DIY-Platinenbelichter: Led Reihen- und Parallelschaltung

[superslaukey]

Serwus,

ich bräuchte mal kurz euren Rat.

Für meinen DIY Platinenbelichter mit UV-LEDs habe ich auf Euro-Streifenraster 5 x 5 UV-Leds. Heisst also ich will fünf parallele LED-Reihen betreiben. Die Leds brauchen laut Datenblatt:

20 ~ 30 mA
3,2 ~ 3,4 V.

Da hab ich mir ausgerechnet, dass ich bei 18V Versorgung 100 Ohm Vorwiderstände brauch, weil: (18V - 5 x 3,2V) / 0,02 A = 100 V/A = 100 Ohm.

Gesagt getan, das ganze bestückt, die LEDs leuchten: alles super.
ABER: nach ca. 30 s bruzzeln mir die Rs ab und es riecht unschön...

Ich denke, die 100 Ohm sind schon richtig oder? Ich hatte aber nur 1/4 Watt Rs daheim - sind die nun unterdiemensioniert? Weil P = U*I und da würde ja nun 0,36 Watt bei 18V und 0,02A rauskommen...

Denke ich richtig und das war der Fehler? Also 1W Rs?

Wenn ich das Teil fertig habe und es funzt, werde ichs hier gern vorstellen, wenns jemanden interessiert. Wenn das so geht wie ichs mein eine kostengünstige und nette diy-lösung.

Besten Dank!
Max

[volker]

Hallo Max,

deine Rechnung zum Widerstandswert ist soweit richtig, nur die Leistung berechnest du falsch.
Es fallen ja nicht die gesamten 18V, sondern nur die Differenz von 18V - 5 x 3,2V = 2V am Widerstand ab.
Multipliziert mit dem Strom ergibt das nur 40mW, 1/4W ist also völlig ausreichend. Der Fehler muss wo anders liegen.

Du verwendest schon jeweils einen Widerstand pro 5er Kette?


Gruß, Volker

[superslaukey]

hallo volker,

danke für deine Hilfe!

Du verwendest schon jeweils einen Widerstand pro 5er Kette?

sicher. pro 5 kette ein 100 Ohm.

Es fallen ja nicht die gesamten 18V, sondern nur die Differenz von 18V - 5 x 3,2V = 2V am Widerstand ab.

Ich hab das so gemacht: von der + versorgung gehen die Rs direct zum LED +. Daher dachte ich, dass die 18V zu verwenden sind, weil die ja auf den R treffen. Tatsächlich hast ja recht - es müssen ja nur 2V "verdampft" werden.

Der Fehler muss wo anders liegen.

Aber wo könnte das sein? Ich mein, viele Möglichkeiten bleiben ja nicht mehr oder?

Liegt der Fehler vielleicht darin, dass ich für die Berechnung 3,2 V und 20mA genommen habe. Verändert man die Variablen, kommen ja ganz unterschiedliche Rs raus. Also z.B.

18V - 5 x 3,4V = 1V / 0,02 A = 50 Ohm oder

18V - 5 x 3,4V = 1V / 0,03 A = 33,3 Ohm etc...

Beste Grüße
Max

[kubi]

Wenn du den Widerstand ausgetauscht hast, dann lass die Schaltung doch mal für wenige Sekunden laufen und miss dann, bevor er wieder abraucht, die Spannung, die über den Widerstand verloren geht.
Damit kannst du dann unabhängig von Datenblättern den tatsächlichen Stromverbrauch der Dioden ermitteln und im Anschluss genau errechnen, wie dein Widerstand dimensioniert sein sollte.

[jensenmann]

Wie temperaturabhängig sind denn Uf und If bei UV-LEDs?

[superslaukey]

Wenn du den Widerstand ausgetauscht hast, dann lass die Schaltung doch mal für wenige Sekunden laufen und miss dann, bevor er wieder abraucht, die Spannung, die über den Widerstand verloren geht.

Damit kannst du dann unabhängig von Datenblättern den tatsächlichen Stromverbrauch der Dioden ermitteln und im Anschluss genau errechnen, wie dein Widerstand dimensioniert sein sollte.

jupp - gude idee. danke kubi.

Wie temperaturabhängig sind denn Uf und If bei UV-LEDs?

öh - keine Ahnung. Aber so derb kann die Kennlinie wohl nicht sein oder? Die Daten zu den LEDs:

• UV ultraviolett
• Material: GaInN
• Gehäuse: wasserklar
• Durchmesser: 5mm
• Intensität: 2.000 mcd
• Öffnungswinkel: ca. 30°
• Wellenlänge: 395nm ~ 400nm
• Betriebsspg. (typ.): 3,2 - 3,4 V
• Betriebstemp. : -30 °C bis 90 °C
• Betriebsstrom (typ.): 20mA
• Lebensdauer: über 100.000 H

Ich meind das wär schon krass, wenn sich die Werte nur auf einen sehr schmalen Teil der Temperatur-Kennlinie bezieht, immerhin beträgt die Betriebstemperaturspanne 120 °C und ich arbeite bei normaler Zimmertemp.
Ich habe aber jetzt auf die Schnelle zu UV-Leds keine Kennlinien gefunden aber das hab ich bei Wiki gefunden und beschreibt evlt. das Problem:

"Nachteil [Bearbeiten]

Der Nachteil eines Vorwiderstands liegt in der starken Variabilität des Stroms bei einer veränderlichen Versorgungsspannung begründet, wie es beispielsweise in Bordnetzen von Kraftfahrzeugen der Fall ist.

Das gilt vor allem dann, wenn man durch die Reihenschaltung mehrerer LEDs eine relativ geringe Spannung am Vorwiderstand abfällt, was wiederum die Verluste gering hält.

Beispiel: Es werden an das 12-V-Bordnetz drei LEDs a 3,4 V angeschlossen, sodass bei U = 12 V nur 1,8 V für den Vorwiderstand verbleiben. Mit einem Vorwiderstand von 5,2 Ω ergibt sich so ein Strom von 348 mA. Beim Laden des Akkus im Auto können aber durchaus Spannungen bis 14,4 V auftreten. Das hätte dann einen praktisch verdoppelten Strom von rund 700 mA zur Folge (der Spannungsabfall an der LED steigt ebenfalls leicht an), obwohl sich die Bordspannung nur um 16 % erhöht hat.

Die gewählte Ausführung ist somit nicht betriebssicher und damit ungeeignet. Abhilfe könnte die Reduzierung der in Reihe geschalteten Leuchtdioden oder der Betrieb mit Konstantstromquelle darstellen."

Würde es was bringen wenn ich 24V Versorgungsspannung nehm:
(24V - 16V) / 0,02 A = 400 Ohm.

Oder ich versorge jede Led über nen eigenen Widerstand und kappe halt die Streifenplatine zwischendrin.

Beste Grüße
Max

[Harpo]

• Öffnungswinkel: ca. 30°

Wieviel Abstand ist denn zwischen LEDs und Scheibe geplant?
Bei 5cm Abstand (geschätztes geschlachtetes Flachbettscanner-Innenmaß) schafft jede LED ca. 2,6cm Durchmesser oder 5,3 cm² belichtete Fläche, was für ne 16x10cm Europlatine mit 25 LEDs schon zu wenig wäre.
Ab ner gewissen Größe haben UV-Röhren durchaus Vorteile ...

[toff]

• Öffnungswinkel: ca. 30°

Wieviel Abstand ist denn zwischen LEDs und Scheibe geplant?
Bei 5cm Abstand (geschätztes geschlachtetes Flachbettscanner-Innenmaß) schafft jede LED ca. 2,6cm Durchmesser oder 5,3 cm² belichtete Fläche, was für ne 16x10cm Europlatine mit 25 LEDs schon zu wenig wäre.
Ab ner gewissen Größe haben UV-Röhren durchaus Vorteile ...

Diesbezüglich hatte ich auch schon Zweifel. Eventuell könnte man die LEDs vorsichtig an einen Bandschleifer halten, und damit die Linse wegschleifen - vielleicht erhöht sich dadurch der Abstrahlwinkel?

[jensenmann]

jedenfalls machen die keine gleichmäßige Lichtverteilung. Wenn man die Linsenoberfläche leicht aufrauht (Schmirgelpapier) machen die Teile diffuseres Licht

[superslaukey]

Wieviel Abstand ist denn zwischen LEDs und Scheibe geplant?
Bei 5cm Abstand (geschätztes geschlachtetes Flachbettscanner-Innenmaß) schafft jede LED ca. 2,6cm Durchmesser oder 5,3 cm² belichtete Fläche, was für ne 16x10cm Europlatine mit 25 LEDs schon zu wenig wäre.

Ach Menno - immer der Harpo mit seinen berechtigten aber demotivierenden Einwänden ne, danke, hätte ich selber drauf kommen müssen. Ich hab das nicht bedacht, Abstand ist aber ca. 5 cm.

Diesbezüglich hatte ich auch schon Zweifel. Eventuell könnte man die LEDs vorsichtig an einen Bandschleifer halten, und damit die Linse wegschleifen - vielleicht erhöht sich dadurch der Abstrahlwinkel?

PostPosted: Tue Feb 09, 2010 8:10 am Post subject:
jedenfalls machen die keine gleichmäßige Lichtverteilung. Wenn man die Linsenoberfläche leicht aufrauht (Schmirgelpapier) machen die Teile diffuseres Licht

Ich werd das Ganze nochmal durchdenken und dann schauen ob ich zu ner guten Lösung komme. Von den LEDs her hätte ich kein Problem noch mehr drauf zu packen, ich hab 100 Stück für unter 20 € bekommen. Überlege aber auch, mir noch stärkere mit 6000 mcd zu holen. Da bekäme man auf der Bucht 200 Stück für 11 € - allerdings aus China.

Daher könnte ich ja folgendes machen:

Mehr LEDs und Abstand vergrößern = Deckung/Lichtverteilung anschauen + Oberfläche der LEDs anrauhen.

Bleibt die Sache mit der Stromversorgung - muss ich schauen wie ichs dann mache.

Ansonsten würde mein Aufbau auch mit UV-Röhren klar kommen. Wenn das mit den LEDs nicht funktioniert (wär aber schon cool) dann könnt ich auch 9/15 W Röhren in Sockeln reinbauen.

Danke für eure Mithilfe!

Max

[kubi]

Von den LEDs her hätte ich kein Problem noch mehr drauf zu packen, ich hab 100 Stück für unter 20 € bekommen. Überlege aber auch, mir noch stärkere mit 6000 mcd zu holen. Da bekäme man auf der Bucht 200 Stück für 11 € - allerdings aus China.

... und ich habe für 3Eur in der Bucht einen Gesichtsbräuner aus deutscher Herstellung geschossen, mit dem ich nach der Frank'schen Methode seit längerem glücklich arbeite: http://nrgrecording.de/html/belichten.html
Das ist irgendwie stressfreier.

Soll das Projekt eigentlich nur für dich sein oder später für andere zum Nachbauen gedacht sein? Wenn andere nicht günstig und einfach, d.h. nicht aus China, an die LEDs kommen, wird keiner Interesse zeigen.

[superslaukey]

... und ich habe für 3Eur in der Bucht einen Gesichtsbräuner aus deutscher Herstellung geschossen, mit dem ich nach der Frank'schen Methode seit längerem glücklich arbeite: http://nrgrecording.de/html/belichten.html
Das ist irgendwie stressfreier.

ja, ich weiß, hab ich mir auch überlegt. Ich wollte halt was schönes selber bauen. Bevor ich mich verkünstel werd ichs auch mit nem Bräuner machen, aber mal sehen, vielleicht klappts ja doch mit nem DIY-Belichterkastl.

Soll das Projekt eigentlich nur für dich sein oder später für andere zum Nachbauen gedacht sein? Wenn andere nicht günstig und einfach, d.h. nicht aus China, an die LEDs kommen, wird keiner Interesse zeigen.

Im Prinzip erstmal für mich, aber wenn jemand interesse hat, dann kann er von mit die Infos haben um das auch zu bauen. Die Leds die ich jetzt hab sind auch von der Bucht, aus deutschland, und sind 2 Tage nach der Bestellung bei mir daheim gewesen. Gekostet haben die 100 LEDs gerade mal 18 €.

Wie gesagt - ist ein Versuch. Ich hab kein Problem damit zu scheitern - so teuer war das Ganze material nun auch nicht. Aber versuchen will ichs erstmal.


Beste Grüße
Max

[Harpo]

Ach Menno - immer der Harpo mit seinen berechtigten aber demotivierenden Einwänden

Tschuldigung

Jetz ma Motivator...
Die Idee finde ich prinzipiell ja gut.
Wer sagt denn, daß die LEDs direkt nach oben strahlen müssen ... Wenn die Ankatheten länger werden, wird die Gegenkathete=beleuchtete Fläche auch größer.
Du kennst doch die Alu-Schalenzur optisch ansprechenden Erwärmung von Meeresbewohnern oder ähnlichen Grillwürsten. Wenn man da den Rand abschneidet, bleibt die reflektierende Fläche mit geschätzt passender Winkelprägung über, die die horizontalen Lichtanteile wieder gegen die Scheibe klatschen. In den Winkelspitzen sind auch schon die Löcher drin, wo die LEDs dann durchkommen. Die Anschlußbeine der LEDs dann mit starrem isoliertem Draht verlängern, weil Alu leitet.
Stromversorgung würd ich über Konstantstromquellen machen. Belichtungstimer davor und gut is.

[superslaukey]

Shocked Embarassed Tschuldigung Razz

Nee nee - bin ja froh dass du so akkurat bist und meine fehler immer siehst (wie eigentlich jeder hier)
Mein Pech das mein Gehirn im Bastel-Übermut mal wieder frühzeitig seinen Geist aufgegeben hat

Grundsätzlich stimm ich dir nach bissl nachdenke nun zu: evtl. ist die Lösung ein Reflektor-Teil. Ich würde aber das eher so machen, dass ich die LEDs seitlich vertikal oder leicht geneigt baue und den Reflektor (evtl. sowas wie dein Schlachtschüsselbehälter da) parallel zur Scheibe anordne.

Oder so halt irgendwie.

Hab nur jetzt keine zeit mehr...muss soziales Leben aufrechterhalten .....




(duck und wegtauch).

Max

[Harpo]

was vieleicht auch funktionieren könnte wäre, eine entsprechend dicke Acrylglasscheibe nur oberseitig anzurauhen und ringsrum Bohrungen in die Scheibenkante zu machen, wo die LEDs dann reingesteckt werden. Ähnlich wie Lichtwellenleiter, aber durch die aufgerauhte Oberfläche sollte genug und gleichmäßig nach oben reflektieren.... Zumindest kriegste davon keinen Sonnenbrand, wenn Du mal ne Kleinserie belichtest.