Welche LED-Variante für Deckenfluter?

[Theo]

Hallo,
nachdem wieder Preiserhöhungen angekündigt sind, muß ich mich endlich an unseren Stromfresser Halogen-Deckenfluter machen, der regelmäßig abends mit 150-250 Watt betrieben wird.
Die Auswahl an LEDs ist ja erheblich. Daher habe ich mir mal das aus meiner Sicht geeignete zusammengestellt und bitte um Kommentare, welche praktikabel -insbesondere was die "Freundlichkeit" des Lichtes anbetrifft, Vor- oder Nachteile.
Voraussetzungen: warmweiß, dimmbar, es stehen 22cm Durchmesser zur Verfügung, Netzteil könnte auch außerhalb, Kühlkörper sind momentan außen vor. Ca. 2500 lm mit ev. Reserve nach oben sollten es sein.

1. Bridgelux Array 67901
Preis: 16,90€--------------500mA*21V=10,5W----------880 lm-------83 lm/W-------52 lm/€-------KK<2,8 K/W

2. Triple Cree 68435
Preis: 14,90---------------700mA*3,2V*3=6,72W-------579 lm-------86 lm/W-------39 lm/€-------KK<4 K/W

3. LED Smart Array 53791
Preis: 14,90€--------------500mA*28,5V=14,3W------1240 lm-------87 lm/W-------83 lm/€-------KK<2 K/W

Alle 3 Positionen kenne ich aus der Praxis nicht. Rein kostenmäßig würde ich mich ja auf Nr. 3 festlegen, das soll aber nicht das ausschlaggebende Kriterium sein. Das warme Licht sollte auf jeden Fall rauskommen, sonst läßt mich meine Frau nicht mehr basteln.
Ich hoffe, einige von euch haben diese Dinger im Einsatz und können mir Tipps geben, z:B. zu 3. bezgl. KSQ und Dimmer.

Ich bedanke mich.

Theo

[Borax]

Kühlkörper sind momentan außen vor.

Ich würde sagen, das ist der falsche Ansatz... Ohne ein passendes Kühlkonzept kann keine von den LED-Varianten verwendet werden. Und vom Kühlkonzept her würde ich das Bridgelux Array favorisieren (niedrigster Wärmewiderstand = am unproblematischsten weil hier fast Kühlkörpertemperatur=LED Temperatur gilt). Das Nichia Smart-Array geht auch, aber dann bitte nur mit 350mA.
Zur "Freundlichkeit" des Lichtes kann ich leider nichts sagen. Ich selbst verwende in meinem Arbeitszimmer 3 Bridgelux Arrays in einer Deckenlampe ( siehe viewtopic.php?f=31&t=13198&p=149699 ) und bin sehr zufrieden damit. Gedimmt wäre das durchaus auch Wohnzimmer geeignet.
Bzgl. KSQ und Dimmer: Was genau willst Du verwenden? Funk-Dimmer, Poti-Dimmer oder 230V Dimmer?
[EDIT]
Wenn Du 4 Nichia Smart-Arrays verwenden würdest (je zwei in Serie und zwei parallel - passende Paare am besten vorher ausmessen) dann hättest Du gute 3000lm und könntest z.B. diese dimmbare KSQ verwenden:
http://www.elpro.org/shop/shop.php?q=LPF-40D-54

[Theo]

Zur Kühlung habe ich mir schon Gedanken gemacht und deshalb auch unter KK (=Kühlkörper) dazu Werte angegeben (hoffentlich richtig gerechnet).
Die Pos. 3 würde bei 350 mA dann auch einen Wert von 3 K/W erfordern.
Z.B. wird hier ein Kühler mit 0,9 K/W angeboten, der doch durchaus 2 dieser Arrays aufnehmen könnte.

KSQ weiß ich noch nicht, hängt ja davon ab, welche LEDs ich am besten nehme und wie ich schalte. Bei den Dimmern bin ich total unerfahren. Hauptsache einfach zu bedienen (Schiebepoti?), wobei ein Funkdimmer auch was hat, wird mir aber wohl zu teuer.

[Borax]

Z.B. wird hier ein Kühler mit 0,9 K/W angeboten, der doch durchaus 2 dieser Arrays aufnehmen könnte.

Das müsste gerade so passen. Vorausgesetzt es kann auch halbwegs gut die Luft durchströmen. Weil gemessen wird immer 'frei senkrecht aufgehängt' mit mind. 1m Luft in jeder Richtung. Schon bei nur horizontaler Montage hat dieser Kühler etwa 30% weniger Kühlleistung.
Ein Schiebepoti wäre bei der von mir verlinkten KSQ möglich.

[CRI 93+ / Ra 93+]

Vielleicht käme auch die Cree CXA2011 in Frage.
2600 lm bei 20€ --- mach 130 lm/€ bei Maximalleistung 858 lm)W oder z.B. bei 25% der Maximalleistung 900 lm für 20€ also 45 lm/€ bei 83 lm/W.

Wenn die auf der Produktseite stehenden Angaben für 85°C Chiptemperatur gelten, müsste es sich um das bessere H0-Binning handeln, sollten sie aus Gründen einer Einheitlichen Messung aber für 25°C Chiptemperatur gelten, müsste es sich um das schlechtere G0-Binning mit nur typ. 780 lm (statt 900 lm) bei 270 mA handeln.

[Theo]

Vielleicht käme auch die Cree CXA2011 in Frage.

Auch eine interessante Variante. Wenn man den Angaben (270mA-900lm) vertraut, müßte es sich nach Datenblatt um H0-Binning handeln. Aber wer weiß.
Wenn man die mit 350mA betriebe, wäre das auch mit der Kühlung noch gut in den Griff zu bekommen: Betr.temp. 70°C, macht 40°C Differenz/15 W = 2,6 K/W * 70% = 1,9 K/W.
Hier wären dann 3 Stück nötig und unter Einrechnung einer Reserve ein 60 W-Netzteil.
Ist eben nur die Frage der Lichtwärme. Ggf. müßte man eine getönte Scheibe davorsetzen.

@Borax:
Danke für den Link. Schade, dass da kein Bild dabei ist, wie die Beleuchtung angeschaltet aussieht. Vielleicht kannst du da noch was einstellen; der Beitrag ist ja noch nicht soo alt.

[Borax]

Schade, dass da kein Bild dabei ist, wie die Beleuchtung angeschaltet aussieht.

Wie stellst Du Dir das Bild vor? Wenn ich direkt die Lampe 'knipsen' will, sieht man gar nichts mehr (die Kamera ist mit der Lichtmenge hoffnungslos überfordert) und wenn ich irgendwelche Gegenstände oder den Holzfußboden fotografiere, hängt es wesentlich mehr von der Kamera und deren Weißabgleich ab als von der Beleuchtung 'wie das Licht wirkt'. Also was für eine Art von Bild erwartest Du?

Wegen der Cree CXA... Ich mag diese LED auch sehr gerne. Wenn nur die unangenehm hohe Spannung nicht wäre... Eine einzelne kann man prima an einer 350mA KSQ betreiben. Aber wenn man mehr Licht will, dann muss man entweder mehrere KSQs verwenden (weniger effizient) oder super teure 'Hochspannungs-KSQs' verwenden (es gibt im 'Standard-Bereich' keine KSQs die auch nur 2 Cree CXA in Reihe treiben könnten). Und mehrere Cree CXA würde ich nur sehr ungern parallel an eine KSQ hängen...
[EDIT] Mit der neuen CXA2530 wäre das natürlich was anderes... 40V/800mA KSQs kriegt man problemlos

[Theo]

Ok, Bild fällt weg.
Mit den CXA... , das behalt ich mal im Auge, falls ich eine Einzelplatzbeleuchtung brauche. Das die KSQ ein Problem darstellen könnte, hatte ich gar nicht realisiert.

Sehe mich z.Z. noch schwanken zwischen Pos1 und3.
Bei beiden müßte ich dann mit 2 in Reihe und 2 parallel arbeiten. Bedeutet also bei
1. ca. 1 A/ 42 V
3. 700 mA/ 55 V
Da gäbe es im vorgeschlagenen LPF-40D-Bereich (42 bzw. 54) eine dimmbare KSQ.
Falls 1 Array den Geist aufgibt, hätte ich durch die Par.schaltung natürlich ein Problem ev. Überbelastung. Könnte ich wahrscheinlich mit einer Temperatursicherung in den Griff bekommen.

Könnte ich bitte auch noch einen Hinweis zur Dimmung bekommen. Beim Poti, welcher Widerstand und welche Last (W) da genommen werden sollten. Möglicherweise gibt es auch noch eine elegantere Lösung, als so was auf dem Boden liegen zu haben.

Danke

[Hans-Georg]

es gibt im 'Standard-Bereich' keine KSQs die auch nur 2 Cree CXA in Reihe treiben könnten

Die vermisse ich allerdings auch.
Da ich eine ELP18X1LS hier rumliegen habe, werde ich mal versuchen, die ein bißchen höher zu quälen.
Bei Erfolg werde ich berichten.

Gruß
Hans-Georg

[Achim H]

es gibt im 'Standard-Bereich' keine KSQs die auch nur 2 Cree CXA in Reihe treiben könnten

Die vermisse ich allerdings auch.

Warum muss es denn unbedingt in Reihe sein? Statt 1 KSQ gibt es entsprechend 2 KSQs.

Guckstu hier: Doppelkonstantstromquelle mit PWM onBoard (Uin max. 56V, Uout max. 52V)

Das Eagle Boardfile (BRD-Datei) kann ich Euch geben, Platinen habe ich zur Zeit selber keine mehr.
Alle Bauteile gibt's bei Elpro.

[Hans-Georg]

Warum muss es denn unbedingt in Reihe sein? Statt 1 KSQ gibt es entsprechend 2 KSQs.

Vielen Dank für den Hinweis, den Thread kannte ich nicht.
Falls das mit dem EagleRise nicht klappt, ist das eine prima Alternative.

Gruß
Hans-Georg

[Theo]

Habe noch mal recherchiert und möchte nun bei einer solchen dimmbaren KSQ die LEDs mittels Schiebepotentiometer dimmen.
Dass das ein R= 100k haben soll, hab ich rausgefunden, aber ich habe nirgends gefunden, wie die KSQ innen geschaltet sind, so dass ich nicht einschätzen kann, welche Belastung das Poti aushalten muß. 3 Watt oder 5 oder 10? Kann mir da jemand einen Hinweis geben?

DankeTheo

Nachtrag:
Ich will mich nun wegen der Kühlung doch besser auf LED SmartArray, 12x Nichia LED, 6W festlegen.
Wenn ich davon 5 in Reihe schalte und das LED-Schaltnetzteil LPF-40D-54 von Meanwell benutze, gäbe es dann ein Problem mit diesen Datenblattangaben: Ausgang: 0,76A, 54V
Meine 5 Arrays verbrauchen nur 48V und ich kann mit dem Datenblattbegriff "fixierte Ausgangsspannung" nicht so richtig was anfangen.

[Achim H]

Ich will mich nun wegen der Kühlung doch besser auf LED SmartArray, 12x Nichia LED, 6W festlegen.
Wenn ich davon 5 in Reihe schalte und das LED-Schaltnetzteil LPF-40D-54 von Meanwell benutze, gäbe es dann ein Problem mit diesen Datenblattangaben: Ausgang: 0,76A, 54V
Meine 5 Arrays verbrauchen nur 48V und ich kann mit dem Datenblattbegriff "fixierte Ausgangsspannung" nicht so richtig was anfangen.

Das LPF-40D-54 liefert 0,76A = 760mA Konstantstrom. Diesen Strom vertragen die SmartArrays gerade so eben noch.
Bei 760mA beträgt die Vorwärtsspannung um 9,7V je Array. Bei 5 Arrays in Reihe entsprechend 5x 9,7V = 48,5V (ca. 37 Watt).
Die 48,5V liegen im Ausgangsspannungsbereich des LPF-40D-54 (32,4 bis 54V @ 760mA konstant).
Würde also passen.

Um den Strom auf 700mA herunter zu setzen, müsste ein Poti mit 92,1K* (max. Helligkeit = 92,1%*) eingebaut werden (und so eines gibt es nicht).
* Wert berechnet, nicht gemessen.

[Borax]

Um den Strom auf 700mA herunter zu setzen, müsste ein Poti mit 92,1K* (max. Helligkeit = 92,1%*) eingebaut werden (und so eines gibt es nicht).

Macht aber nichts. Das kann man mit einer Parallelschaltung von Poti und Widerstand problemlos machen.
Aber:

Ich will mich nun wegen der Kühlung doch besser auf LED SmartArray, 12x Nichia LED, 6W festlegen.

Diese Arrays würde ich maximal mit 500mA betreiben (lieber nur 350mA). Auch hier ist der Wärmewiderstand von LED bis Kühlkörper recht groß, so dass auch bei nur 'warmem' Kühlkörper die LEDs intern schon sehr heiß sein können, ohne dass man das bemerkt.

welche Belastung das Poti aushalten muß. 3 Watt oder 5 oder 10?

0.1W reicht auch. Ist nur ein Steuerstrom, der dürfte maximal 1mA betragen

[Achim H]

Diese Arrays würde ich maximal mit 500mA betreiben (lieber nur 350mA).

Hierzu könnte das LPF-25D-54 genommen werden (29,7 - 54V @ 470mA konstant).

Um auf 350mA zu gelangen, müsste der Gesamtwiderstand auf 74,47k (100k Poti + 287k Widerstand parallel = 74,16k) verändert werden.
350mA hätte noch einen Vorteil: es können 6 Arrays in Reihe betrieben werden (6x 8,9V = 53,4V).

[Theo]

Ich bekomme eine geeignete Variante einfach nicht zusammen. Das Netzteil sollte möglichst dimmbar sein, dan klappen aber entweder I oder U nich richtig.
Bei dem LPF-25D-54: Da steht doch bei ELPRO "fixierte Ausgangsspannung". Wo hast du denn die 29,7-54V her?

Ist es so, dass mit dem externen Poti einfach nur der Ausgangsstrom beim Dimmen reduziert wird, d.h. Leistung /Verbrauch bleiben auch bei Dimmung konstant?

[Achim H]

Bei dem LPF-25D-54: Da steht doch bei ELPRO "fixierte Ausgangsspannung". Wo hast du denn die 29,7-54V her?

Aus dem Datenblatt (siehe Output, Constant Current Region).
Vergess die Information mit der "fixierten Ausgangsspannung", eine Stromquelle hat niemals eine konstante Spannung.
Ich könnte mir vorstellen, dass das Tool zur Textübersetzung diesen Müll produziert hat.

Ist es so, dass mit dem externen Poti einfach nur der Ausgangsstrom beim Dimmen reduziert wird, d.h. Leistung /Verbrauch bleiben auch bei Dimmung konstant?

Die Leistung fällt/steigt mit dem Strom.

Bei Pulsweitenmodulation aus dem Verhältnis zwischen Puls und Pause. Je kürzer der Impuls, desto kürzer die Einschaltdauer, desto geringer die Leistung (und umgekehrt).

[Theo]

Das Datenblatt hatte ich mir auch angesehen, war aber so "beeindruckt" von diesem fixiert..., dass ich die Spannungsbreite einfach übersehen habe.

Damit habe ich nun freie Wahl, ob 5 oder 6 Elemente verbaut werden können. Hängt davon ab, wieviele in den Strahler reinpassen ohne dass die Luftzirkulation zu sehr beeinträchtigt wird.
Da die KSQ einen Dimmanschluß hat, würde ich dort die parallelen Widerstände anschließen und dann geht das große Leuchten los.
Widerstand habe ich nachgerechnet. Stimmt!

Danke für die Hilfe.

Theo

[Borax]

Widerstand habe ich nachgerechnet. Stimmt!

Ist aber nur Theorie! Wenn möglich ein paar mehr Widerstände bereithalten, den Strom messen und dann den passenden Widerstand verwenden. Potis haben oft recht große Toleranzen (bis zu 20%). Andererseits würde ich mir auch keine sooo großen Sorgen machen, wenn es anstatt 350mA halt doch 380 mA sein sollten
Das wichtigste ist eine hinreichende Kühlung!

[Theo]

Wegen der Kühlung habe ich mich entschlossen, die 6W-Arrays zu verwenden, und zwar 6 Stück in Reihe. Als KSQ dient eine LPF-25D-54 mit einer Ausgangsspannung bis 54V und einem Konstantstrom von 0,47A. Diese KSQ ist dimmbar über 2 separate Anschlüsse auf der Ausgangsseite. Diese habe ich an das bisher verwendete Potentiometer angeschlossen. In die Kühlkörper wurden 5 mm dicke Alustreifen gelegt, um die seitliche Lichtabstrahlung zu verbessern.
Schwierig gestaltete sich das Löten, weil ich erst die Arrays befestigt hatte um sie anschließend zu verlöten. Die Wärme wurde einfach zu schnell weggeleitet. Ich habe die Konstruktion dann einfach auf eine heiße Wärmflasche gelegt und so das ganze vorgewärmt.
Die LEDs sollen noch von einer durchsichtigen Acryplatte abgedeckt werden, um die Verstaubung zu mindern.
Die Verdrahtung und die KSQ sind senkrecht untergebracht. Dafür habe ich ein Resttück Fallrohr ( Durchm. 8 cm) von der Dachentwässerung genutzt und mit Folie beklebt.

Das Licht ist sehr schön warm, m.E. genau so wie mit Halogen. Die Helligkeit ist in etwa so stark wie 150W eines 350er Strahlers. Das Licht ist völlig ausreichend zum lesen, beim Fernsehen muß gedimmt werden.
Der Verbrauch liegt bei Volllast jetzt bei nur noch 28 W. Die Temperatur kommt nicht über 55 Grad.

Theo