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AD

05.02.2016,
01:34
 

LEDs an 220V (Elektronik)

Zugegeben der Betreff ist einwenig ein ClickBait ;).
Natürlich möchte ich nicht eine LED ohne jedes Vorschaltgerät an einer üblichen Wechselstromquelle betreiben.

Meine Idee:

Eine Reihenschaltung von lowCost HighPowerLeds (30 - 35V) an einer Spannung die durch einen Brückengleichrichter (mit Kondensator, keine 50Hz Disko ;) ) direkt aus dem 220V Netz kommt.
Sollten nach der Gleichrichtung 300V - 330V sein.
Dem entsprechend dann 11 bis 13 LEDs. (20W - 100W Chips)
(LEDs werden daher nicht bei 100% gefahren)
Es ist bekannt, dass LEDs eigentlich eine konstante Spannung brauchen, durch die Belastung des Gleichrichters sollte die Spannung aber weit genug einbrechen, um die LEDs nicht über die Zeit zu überhitzen.

Die Kühlung ist ein anderes Thema.

Ich bin nicht unerfahren in der Gleichspannungsrichtung, habe jedoch mit Wechselspannung noch nicht sehr viel experimentiert.
Ich hab durchaus genügend Respekt vor höheren Spannungen und geladenen Kondensatoren.


Könnten ein paar der erfahreren Mitglieder hier etwas dazu sagen?

Gast

05.02.2016,
06:01

@ AD

LEDs an 220V

» direkt aus dem 220V Netz kommt.

Das sind üblicher Weise 230V.

» Es ist bekannt, dass LEDs eigentlich eine konstante Spannung brauchen,

Falsch, LEDs benötigen einen Konstantstrom, mindestens aber eine Strombegrenzung.

» Ich bin nicht unerfahren in der Gleichspannungsrichtung

Na die geht von Plus nach Minus, weiß jeder.

» Könnten ein paar der erfahreren Mitglieder hier etwas dazu sagen?

Reicht das erst mal zum verdauen?

gast

05.02.2016,
07:41

@ AD

LEDs an 220V

» Zugegeben der Betreff ist einwenig ein ClickBait ;).
» Natürlich möchte ich nicht eine LED ohne jedes Vorschaltgerät an einer
» üblichen Wechselstromquelle betreiben.
»
» Meine Idee:
»
» Eine Reihenschaltung von lowCost HighPowerLeds (30 - 35V) an einer Spannung
» die durch einen Brückengleichrichter (mit Kondensator, keine 50Hz Disko ;)
» ) direkt aus dem 220V Netz kommt.
» Sollten nach der Gleichrichtung 300V - 330V sein.
» Dem entsprechend dann 11 bis 13 LEDs. (20W - 100W Chips)
» (LEDs werden daher nicht bei 100% gefahren)
» Es ist bekannt, dass LEDs eigentlich eine konstante Spannung brauchen,
» durch die Belastung des Gleichrichters sollte die Spannung aber weit genug
» einbrechen, um die LEDs nicht über die Zeit zu überhitzen.
»
» Die Kühlung ist ein anderes Thema.
»
» Ich bin nicht unerfahren in der Gleichspannungsrichtung, habe jedoch mit
» Wechselspannung noch nicht sehr viel experimentiert.
» Ich hab durchaus genügend Respekt vor höheren Spannungen und geladenen
» Kondensatoren.
»
»
» Könnten ein paar der erfahreren Mitglieder hier etwas dazu sagen?

1. Finger weg - das ganze erscheint ja nur der Versuch Leistungsstarke LEDs möglichst billig zu betreiben

2. Die Netzspannung darf (und wird) im Bereich von +/- 10 % schwanken d.h. dein Schaltungskonzept muss bei 207V und bei 253V noch funktionieren.

3. Deine LEDs sind galvanisch mit der Netzspannung verbunden. Damit musst du sie fachgerecht !! isolieren aber gleichzeitig auch kühlen. Viel Spass

4. Investiere 3 Euro in die Forschung und zerlege eine LED Lampe E27 Gewinde. Du wirst erkennen, dass alle Hersteller so LED Spannungen um 100V verwenden (Serienschaltung) und dazu ein Schaltnetzteil um den KonstantSTROM zu erzeugen.

5. low Budget erfordert high knowledge

6. Bei Punkt 5 würde ich beginnen.

Altgeselle(R)

E-Mail

05.02.2016,
10:12

@ gast

LEDs an 220V

» 5. low Budget erfordert high knowledge

:clap: :clap: :clap: :clap:

tts

05.02.2016,
13:07

@ AD

LEDs an 220V

Da die Erfahrungsstufe nicht besonders hoch ist, würde ich auch davon abraten!

- Stabilisierung der gleichgerichteten Spannung, damit weniger Spitzen auftreten, wchont die LEDs (LED-Kette auf den Spitzenwert von 340V auslegen.)

- Parallel zu den LEDs einen Widerstandsteiler führen, damit unsymmetrieen ausgeglichen werden und unterschiede der LEDS (vermutlich COB-LEDs mit 12V oder 24V Betriebspannung) ausgeglichen werden bei alterung.

- selbstabschaltung einplanen bei überstrom

- Berührungsschutz!!!!!

- Ausreichend stabilisierte Stromquelle / Stromregelung aufbauen.

JBE

05.02.2016,
15:07

@ Gast

LEDs an 220V

» » direkt aus dem 220V Netz kommt.
»
» Das sind üblicher Weise 230V.
»
» » Es ist bekannt, dass LEDs eigentlich eine konstante Spannung brauchen,
»
» Falsch, LEDs benötigen einen Konstantstrom, mindestens aber eine
» Strombegrenzung.
»
» » Ich bin nicht unerfahren in der Gleichspannungsrichtung
»
» Na die geht von Plus nach Minus, weiß jeder.
»
» » Könnten ein paar der erfahreren Mitglieder hier etwas dazu sagen?
»
» Reicht das erst mal zum verdauen?

die technische oder die physikalische stromrichtung nicht vergessen :-D

Aaron_

06.02.2016,
16:20

@ Gast

LEDs an 220V

» » direkt aus dem 220V Netz kommt.
»
» Das sind üblicher Weise 230V.
»
» » Es ist bekannt, dass LEDs eigentlich eine konstante Spannung brauchen,
»
» Falsch, LEDs benötigen einen Konstantstrom, mindestens aber eine
» Strombegrenzung.
»
» » Ich bin nicht unerfahren in der Gleichspannungsrichtung
»
» Na die geht von Plus nach Minus, weiß jeder.
»
» » Könnten ein paar der erfahreren Mitglieder hier etwas dazu sagen?
»
» Reicht das erst mal zum verdauen?


Sorry hatte mich bei dir Konstanntstromquelle verschrieben.
Habe schon ein Projekt mit DC-DC StepUp-Wandlern hinter mir.

Was soll ich verdauen?
Deine Antwort war nicht hilfreich.

Aaron_

06.02.2016,
16:34

@ gast

LEDs an 220V

» » Zugegeben der Betreff ist einwenig ein ClickBait ;).
» » Natürlich möchte ich nicht eine LED ohne jedes Vorschaltgerät an einer
» » üblichen Wechselstromquelle betreiben.
» »
» » Meine Idee:
» »
» » Eine Reihenschaltung von lowCost HighPowerLeds (30 - 35V) an einer
» Spannung
» » die durch einen Brückengleichrichter (mit Kondensator, keine 50Hz Disko
» ;)
» » ) direkt aus dem 220V Netz kommt.
» » Sollten nach der Gleichrichtung 300V - 330V sein.
» » Dem entsprechend dann 11 bis 13 LEDs. (20W - 100W Chips)
» » (LEDs werden daher nicht bei 100% gefahren)
» » Es ist bekannt, dass LEDs eigentlich eine konstante Spannung brauchen,
» » durch die Belastung des Gleichrichters sollte die Spannung aber weit
» genug
» » einbrechen, um die LEDs nicht über die Zeit zu überhitzen.
» »
» » Die Kühlung ist ein anderes Thema.
» »
» » Ich bin nicht unerfahren in der Gleichspannungsrichtung, habe jedoch mit
» » Wechselspannung noch nicht sehr viel experimentiert.
» » Ich hab durchaus genügend Respekt vor höheren Spannungen und geladenen
» » Kondensatoren.
» »
» »
» » Könnten ein paar der erfahreren Mitglieder hier etwas dazu sagen?
»
» 1. Finger weg - das ganze erscheint ja nur der Versuch Leistungsstarke LEDs
» möglichst billig zu betreiben
»
» 2. Die Netzspannung darf (und wird) im Bereich von +/- 10 % schwanken d.h.
» dein Schaltungskonzept muss bei 207V und bei 253V noch funktionieren.
»
» 3. Deine LEDs sind galvanisch mit der Netzspannung verbunden. Damit musst
» du sie fachgerecht !! isolieren aber gleichzeitig auch kühlen. Viel Spass
»
» 4. Investiere 3 Euro in die Forschung und zerlege eine LED Lampe E27
» Gewinde. Du wirst erkennen, dass alle Hersteller so LED Spannungen um 100V
» verwenden (Serienschaltung) und dazu ein Schaltnetzteil um den
» KonstantSTROM zu erzeugen.
»
» 5. low Budget erfordert high knowledge
»
» 6. Bei Punkt 5 würde ich beginnen.


Danke für die Antwort :)

1. Ja das ist durch aus der Versuch die Teile möglichst billig zu betreiben.
Einsatz hauptsächlich an einem Generator für kleine Partys.

2. Das kann tatsächlich unschön werden.

3. Der Kühlkörper wird mit dem Schutzleiter verbunden.
Die LEDs werden direkt auf den Kühlkörper geklebt. (Mit Kühlleitkleber)
Zwischen den Stromanschlüssen an der LED und dem Boden der LED bleiben ca 2 - 4 Millimeter Platz.
Genug für eine zugeschnittene Kunststoffplatte.
Vor die LEDs kommt eine Glasscheibe, ebenfalls mit dem Schutzleiter verbunden.

4. Der konstante Strom ist bekannt. Habe schon 5 von den HighPower LEDs mit DC-DC StepUp Wandlern (mit Stromlimitierung) und Wasserkühlung versorgt, allerdings auf 10 - 26 V Basis.
Beim Erstellen habe ich an das Eine gedacht und das Andere geschrieben.

5. Allerdings ^^
Alternativ müssen wohl wieder einige DC-DC Wandler aus China und ein 24V Servernetzteil her...

Aaron_

06.02.2016,
16:42

@ tts

LEDs an 220V

» Da die Erfahrungsstufe nicht besonders hoch ist, würde ich auch davon
» abraten!
»
» - Stabilisierung der gleichgerichteten Spannung, damit weniger Spitzen
» auftreten, wchont die LEDs (LED-Kette auf den Spitzenwert von 340V
» auslegen.)
»
» - Parallel zu den LEDs einen Widerstandsteiler führen, damit unsymmetrieen
» ausgeglichen werden und unterschiede der LEDS (vermutlich COB-LEDs mit 12V
» oder 24V Betriebspannung) ausgeglichen werden bei alterung.
»
» - selbstabschaltung einplanen bei überstrom
»
» - Berührungsschutz!!!!!
»
» - Ausreichend stabilisierte Stromquelle / Stromregelung aufbauen.


An Wechselspannungsnetz habe ich bisher tatsächlich nicht viele Erfahrungen.
(Die Aussage über die LED Spannungsversorgung war ein Tippfehler)

Ein Kondensator (mit parallelem Widerstand für die Entladung) würde zu 100% eingebaut.
(Schon angesprochen in Startpost)

Die LEDs werden sicher keine HighEndModelle. (Stückpreis für 5 ca 10 Dollar)
Lieber verbaue ich 15 Stück und habe eine geringere Einzelauslastung.

Berührungsschutz ist klar.
Glasscheibe, geerdeter Kühlkörper.

tts

07.02.2016,
10:49

@ Aaron_

LEDs an 220V

Hi,
gute Überlegungen mit der Glasscheibe und dem geerdeten Kühlkörper. Statt Glas kannst im mobilen Feld auch auf Polycarbonat oder Acrylglas wegen Bruchsicherheit setzen.
Allerdings - da kenne ich jetzt die mechanischen Eigenschaften Deiner LEDs nicht - Kleber hat auch ein thermisches fließverhalten, das dir dann unschöne Kurzschlüsse und FI-Auslöser beschert, wenn die LEDs auf die Anschlüsse kippen.

Der Entladewiderstand ist eine Reihenschaltung von genau so vielen Widerständen, wie du LEDs hast.
An jede LED kommt dann ein Abgriff dieses Widerstandes.
Die Dimensionierung kann auf ca. 1/10 des LED-Stromes ausgelegt sein. -> gleicht unsymmetrie im Spannungsgefälle aus.
Diese Unsymmetrie wird durch Alterung und ungleiche Erwärmung verursacht.

Wenn Du die Party-Lampen an einem Generator mobil betreibst, dann hast du mit großen Anlauf- und Abschaltspannungen zu kämpfen.
Hier solletest Du einen Überspannungsstecker spendieren oder mit Varistoren die Funktion nachbilden um sanfteren Anlauf und Schutz der LEDs zu haben.

Alternative mit Schaltnetzteilen nochmal überlegen, da diese einen breiteneren Eingangsspannungsbereich vertragen - ja sogar dafür vorgesehen sind.

cu st

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
07.02.2016,
10:56

@ JBE

LEDs an 220V

--
»
» die technische oder die physikalische stromrichtung nicht vergessen :-D

---
:-D :rotfl: ja was iss denn das scho wieda?!" lernt man a heute nicht mehr... :-P

iss bei Wechselstrom interessant..
""links,rechts,links,rechts,li..""...wird einem gleich schwummrig.."!!

---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

nitroxatmer(R)

Gera,
07.02.2016,
15:59

@ tts

LEDs an 220V

» Hi,
» gute Überlegungen mit der Glasscheibe und dem geerdeten Kühlkörper. Statt
» Glas kannst im mobilen Feld auch auf Polycarbonat oder Acrylglas wegen
» Bruchsicherheit setzen.
» Allerdings - da kenne ich jetzt die mechanischen Eigenschaften Deiner LEDs
» nicht - Kleber hat auch ein thermisches fließverhalten, das dir dann
» unschöne Kurzschlüsse und FI-Auslöser beschert, wenn die LEDs auf die
» Anschlüsse kippen.
»
» Der Entladewiderstand ist eine Reihenschaltung von genau so vielen
» Widerständen, wie du LEDs hast.
» An jede LED kommt dann ein Abgriff dieses Widerstandes.
» Die Dimensionierung kann auf ca. 1/10 des LED-Stromes ausgelegt sein. ->
» gleicht unsymmetrie im Spannungsgefälle aus.
» Diese Unsymmetrie wird durch Alterung und ungleiche Erwärmung verursacht.
»
» Wenn Du die Party-Lampen an einem Generator mobil betreibst, dann hast du
» mit großen Anlauf- und Abschaltspannungen zu kämpfen.
» Hier solletest Du einen Überspannungsstecker spendieren oder mit Varistoren
» die Funktion nachbilden um sanfteren Anlauf und Schutz der LEDs zu haben.
»
» Alternative mit Schaltnetzteilen nochmal überlegen, da diese einen
» breiteneren Eingangsspannungsbereich vertragen - ja sogar dafür vorgesehen
» sind.
»
» cu st


Ich hoffe, dass ich alles richtig verfolgt habe- ist schon machbar, für weitere Tipps benötige ich mehr Infos:
-das Ganze soll an einem Generator betrieben werden ?!
-welche Leistung soll jede LED haben ?
-wie konstant iost im Betrieb die Umgebungstemp. ?
-wie wichtig ist die max. Lichtausbeute je LED ?
(glaube nicht so wichtig, hattest Du geschrieben)

--
Beste Grüße
Holger

Aaron_

07.02.2016,
16:50

@ tts

LEDs an 220V

» Hi,
» gute Überlegungen mit der Glasscheibe und dem geerdeten Kühlkörper. Statt
» Glas kannst im mobilen Feld auch auf Polycarbonat oder Acrylglas wegen
» Bruchsicherheit setzen.
» Allerdings - da kenne ich jetzt die mechanischen Eigenschaften Deiner LEDs
» nicht - Kleber hat auch ein thermisches fließverhalten, das dir dann
» unschöne Kurzschlüsse und FI-Auslöser beschert, wenn die LEDs auf die
» Anschlüsse kippen.
»
» Der Entladewiderstand ist eine Reihenschaltung von genau so vielen
» Widerständen, wie du LEDs hast.
» An jede LED kommt dann ein Abgriff dieses Widerstandes.
» Die Dimensionierung kann auf ca. 1/10 des LED-Stromes ausgelegt sein. ->
» gleicht unsymmetrie im Spannungsgefälle aus.
» Diese Unsymmetrie wird durch Alterung und ungleiche Erwärmung verursacht.
»
» Wenn Du die Party-Lampen an einem Generator mobil betreibst, dann hast du
» mit großen Anlauf- und Abschaltspannungen zu kämpfen.
» Hier solletest Du einen Überspannungsstecker spendieren oder mit Varistoren
» die Funktion nachbilden um sanfteren Anlauf und Schutz der LEDs zu haben.
»
» Alternative mit Schaltnetzteilen nochmal überlegen, da diese einen
» breiteneren Eingangsspannungsbereich vertragen - ja sogar dafür vorgesehen
» sind.
»
» cu st


Hi,

die Überlegung mit Polycarb und Acrylglas ist sicher gut und macht das ganze sicherer.

Als Kleber habe ich schon
http://www.amazon.de/Arctic-Silver-Premium-W%C3%A4rmeleitkleber-7g/dp/B0025UH6S2
verwendet...
Der hält bombenfest und leitet theoretisch nicht...
Bei einer sehr dünnen Schicht, wird da aber wohl die Spannung durchschlagen...
Muss wohl mal messen ob die Kathode mit der Unterseite der LED verbunden ist.

Ok ich mache mir mal einen Aufbau.
Deine Tipps sind gut

... jetzt wird aber erst mal für die Semesterprüfung gelernt :/

cu Aaron

Aaron_

07.02.2016,
17:02

@ nitroxatmer

LEDs an 220V

» » Hi,
» » gute Überlegungen mit der Glasscheibe und dem geerdeten Kühlkörper.
» Statt
» » Glas kannst im mobilen Feld auch auf Polycarbonat oder Acrylglas wegen
» » Bruchsicherheit setzen.
» » Allerdings - da kenne ich jetzt die mechanischen Eigenschaften Deiner
» LEDs
» » nicht - Kleber hat auch ein thermisches fließverhalten, das dir dann
» » unschöne Kurzschlüsse und FI-Auslöser beschert, wenn die LEDs auf die
» » Anschlüsse kippen.
» »
» » Der Entladewiderstand ist eine Reihenschaltung von genau so vielen
» » Widerständen, wie du LEDs hast.
» » An jede LED kommt dann ein Abgriff dieses Widerstandes.
» » Die Dimensionierung kann auf ca. 1/10 des LED-Stromes ausgelegt sein. ->
» » gleicht unsymmetrie im Spannungsgefälle aus.
» » Diese Unsymmetrie wird durch Alterung und ungleiche Erwärmung
» verursacht.
» »
» » Wenn Du die Party-Lampen an einem Generator mobil betreibst, dann hast
» du
» » mit großen Anlauf- und Abschaltspannungen zu kämpfen.
» » Hier solletest Du einen Überspannungsstecker spendieren oder mit
» Varistoren
» » die Funktion nachbilden um sanfteren Anlauf und Schutz der LEDs zu
» haben.
» »
» » Alternative mit Schaltnetzteilen nochmal überlegen, da diese einen
» » breiteneren Eingangsspannungsbereich vertragen - ja sogar dafür
» vorgesehen
» » sind.
» »
» » cu st
»
»
» Ich hoffe, dass ich alles richtig verfolgt habe- ist schon machbar, für
» weitere Tipps benötige ich mehr Infos:
» -das Ganze soll an einem Generator betrieben werden ?!
» -welche Leistung soll jede LED haben ?
» -wie konstant iost im Betrieb die Umgebungstemp. ?
» -wie wichtig ist die max. Lichtausbeute je LED ?
» (glaube nicht so wichtig, hattest Du geschrieben)


1. Ja wahrscheinlich.
Ein Dieselgenerator mit genauer Spannungsstabilisierung währe mir natürlich lieber, es wird aber wohl leider wie in den meisten Fällen die Baumarktvariante.
Wenn es mal etwas flackert (wenn z.B. der Kühlschrank anläuft) ist das nicht weiter tragisch.

2.
Die Umgebungstemperatur ist recht stabil.
Sommerabende eben

3.
Wahrscheinlich werden solche LEDs verwendet:
http://goo.gl/Cu0W3U
20 Watt 30 - 35V.

Alternativ die hier
http://goo.gl/N66Jue
100 Watt 30 - 35V

Die Ausbeute muss nicht hoch sein.
Da selbst die 100W LEDs sehr günstig zu haben sind, wird es wahrscheinlich ein 300 Watt Strahler mit recht vielen LEDs in Reihe (12 - 15).
Durch die geringe Auslastung sollten die LEDs auch noch einen verhältnismäßig guten Wirkungsgrad besitzen (trotz billig)
Wird aber wohl sehr stark von dem Aggregat abhängen, wie hell das ganze ist...

tts

08.02.2016,
11:49

@ Aaron_

LEDs an 220V

HI,
100W LED bedeutet nach Stand der Technik einen Lichtstrahler von über 10.000 Watt halogen.

Kühlung soll die LED unter 50 Grad halten.
.

LED auf AlSiO2-Keramik verlötet und das ganze auf Alu-Kühlkörper mit Klammer fixiert ist der beste mechanische Schutz gegen kurzschlüsse.

Gleichrichterschaltung am Eingang (nach Brückengleichrichhtung leicht überdimensionieren mit C abblocken (3A = 3mF/400V - x2). Anlaufwiderstände für Brückengleichrichter vorsehen

bigdie(R)

08.02.2016,
16:03

@ AD

LEDs an 220V

» Zugegeben der Betreff ist einwenig ein ClickBait ;).
» Natürlich möchte ich nicht eine LED ohne jedes Vorschaltgerät an einer
» üblichen Wechselstromquelle betreiben.
»
» Meine Idee:
»
» Eine Reihenschaltung von lowCost HighPowerLeds (30 - 35V) an einer Spannung
» die durch einen Brückengleichrichter (mit Kondensator, keine 50Hz Disko ;)
» ) direkt aus dem 220V Netz kommt.
» Sollten nach der Gleichrichtung 300V - 330V sein.
» Dem entsprechend dann 11 bis 13 LEDs. (20W - 100W Chips)
» (LEDs werden daher nicht bei 100% gefahren)
» Es ist bekannt, dass LEDs eigentlich eine konstante Spannung brauchen,
» durch die Belastung des Gleichrichters sollte die Spannung aber weit genug
» einbrechen, um die LEDs nicht über die Zeit zu überhitzen.
»
» Die Kühlung ist ein anderes Thema.
»
» Ich bin nicht unerfahren in der Gleichspannungsrichtung, habe jedoch mit
» Wechselspannung noch nicht sehr viel experimentiert.
» Ich hab durchaus genügend Respekt vor höheren Spannungen und geladenen
» Kondensatoren.
»
»
» Könnten ein paar der erfahreren Mitglieder hier etwas dazu sagen?
Warum solche Experimente, Konstantstromquellen gibt es bei ebay in jeder Größe für kleines Geld.