LED Projekt Tischleuchte

[@meiseAC]

Hier werde ich in K?rze mein neues LED Projekt vorstellen.

Es handelt sich hierbei um eine Tischleuchte mit einer Gesamth?he von 50 cm die mit 352 St. wei?en  SMD LED`s ausgestattet ist.
Die Bilder und die elektronischen Details gibt es bald.

Kernst?ck bildet eine Streifenraster Platine mit einer Breite von 10 cm und einer L?nge von 50 cm (alles ein St?ck nicht zusammengeflickt).
Eine LED Reihe besteht aus 8 St. in Reihe geschaltete LED`s. Insgesamt habe ich 44 Reihen in einem Abstand von 8 mm (Mitte-Mitte LED) aufgebaut. So werden 33 cm der Platine von den LED`s ausgef?llt. Die Platine ist mit einem ALU Winkelprofil eingefasst worden. Die ganze Platine ist hochkant gestellt und um ca. 60 Grad nach hinten geneigt worden. Hinten bildet eine Konstruktion aus Alu Profil den Abschluss. Alle Verschraubungen sind mit 3 x 10 mm Senkkopf Inbusschrauben realisiert worden.
Nach der LED Best?ckung habe ich die gesamte Platine auf der Front und R?ckseite mit einem feinen Pinsel schwarz lakiert (heidenarbeit zwischen den LED`s).  

Die Leuchte wird aus einem Netzteil gespeist das 18 V Wechselspannung bei 1 A liefert. Unter den LED`s ist der Br?ckengleichrichter mit dem Elko zur gl?ttung der Gleichspannung angeordnet.Der Elko hat die Daten 6800 uF bei 35 V. Dies ist vom Wert her etwas ?bertrieben, aber ich hatte gerade nichts anderes. Die relativ saubere Gleichspannung betr?gt am Kondensator rechnerich 18 V x 1,414 = 25.452 V Leerlaufspannung. Unter der Last der LED`s betr?gt die Klemmspannung ca. 23 V. Da ich pro Reihe 8 LED`s in Serie geschaltet habe liegen an jeder einzelnen LED 2,875 V an. Da die LED`s normalerweise mit typ. 3,2 V betrieben werden, habe ich nach oben hin noch 0,325 V Luft. Dies ist f?r eine LED schon ziemlich viel, so das ich ausnahmsweise auf die sonst erforderlichen Vorwiderst?nde f?r die LED`s verzichten konnte.
Die Stromaufnahme der Leuchte betr?gt 288 mA Wechselstrom. Da ich 44 Str?nge zu je 8 LED`s paralell aufgebaut und paralell geschaltet habe teilen sich die 288 mA auf 44 Str?nge gleich auf. 288 mA : 44 Str?nge = ca. 6,5 mA pro LED Strang. Dies bedeutet das jede der 8 LED`s die in einem Strang in Reihe geschaltet sind, mit 6 mA bei ca. 2,875 V versorgt wird. Da die LED`s mit 30 mA betrieben werden d?rfen, k?nnte man die Betiebsspannung noch erh?hen um die Helligkeit zu steigern. Dies h?tte dann aber auch einen starken Anstieg der Gesamtstromaufnahme zur Folge, da die Diodenkennlinie wie schon im Kapitel Grundlagen LED Technik beschrieben sehr steil ist. Wie hoch die Gesamtstromaufnahme bei steigerung der Versorgungsspannung wird kann man mit Hilfe einer Strommessung ermitteln oder anhand der LED Kennlinie vorher in etwa berechnen.  

Ich hoffe das ist nun irgendwie verst?ndlich.

[@meiseAC]

OK die Schraube links unten sitzt nicht am Rand sondern das Bild ist verzerrt.

Die Leuchte wird noch auf eine ALU Platte geschraubt, die dann auf einer Plexiglasplatte mit 10 mm Dicke  geschraubt wird. Diese bekommt dann eine umlaufende 45 Grad Fase. Hier fehlt auch noch der Stufenschalter mit den Stellungen OFF, obere H?lfte ON und alle LED Reihen ON. Dieser wird auf der R?ckseite in der untersten Querverstrebung montiert. Im unteren Bereich sieht man den "gleich richt er" und den fetten Elko (6800 uF/35 V).

Hier sind noch einige Feilarbeiten durchzuf?hren (besonders oben an der linken Ecke). Auf der R?ckseite der Platine kleben ALU Platten mit den Ma?en 70x30 mm. Diese dienen zur Stabilisierung der Platine und zur W?rmeaufnahme.

Die Helligkeit der Leuchte ist auf ein Drittel begrenzt worden da ich nicht wusste ob die ausgeliehene Digicam sonst noch etwas sieht.

ein Drittel Helligkeit im Vergleich zu einer 40 W Neonleuchte

Die fehlenden Pfeile bei den LED Reihen 2-44 m?sst ihr euch denken, das war mir zuviel Arbeit 



Ziel des Projekts war es eine Leselampe zu erschaffen die m?glichst aus Restmaterial besteht das sich in meinem Hobby Keller angesammelt hatte.

[BadSanta]

Wie warm werden 352 LED's auf einem Haufen?

[E.T.]

wenn mans ausrechnet, liegt die leistungsaufnahme bei ca. 5W. abz?glich dem wirkungsgrad von ca. 10% macht das etwa 4.5W verlustleistung. auf die grosse fl?che verteilt wird das vermutlich gerade mal handwarm, je nach dem, wie gut die konvektion spielt.

[@meiseAC]

Richtig ET und da auf der R?ckseite der Platine Aluplatten geklebt worden sind (siehe Bildbeschreibungen) wird die LED Seite praktisch nicht warm.

F?r die Fachleute unter uns:

in jedem einzelnen LED Chip ist eine Zener Diode mit eingebaut. Falls nun eine LED in der achterreihe ausf?llt, leuchten die anderen sieben weiter (wie bei einer Christbaumkette).

[Nuerne]

  Das sieht ja mal richtig gut aus 

[@meiseAC]

Danke, mal sehen wie es aussieht wenn das Teil fertig ist.
Ich ?berlege noch eine mattierte Glasscheibe davor zu setzen.

Da ich keine eigene Digicam habe konnte ich den Aufbau nicht dokumentieren. Die n?chsten Pics gibt es nach der entg?ltigen fertigstellung.

[E.T.]

Das sieht echt super aus, erstklassige Arbeit!

F?r die Fachleute unter uns:
in jedem einzelnen LED Chip ist eine Zener Diode mit eingebaut. Falls nun eine LED in der achterreihe ausf?llt, leuchten die anderen sieben weiter (wie bei einer Christbaumkette).

F?r noch nicht Fachleute, hab die Z-Diode auch in meiner Liste:
http://moddix.de/Forum/index.php?topic=3103.0

Hab da bei Anwendung 'Spannungsstabilisierung in Netzteilen' geschrieben, da dies imo die hauptanwendung f?r diese Dioden ist, soll ich da jetzt also noch 'pr?ventive ?berbr?ckung von LED's in Tischleuchten' anf?gen? 

[Faust]

Saubere Arbeit , sieht echt stark aus!!

Hab da bei Anwendung 'Spannungsstabilisierung in Netzteilen' geschrieben, da dies imo die hauptanwendung f?r diese Dioden ist, soll ich da jetzt also noch 'pr?ventive ?berbr?ckung von LED's in Tischleuchten' anf?gen?

Na aber auf jeden Fall - wenn sich Meise schon soviel Arbeit macht!!

Gr??e

[@meiseAC]

So, es geht weiter:

Der Standfu? aus Plexi ist nun montiert. Er hat die Ma?e: 20 x 20 cm und ist 2 cm dick. An der Oberseite besitzt er eine umlaufende 45 Grad Fase (Danke Jocker AC). Unter dem Fu? habe ich an den 4 Ecken durchsichtige Gummif?sse angebracht, damit das sch?ne Plexi nicht verkratzt.
In dem Fu? habe ich 4 St. 2,5 mm L?cher gebohrt und 3 mm Gewinde geschnitten. Ich denke gerade dar?ber nach ob ich auf der R?ckseite im Fu? der ja 20 mm dick ist bei 10 mm dicke eine 5 mm Bohrung anbringe und eine blaue 5 mm LED einf?ge. Damit w?re dann der Fu? blau beleuchtet w?hrend die Leuchte in weiss erstrahlt.

Unschl?ssig bin ich mir noch mit dem Schalter. Ich dachte an einem mehrstufigen Drehschalter der im Uhrzeigersinn die Stellungen aus, obere H?lfte ein, und ganze Leuchte ein schaltet.Dieser drehschalter h?tte den Vorteil das er in den einzelnen schaltstellungen sch?n einrastet. Was meint ihr ?

Pics folgen dann wieder.

[E.T.]

hm, also wenn ich das richtig verstehe, bist du unschl?ssig, ob du einen drehschalter, oder zwei kippschalter oder ein schalter und ein poti f?r die helligkeit verbauen sollst?

ich denke, das edelste w?re es, ein drehschalter nur zum einschalten und ein poti f?r die helligkeit, wobei beide gleich aussehende, schlichte scharze oder silberne kn?pfe haben sollen 

[@meiseAC]

Ja, ich dachte auch an einem Drehschalter bei dem man die Achse einfach auf ma? k?rzt und einen sch?nen Knopf aufsetzt.
OK, Helligkeitsregelung ist auch eine Idee, dagibt es ja kombinierte Drehschalter mit Poti auf einer Achse.
Ich habe soeben an der hinteren Kante des Plexi Fu?es eine 19 mm breite und 100 mm lange Platine angeschraubt. Diese ist zwei Reihen  blauen SMD LED`s best?ckt (je Reihe 9 St).

Der Plexifu? erstrahlt nun in einem k?stlichen unschuldigen blau.

Da der Plexifu? poliert ist, aber ich kann das schlecht beschreiben ich muss mir nochmal eine Digicam leihen.

[Faust]

Die sch?nste L?sung w?re es einen einzigen Schalter f?r Helligkeit und Einschalten zu verwenden.
Hat au?erdem den Vorteil, dass Du nicht die Lampe auf ganz Hell hast, wenn Du sie morgens im
Halbdunkel einschaltest

Gr??e

[@meiseAC]

Ja Faust ich habe aber folgendes Problem:

Da ich nun die blauen LED`s noch in den Plexi Fu? eingebaut habe, hat die Leuchte nun eine Leistungsaufnahme von 7 W.
F?r weitere Elektronik habe ich leider keinen Platz vorgesehen, und f?r eine einfache Helligkeitsregelung ?ber ein Poti ist das zuviel.

Wenn ich ber?cksichtige das ich die Versorgungsspannung (Wechselspannung vor dem Gleichrichter 18 V) nur um ca. 10 V verkleinern mu?, damit die LED`s gar nicht mehr leuchten, dann m?ssten das  Poti immer noch 3 W verbraten. (Dunkelster Wert).
Mir ist derzeit kein Poti mit eingebautem Schalter mit dieser Leistung bekannt.

Wie gesagt interessanter w?re eine Phasenschnittsteuerung oder eine Pulsweitenmodulation aber der Platz.... gr?bel....

[E.T.]

hm, kann sein, dass es knapp wird, aber ich glaube, du hast dich da verrechnet: bei halber spannung, hast du auch bloss halber strom, da hast du nur ein viertel leistung, also 1.5W.
wenn du noch einen widerstand parallel l?test, kommst du sicher unter 1W, da d?rfte es dann schon potis geben, fragt sich halt, ob das geht mit dem schalter, aber ich glaube der ist auch bei potis mit schalter getrennt.