimal abzuschleifen und dann etwas Lack drauf zu pinslen. Aber da ich noch keine CREE in der Hand hatte warte ich das mal ab.
Erstmal muss ich die Kupferplatte des Kühlkörpers glattschleifen, da sie mir doch sehr uneben vorkommt.

Soviel Aufwand würde ich nicht betreiben. Je 2 kleine Stückchen Tesafilm reichen dafür allemal aus.

Beim Abschleifen der Kühlkörperoberfläche empfiehlt es sich, das Schleifpapier auf den Tisch zu legen und den KK vorsichtig drüber zu ziehen. Dabei verkantet man weniger (oder gar nicht) und die Fläche bleibt weitestgehend plan.

mfg Achim

[Sailor]

Könnte ich auch einen Akku alá Mini-Starterbatterie nehmen?

Ein geeigneter Akku wäre z.B. dieser, (als Beispiel, was Du suchen kannst).

Kleiner und leichter aber auch teurer sind LIon- oder LiPo- Akkus.

[Fasti]

Hallo,

@CRI93+ : was meinst du mit die KSQ hat zuviel Drop und damit zuviel Verluste? Da es sich um eine SchaltregelKSQ handelt ist der Drop aber durch den Regler bedingt und bringt keine zusätzlichen Verluste wie bei Linearreglern. Versteh ich so nicht ganz.

@o-dog: Wenn Gewicht und Größe eine Rolle spielen, dann solltest du LiPo Akkus in betracht ziehen. 14,8V@5000mAh(4s2p) für knapp 100€ reichen für mehr als 10 Stunden Licht und sind trotzdem noch wesentlich kleiner und leichter als ein 12V 6Ah Bleiakku. Ladegerät dazu +~35€. Leistungsmässig ist dies Kombo nicht zu schlagen , preismässig leider auch nicht

Grüße

Fasti

[Beatbuzzer]

@CRI93+ : was meinst du mit die KSQ hat zuviel Drop und damit zuviel Verluste? Da es sich um eine SchaltregelKSQ handelt ist der Drop aber durch den Regler bedingt und bringt keine zusätzlichen Verluste wie bei Linearreglern. Versteh ich so nicht ganz.

Dazu gehören aber nicht der Drop an der Verploschutzdiode, der Drop am Schalttransistor und der Drop am Strommesswiderstand (Shunt).
Die Diode könnte man noch überbrücken. Beeinträchtigt die Funktion nicht. Allerdings sollte ein Verpolen dann vermieden werden

[o-dog]

Anscheinend sind die eneloop Akkus von Sanyo sehr gut dafür
AA mit 2000mAh Nickel-Metal Hydride Batterie.
Davon 10, oder vieleicht 12 Stück wären doch perfek, nicht?

@ Sailor:
Kannst du mir sagen, wie das mit dem Dimmer an der KSQ gemacht wird?

Danke an die Damen und Herren für die Antworten!


EDIT:
Das große C verkauft eigene Akkus namens Energy endurance mit Lötfahne für 3,45€ das Stück.
Selbe Technologie und Kapazität wie die von Sanyo.
Hmmmm...

[Beatbuzzer]

Das große C verkauft eigene Akkus namens Energy endurance mit Lötfahne für 3,45€ das Stück.
Selbe Technologie und Kapazität wie die von Sanyo.
Hmmmm...

Die Eneloops gibts auch mit Lötfahne auf eBay für 2,55€ Zellenpreis. Denke nicht, dass die gefälscht sind.

[Sailor]

Kannst du mir sagen, wie das mit dem Dimmer an der KSQ gemacht wird?

Der Dimmer hat neben dem Leistungsausgang auch einen PWM-Ausgang. Eine Verbindung von diesem zum Shut-Down-Pin der KSQ (dort muss gelötet werden, ist im Datenblatt der KSQ beschrieben) steuert die KSQ.

[exelero]

Um die kontakte gegen den Kühlkörper zu isolieren, kannst Du sie entweder mit Tesa oder mit etwas Lack isolieren und dann mit Wärmeleitkleber kleben.

Ich habe die Tesafilm-Methode benutzt und diese funktioniert einwandfrei. Wenn du allerdings vorhast die Leds auf einem KK zu kleben müssen beide kleinen Pads auf der Unterseite mit Tesa abgeklebt sein. Hier noch mein Bericht: viewtopic.php?f=34&t=6977&p=97301&hilit=Tesafilm#p97301


gruß

[Jan-et]

Ich finde die Lackmethode schöner im gegensatz zu tesa sieht man nachher nichts mehr von der isolation. besser ist erst die Kabel anlöten, dann mit Lack isolieren, wenn der Lack zu heiß wird, kann er abblättern.

[o-dog]

Die Tesa-Methode ist sicher eine Gute Überlegung, andererseits denke ich, dass es zusammen mit dem geringen Abschleifen der Lötpads sinnvoller ist, da auch die Tesafilmschicht eine gewisse dicke hat und man das beim Auftragen vom Wärmeleitkleber mit beachten sollte.
Kann allerdings auch sein, das ich das ein wenig zu ernst nehme mit dem Abstand.

EDIT: da war ein schneller
Der Ansatz mit dem Lack ist auch sehr gut, da muss man schauen, was man gerade zur Hand hat.
So gut wie jeder der eine Frau im Haus hat kann Nagellack benutzen. Mal schauen was farbtechnisch alles möglich ist

[Jan-et]

Man muss nur kreativ sein!

[exelero]

Das mit dem Abschleifen muss man sich aber auch erstmal zutrauen Ich würde nun nicht an einer 5€ Led rumschleifen. Das ist meine persönliche Meinung.

gruß

[o-dog]

Kannst du mir sagen, wie das mit dem Dimmer an der KSQ gemacht wird?

Der Dimmer hat neben dem Leistungsausgang auch einen PWM-Ausgang. Eine Verbindung von diesem zum Shut-Down-Pin der KSQ (dort muss gelötet werden, ist im Datenblatt der KSQ beschrieben) steuert die KSQ.

Also ist das Dimmen bei dieser KSQ quasi nur über Dimmer wie dem von Lumitronix für 16€ möglich?
Das ist schon ne ganze Menge Geld.

[Beatbuzzer]

Also ist das Dimmen bei dieser KSQ quasi nur über Dimmer wie dem von Lumitronix für 16€ möglich?
Das ist schon ne ganze Menge Geld.

Nein, die andere Möglichkeit ist die Dimmung mit einem Poti in Reihe zum 88,7K Widerstand. Aber das hat Sailor erstmal weggelassen, weil dafür schon fortgeschrittenes Löt-skills erforderlich sind .
Ein Poti in der Größenordnung 500k-1M sollte verwendet werden. Dann kann man weit runter regeln und bis auf den ursprünglichen KSQ-Strom hoch.
In den Kundenrezensionen steht auch eine Erklärung dazu.

[o-dog]

Ahhhh, das wollte ich hören, danke!
Löten ist wie gesagt, absolut kein Problem. Die Spitze des Kolbens ist sehr dünn und rumlöten kann ich schon seit ca 7 Jahren.

Sehr gutes Preis/Leistungsverhältnis. Leider sind die IC´s abgeschliffen, um die Schaltung \"Geheim\" zu halten. Der SO8 IC ist ein LM2675ADJ. Der SOT-5 rechts daneben ist ein handelsüblicher OP. Wer will, kann den 88,7kOhm Widerstand (unterhalb des 47µF Elkos am EIngang) durch ein Poti ersetzen (etwa 1Mohm) und den 88,7k in Reihe schalten. Dann kann mit der kleinen Stromquelle auch gedimmt werden.

Wenn alles da ist, gehts los

[o-dog]

Hab mal eine kleine Skizze gemacht. Ist zwar sehr einfach, aber vielleicht hab ich ja auch nur zu einfach gedacht? Was sagt ihr?

[Sailor]

Genau so ist die Schaltung für Dein Vorhaben.

Nun geht´s von der Theorie zur Praxis - und davon möchten wir das Ergebnis sehen!