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bastelix(R)

24.01.2021,
20:38
 

Reicht die Kühlung für meine LED Stripes? (Bauelemente)

Servus Zusammen,

ich habe mir aus blauen und roten LED-Stripes (SMS 5050 60 LED/m, 12V) eine Pflanzenleuchte gebastelt. Alu-Platte 250x150x4mm und darauf (bis jetzt) 8 LED-Stripes je ~ 250mm Länge aufgeklebt. Die Alu-Platte wird im Betrieb rund 45°C warm, fühlt sich aber wesentlich wärmer an.

Reicht die Alu-Platte für die Kühlung der LEDs oder sollte ich da noch einen Rippenkühlkörper oder ähnliches draufschrauben? Ich glaub aktiv kühlen wäre übertrieben, aber prinzipiell möglich.

Gruß
Bastelix

xy(R)

E-Mail

24.01.2021,
21:09

@ bastelix

Reicht die Kühlung für meine LED Stripes?

Miss die Flussspannung einer LED. Aus dem Wert unmittelbar nach dem Einschalten bei Raumtemperatur und dem Wert nach der Aufheizphase lässt sich die Chiptemperatur ermitteln. Wenn die nicht mehr als 100°C beträgt ist alles im grünen Bereich.

Sel am Handy

24.01.2021,
21:13

@ bastelix

Reicht die Kühlung für meine LED Stripes?

Die 45℃ sind nicht das Problem. Aber genau unterveiner LED wirds bestimmt fast doppelt so warm. Ein Rippenkühler bringt bei der Fläche nichts, es sei denn der ist so groß wie die Aluplatte.

Denke bitte auch an den Sommer, da wirds drinnen auch wärmer. Nimm einen großen 120mm PC-Gehäuselüfter. Die sind preiswert und relativ leise. Nimm welche von Sunon, das ist vertretbare Qualität zum guten Preis. Papst muß nicht unbedingt sein. Laß den Lüfter waagerecht nach unten auf die Aluplatte blasen, probiere mit der Spannung bissel rum. Es muß eine leichte Luftumwälzung sein, kein Kühlgebläse. Dabei wird der Lüfter ziemlich leise, ich denke es reichen 9...10 Volt. Da reicht ein Vorwiderstand zum Lüfter.

LG Sel

volvodidi(R)

Bonn / Medevi,
24.01.2021,
21:15

@ bastelix

Reicht die Kühlung für meine LED Stripes?

Hej Bastelix,
laut dem Datenblatt S.3 ist die Haltbarkeit nicht nur Temp. sondern auch abhängig von der Luftfeuchte.
Da steht bei 60° und 90% 1000h, wobei 85° auch 1000h angegeben sind allerdings ohne Angabe der Luftfeuchte. Wo hast du die Temp. gemessen?

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&ved=2ahUKEwjJhoqOr7XuAhWI2KQKHc2jDwsQFjAAegQIGRAC&url=https%3A%2F%2Fwww.tweaking4all.com%2Fwp-content%2Fuploads%2F2014%2F01%2F5050LED.pdf&usg=AOvVaw3P2W_JSa_B1-vWwbMoDPOz

Dieter

bastelix(R)

24.01.2021,
21:44

@ xy

Reicht die Kühlung für meine LED Stripes?

» Miss die Flussspannung einer LED. Aus dem Wert unmittelbar nach dem
» Einschalten bei Raumtemperatur und dem Wert nach der Aufheizphase lässt
» sich die Chiptemperatur ermitteln. Wenn die nicht mehr als 100°C beträgt
» ist alles im grünen Bereich.
Reicht das wenn ich die Spannung parallel zu einem Chip auf dem Stripe messe?

Dann wären das bei Raumtemperatur (gemessen die ersten drei Chips direkt am Einspeisepunkt der Versorgungsspannung)
Blau 2,98V 2,96V 3,10V
Rot 2,12V 2,15V 2,16V
Und auf der Pflanzenleuchte
Blau 2,95V 2,93V 3,01V
Rot 2,11V 2,13V 2,07V

Oder muss ich mir eine LED rausknipsen und einen Testaufbau wie den hier machen https://www.mikrocontroller.net/topic/130208#1178248 ?

bastelix(R)

24.01.2021,
22:12

@ Sel am Handy

Reicht die Kühlung für meine LED Stripes?

» Die 45℃ sind nicht das Problem. Aber genau unterveiner LED wirds
» bestimmt fast doppelt so warm.
Genau das sind meine Bedenken :-|

»Ein Rippenkühler bringt bei der Fläche
» nichts, es sei denn der ist so groß wie die Aluplatte.
Hab noch ein paar 100x40mm (günstig in der Bucht erstanden) rumliegen, die hätte ich dann mit etwas Wärmeleitpaste auf die Alu-Platte entlang den LED-Streifen aufgeschraubt.

» Denke bitte auch an den Sommer, da wirds drinnen auch wärmer.
Guter Punkt, ist aber in meinem Fall nicht so relevant. Ich brauch die Beleuchtung nur im zeitigen Frühjahr um die Jungpflanzen die ich sehr früh (so ab Mitte Februar) - hätte ich erwähnen sollen. Umgebungstemperatur ist also eher 18 - 23°C. Auf der Unterseite (also im Mini-Gewächshaus) darf es nicht mehr als 30°C werden, ideal sind 26 - 28°C.

Das ganze sieht grad so aus:

Was man da so schön sprießen sieht ist Basilikum, einfach weil der schnell und gut keimt und ich damit schon was zum testen der LEDs habe. Die restlichen Töpfe sind Keimtests. Und ja, das Licht ist ekelhaft. Selbst wenn die Box hinter mir auf dem Boden steht ist das noch etwas störend. Da muss ich mir noch was überlegen.

» Nimm einen
» großen 120mm PC-Gehäuselüfter. Die sind preiswert und relativ leise. Nimm
» welche von Sunon, das ist vertretbare Qualität zum guten Preis. Papst muß
» nicht unbedingt sein. Laß den Lüfter waagerecht nach unten auf die
» Aluplatte blasen, probiere mit der Spannung bissel rum. Es muß eine leichte
» Luftumwälzung sein, kein Kühlgebläse. Dabei wird der Lüfter ziemlich leise,
» ich denke es reichen 9...10 Volt. Da reicht ein Vorwiderstand zum Lüfter.
Falls ich doch aktiv kühlen muss hätte ich noch welche von Artic rumliegen. Wenn mir die zu laut sind kauf ich mir gleich welche mit PWM und häng nen kleinen µC dran ;-)
Oder ich stell das Mini-Gewächshaus ins Wohnzimmer, dann hat meine Frau auch was davon :-D

cmyk61(R)

E-Mail

Edenkoben, Rheinland Pfalz,
24.01.2021,
22:23

@ bastelix

Reicht die Kühlung für meine LED Stripes?

Die Alu-Platte wird im Betrieb
» rund 45°C warm, fühlt sich aber wesentlich wärmer an.

"fühlen" ist bei Temperaturmessungen so ne Sache.
Messen ist die zielführende Maßnahme.
WIe Sel schon anmerkte sind hohe sommerliche Umgebungstemperaturen der worst case.

Fand ich sehr interessant und aussagekräftiger als das vorliegende Datenblatt:

https://www.professional-system.de/basics/led-und-lebensdauer/

Gruß
Ralf

»
» Reicht die Alu-Platte für die Kühlung der LEDs oder sollte ich da noch
» einen Rippenkühlkörper oder ähnliches draufschrauben? Ich glaub aktiv
» kühlen wäre übertrieben, aber prinzipiell möglich.
»
» Gruß
» Bastelix

Hartwig(R)

24.01.2021,
22:34
(editiert von Hartwig
am 24.01.2021 um 23:00)


@ bastelix

Reicht die Kühlung für meine LED Stripes?

Hallo,
Edit: ich sehe gerade, das sind ja gesteuerte RGB-LEDs, da wüsste ich jetzt nicht, wie man da an die Sperrschichttmeperatur kommt, die Einzeldioden sind ja nicht zugänglich - zumindest nach dem DB, welches ich mir zum Them 5050 gesucht hatte. Also geht, was ich geschrieben habe, so wohl nicht (wieder gelöscht)

Edit 2: aber Deine Spannungsangaben sehen ja halbwegs realistisch aus - kannst Du also die Durchlassspannungen direkt messen? Ich beziehe mich hier auf eine 5050SMD-LED Typ SK6812, die hat die Anschlüsse Vdd; Vss, Din; Dout....)
(Ansonsten halt die Differenz der Durchlassspannung direkt nach dem Einschalten zu der stabil erwärmten LED messen und durch 2mV teilen (Drift etwa -2mV/°C). Das ist dann die Erwärmung gegenüber der initialen Raum/Kühlkörper-Temperatur. Allerdings bin ich nicht sicher, obe die -2mV für alle LEDs gelten. Aber egal, mehr wir 140mV Spannungsrückgang solltest Du nicht sehen....)

Mir ist jetzt nicht klar, wie xy das sonst meinte. Oder gibt es in der 5050 Bauform so unterschiedliche Typen (5050 ist ja eigentlich keine Typenbezeichnung)?

Und noch eine Idee: Die Keimlinge werden ja sicher auch irgendwie bewässert. Ich denke da an Wasser und Verdunstungskälte - und bei einer so großen Fläche könnte das durchaus reichen - also evtl. irgend ein Kreislauf...Aber vielleicht ist das auch eine Schnapsidee. Mit Lüfter ergibt das dann einen Luftbefeuchter. So, jetzt ist schluß ;-)
Grüße
Hartwig

bastelix(R)

24.01.2021,
22:35

@ volvodidi

Reicht die Kühlung für meine LED Stripes?

Hi Dieter,

sehr interessant.
» laut dem Datenblatt S.3 ist die Haltbarkeit nicht nur Temp. sondern auch
» abhängig von der Luftfeuchte.
» Da steht bei 60° und 90% 1000h, wobei 85° auch 1000h angegeben sind
» allerdings ohne Angabe der Luftfeuchte. Wo hast du die Temp. gemessen?
Wenn ich das richtig interpretiere hatten die bei 60°C 90% RH nach 1000h noch keinen Ausfall bei 60 LEDs. Das ist schon mal gut, dann hält meine Bastelei gute drei Jahre ;-) Hab wegen der hoffentlich besseren Lichtausbeute die nur die IP20-Ausführung der Stripes verwende, statt der IP65-Ausführung. Wie die Luftfeuchte im Bereich der LEDs ist weiß ich grad nicht, hab da nur einen Temperaturfühler drin hängen. Aber ich werde demnächst mal einen DHT22 in das Mini-Gewächshaus hängen damit ich auch die Luftfeuchte messen kann. Zu hoch sollte die nicht sein, sonst macht sich der Schimmel auf der Anzuchterde breit. Das Problem habe ich leider immer mal wieder weil ich das mit dem Gießen meistens doch zu gut meine...

xy(R)

E-Mail

24.01.2021,
23:20

@ bastelix

Reicht die Kühlung für meine LED Stripes?

» Blau 2,98V 2,96V 3,10V
» Rot 2,12V 2,15V 2,16V
» Und auf der Pflanzenleuchte
» Blau 2,95V 2,93V 3,01V
» Rot 2,11V 2,13V 2,07V

Thermisch völlig gesund!

xy(R)

E-Mail

24.01.2021,
23:22

@ Hartwig

Reicht die Kühlung für meine LED Stripes?

» Edit: ich sehe gerade, das sind ja gesteuerte RGB-LEDs,

Nein, da sind nur 3 gleichfarbige Dies in einem Gehäuse, Anschlüsse getrennt herausgeführt.

bastelix(R)

24.01.2021,
23:53

@ xy

Reicht die Kühlung für meine LED Stripes?

» Thermisch völlig gesund!
Danke!!!

bastelix(R)

25.01.2021,
00:52

@ Hartwig

Reicht die Kühlung für meine LED Stripes?

Hallo,

» Edit: ich sehe gerade, das sind ja gesteuerte RGB-LEDs, da wüsste ich jetzt
» nicht, wie man da an die Sperrschichttmeperatur kommt, die Einzeldioden
» sind ja nicht zugänglich - zumindest nach dem DB, welches ich mir zum Them
» 5050 gesucht hatte.
Sorry, mein Fehler. Hab kein Datenblatt für die Streifen, die hab ich mal wieder unüberlegt in der Bucht erstanden. Da hat xy aber schon geschrieben; es sind mehrere Dies in einem Gehäuse. Die haben je Streifen alle die gleiche Farbe. Auch das hätte ich gleich dazu schreiben sollen, also mein Fehler.

» Also geht, was ich geschrieben habe, so wohl nicht
» (wieder gelöscht)
Schade, das was du geschrieben hattest fand ich schon hilfreich um mich da etwas besser mit der Materie auseinanderzusetzen. Ich hätte da auch ein partielles Backup :-P hab an einer Antwort auf deinen Post geschrieben. Aber gut gelöscht ist gelöscht, ich hab mir trotzdem ein bisschen davon gemerkt ;-)

» Ich beziehe mich hier
» auf eine 5050SMD-LED Typ SK6812, die hat die Anschlüsse Vdd; Vss, Din;
» Dout....)
Hab die Streifen in der Bucht gekauft, sind die hier in den Ausprägungen Blau und Rot https://www.ebay.de/itm//224272846454
War mal wieder ein Schnellschuss. Manchmal überlege ich viel zu lange anstatt zu machen und manchmal überlege ich viel zu wenig bevor ich was bestelle... Da muss ich noch an mir arbeiten... :-(

» (Ansonsten halt die Differenz der Durchlassspannung direkt nach dem
» Einschalten zu der stabil erwärmten LED messen und durch 2mV teilen (Drift
» etwa -2mV/°C). Das ist dann die Erwärmung gegenüber der initialen
» Raum/Kühlkörper-Temperatur. Allerdings bin ich nicht sicher, obe die -2mV
» für alle LEDs gelten. Aber egal, mehr wir 140mV Spannungsrückgang solltest
» Du nicht sehen....)
Danke, ich glaub so halbwegs hab ich das jetzt verstanden. :-)

» Und noch eine Idee: Die Keimlinge werden ja sicher auch irgendwie
» bewässert. Ich denke da an Wasser und Verdunstungskälte - und bei einer so
» großen Fläche könnte das durchaus reichen - also evtl. irgend ein
» Kreislauf...
Das ist kein geschlossenes System, also kein Kreislauf. Die Luftfeuchte sollte nicht zu hoch sein, damit sich da keine ungewollten Gewächse (nennen wir sie mal einfach Schimmel) breit machen. Darum belüfte ich die Mini-Gewächshäuser regelmäßig und gieße nach Bedarf/Gefühl. Könnte man vielleicht auch automatisieren. Aber das ist die Baby-Station, da gucke ich mindestens zwei mal am Tag rein um zu schauen ob sich was tut. So sehr Technokrat bin ich dann doch wieder nicht um die kleinen vollständig einem Computer auszuliefern! ;-)

» Aber vielleicht ist das auch eine Schnapsidee. Mit Lüfter
» ergibt das dann einen Luftbefeuchter.
Auch ohne Lüfter war es ne schei* Idee Kresse im Home-Office anzuziehen. In dem eher kleinen Raum roch das doch etwas streng :-D
Aber das Thema, also die Kresse, ist gegessen - war Lecker auf dem Salat :-D

bastelix(R)

25.01.2021,
01:01

@ cmyk61

Reicht die Kühlung für meine LED Stripes?

» "fühlen" ist bei Temperaturmessungen so ne Sache.
» Messen ist die zielführende Maßnahme.
Ja, da hast du recht. Ich trau mir aber auch bei der Temperaturmessung gewaltige Messfehler zu. Um so mehr ich mich mit dem Thema messen und Messfehler befasse um so mehr lerne ich wie viel ich da noch lernen muss...

» Fand ich sehr interessant und aussagekräftiger als das vorliegende
» Datenblatt:
»
» https://www.professional-system.de/basics/led-und-lebensdauer/
Das muss ich mir mal in Ruhe bei einem guten Kaffee durchlesen. Danke!

Hartwig(R)

25.01.2021,
07:27

@ xy

Reicht die Kühlung für meine LED Stripes?

» » Edit: ich sehe gerade, das sind ja gesteuerte RGB-LEDs,
»
» Nein, da sind nur 3 gleichfarbige Dies in einem Gehäuse, Anschlüsse
» getrennt herausgeführt.
das war auch meine Vorstellung, nur der erste Treffer bei der Suche nach einem smd 5050 Datenblatt war der hier:
https://cdn-shop.adafruit.com/product-files/1138/SK6812+LED+datasheet+.pdf

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
25.01.2021,
10:19

@ bastelix

Reicht die Kühlung für meine LED Stripes?

» Das ganze sieht grad so aus:
»
» Was man da so schön sprießen sieht ist Basilikum, einfach weil der schnell
» und gut keimt und ich damit schon was zum testen der LEDs habe. Die
» restlichen Töpfe sind Keimtests. Und ja, das Licht ist ekelhaft. Selbst
» wenn die Box hinter mir auf dem Boden steht ist das noch etwas störend. Da
» muss ich mir noch was überlegen.

Dann stell doch den etwas verlangsamten Lüfter neben die Pflanzen in den Behälter mit rein. Der sorgt für Frischluft durch Umwälzung, das ist gut für dein Unkraut. Nebenbei bläst er einiges an Wärme der LEDs weg. Und wenn du den Luftein- und Austritt günstig legst, heizen dir die LED bei optimaler Lüftergeschwindigkeit gleich das Gewächshaus mit auf. Ist zuviel Wärme bei zu wenig Licht, dann vergeilen die Pflanzen. Also siehst du sofort, wenn was nicht stimmt. Bei zuviel Licht verbrennen die Blätter, das siehst du auch schnell. Wachsen die Pflanzen gut, aber haben sehr helle Blätter, dann brauchst du mehr Licht, aber auf keinen Fall mehr Wärme.

LG Sel