Onderwerp: Welke schakeling voor LED strip?

hypervisor schreef :
Dat laaste is waar, verbruik=opnemen, dus dat is per definitie waar. En geeft dus geen verklaring. Alles wat hij opneemt wordt uiteindelijk omgezet in licht en warmte. Als dat opnemen te veel is, dan geeft hij kortstondig heel veel licht en warmte en daarna neemt hij niets meer op.

Voltage sturen van high power LEDs gaat uiteindelijk echt fout.
Je kan de spanning opdraaien totdat er de gewenste stroom loopt. Dat gaat goed, maar vooraf is dat dus niet nauwkeurig te voorspellen welke spanning dat zal zijn, dat is per LED en productiebatch verschillend. Zodra je andere LEDs aansluit zonder opnieuw voorzichtig de stroom opnieuw af te regelen, heb je kans dat ze eenmalig flitsen.

Stel je hebt voorzichtig de spanning opgedraaid en de stroom afgeregeld, maar de LEDs zijn nog niet echt opgewarmd. Maar nu gaat de temperatuur varieren, de spanning van een LED varieert mee met de temperatuur. Voor de eerder genoemde LEDs bijvoorbeeld -2 mV/K, als de temperatuur zeg 50 graden varieert (kan makkelijk omdat een LED zichzelf ook opwarmt, of een LED in de zon) heb je dus een spanningsvariatie over de LED van 100 mV, bij 0.2 Ohm is dat een stroomvariatie van 0.5 A ! Bij (0.7 A + 0.5 A =) 1.2 A gaan ze mischien niet direct stuk, maar de levensduur wordt wel heel veel korter.

Maar wat is nu je praktische advies WindVector, kan ik voor mijn LEDstrip (geen high-power dus) het printje van Hypervisor gebruiken of zou de constante stroombron van mijn openeningspost (constant 0,37A)volgens jou toch beter zijn? Ik begrijp de theorie, maar ben op zoek naar praktische oplossingen.

@windvector, dat heb ik me nooit afgevraagd, want doorgaans heb je goede koellichamen onder je powerleds zitten. en als ze warmer worden als handwarm is simpelweg het koellichaam te klein.

hier zijn de oudste powerleds thuis nu ruim 3 jaar oud en branden gemiddeld 12 uur per dag.

van deze leds heb ik nu alleen nog maar 1 voeding hoeven repareren. er was een condensator achter de halve brug gelijkrichting terug gelopen. de leds die daar aan hingen stonden dus te knipperen.

persoonlijk heb ik zoals je ziet niet veel met theorie.

ik kijk puur naar praktijk omdat in de theorie enkel de worst case specificaties worden genoemd.

in de praktijk is het doorgaans echt niet zo, zeker niet als je alles standaard op de russische wijze bouwt.

lekker duurzaam dus zorgen dat koelprofielen overrated zijn, condensatoren, elco's en weerstanden lekker ruim nemen enz enz.
liever te zwaar voeden als dat je het net te krap voed.

Nog even voor de duidelijkheid: het aansturen van een LED op zich: altijd stroomsturing (gebruiken).
Een LED met weerstand in serie gaat richting stroomsturing, maar is niet perfect.(hoe hoger de weerstand, des te meer het richting stroombron gaat, ideale stroombron staat gelijk aan een oneindige weerstand, een ideale spanningsbron staat gelijk aan een weerstand 0)
Een LED rechtstreeks op een spanningsbron aansluiten = 100% fout.
Zo'n LED strip moeten wel weerstanden in zijn verwerkt. Dit zal volgens het bussysteem gaan: de 12V gaat gewoon door de hele strip heen, en de LEDS worden in groepjes aangesloten via een weerstand op de 12V bus.
Om het rendement hoog te houden zal de weerstand een relatief lage waarde hebben, waardoor het karakter van de aansturing van de LED meer naar het spanningsprincipe gaat.
Een dusdanig samengestelde schakeling als een LED strip met weerstanden moet worden aangestuurd met spanning, die vrij nauwkeurig op de nominale spanning is afgeregeld. De kleine DC-DC omvormer lijkt me een prima oplossing, ik sta echter niet in voor de storing die het kan opleveren.

Dus: een stroombron voor een enkele LED, of een paar LEDS in serie geschakeled is optimaal, voor het aansturen van een strip die uit meerdere LED stringen met serieweerstand // (parallel) staat ligt een goed gedefinieerde spanning het meest voor de hand. (Stroomsturing zou hier ook kunnen, en heeft zelfs een voordeel)

Praktische oplossing: probeer inderdaad eens die kleine DC-DC convert, of een soortgelijke oplossing! (ander merk, andere kwaliteit)

Dat ga ik inderdaad doen (dank Hypervisor) en ik ga behalve instellen met de multimeter ook even de handheld marifoon er naast houden om te kijken of er wellicht storingen waarneembaar zijn. Als dat zo is dan zal er nog wel iets met ferrietringen of condensatoren nodig zijn, maar laten we niet op de boel vooruitlopen.

daar kan ik je nu al antworod geven: aan de ingangzijde merk je niks maar aan de uitgang zou ik geen zend apparatuur hangen

het blijft een SMPS en die werkt door heel snel schakelen en het condensatortje op het pcb is niet al te ruim bemeten.

dit betekend dat je zonder maatregelen een brom zou kunnen horen.

het kan uiteraard wel maar dan moet je er een grotere condensator over de utigang zetten als buffer.

Zendapparatuur voeden was ik niet van plan, het gaat er om of er via de ether storingen waarneembaar zijn. Dus de antenne van de handheld er vlak bij houden en dan alle kanalen even uitluisteren of er een brom hoorbaar is. Zo ja, dan kijken tot op welke afstand. Indien dit meer is dan 1-2 decimeter dan moet er iets aan gedaan worden, zoals b.v. een ruimere condensator.

ow op die manier... nee dat heb ik nooit getest.

ilCigno schreef : Grote kans van wel. Als ik mijn porto bij de RM diepte display hou kan ik bijna horen hoe diep het is

ilCigno schreef :
De ledstrip heeft 12V modig, zeker niet meer. De stroomregeling voor de LEDs zit dan in de strip zelf. Een aparte stroombron is daarvoor dan niet echt aan te raden. Die DC-DC convertor van Hypervisor is dus geschikt omdat hij de uitgangsspanning maximaliseert op 12V en ook nog werkt bij ingangsspanningen onder de 12V en dan de spanning min of meer aan de ingang volgt.
Iets beter zou een buck-boost DC-DC converter zijn, die kan ook voor een hogere spanning zorgen als de ingangsspanning. Maar de kans dat je boordspanning onder de 12V kiomt is klein en die oplossing is dan wat overdreven.

een buck boost converter wordt in dit geval pas interessant als het ingangs voltage onder de 10.8 volt zakt. de ingangsspanning voor deze leds mag namelijk maximaal 10% afwijken naar boven of beneden. dit is namelijk de waarde die je meeneemt als je de weerstanden berekend.

als je boordspanning dus onder de 11.2 volt komt wordt het interessant, en dan ben je 100% je accu's aan het opvreten. een investering dus die kant nog wal raakt.

hypervisor schreef :
Nee, dat is echt niet zo. In mijn voorbeeld ben ik met name uitgegaan van nominale waarden (b.v. de interne serieweerstand van de high power LED en de temperatuurcoefficient daarvan). Bovendien kan je met de theorie zowel nominaal, worst case, als statistisch uitrekenen hoe e.a. in elkaar zal zitten.

Overdimensioneren van de koelplaat is niet altijd voldoende. Er is altijd nog een warmteweerstand tussen de chip in de LED en de koelplaat, mede afhankelijk van hoe goed je e.a. monteert. Daar krijg je altijd een temperatuurverschil over, die dus ook afhankelijk is van de tijd. Dan is 25 tot 50 graden temperatuur verhoging van de chip temperatuur voor high power LEDs echt niet overdreven. In een systeem met high power LEDs waar ik recent aan heb gewerkt is dat zelfs 70 graden en helpt het vergroten van de koelplaat vrijwel niets meer. De grootste warmte weerstand is daarbij dan niet meer de heatsink-lucht overgang.

maar dan praat je over high power leds van meer dan 10 watt of gecombineerde exemplaren. ach je ziet snel genoeg of het goed gaat door een infrarood thermometer op de led te richten. zolang de led zelf onder de 130 graden blijft en het verschil tussen het koellichaam en de led onder de 70% blijft is er geen enkele reden om je zorgen te maken.

hypervisor schreef :
Nee ik heb het over enkele power LEDs van nominaal 2.85 V @ 700 mA dus 2 W elektrisch vermogen, dat is bij die LEDs ongeveer 1.3 W aan warmte en 0.7 W aan licht. Een LED chip temperatuur van 130 graden beperkt de levensduur aanzienlijk. Realistischer is 110, 115 graden. Voor de levensduur van de soldeerverbinding van de LED wil je de temperatuur daarvan nog ruim lager dan 100 graden hebben. een LED chip temperatuur van 130 graden gaat je dat meestal ook niet lukken.

Let op: een IR thermometer richten op de LED geeft niet echt betrouwbare waarden. De meetspot is vaak groter dan de LED chip en de emissiefactor van de LED chip wijkt significant af van 1.

daar heb je gelijk in, hoe lager hoe beter. 130 is alleen de grens volgens de specsheets van die dingen die ik hier heb liggen. wel is het verschil tussen de led en het koellichaam waar hij op zit enorm. de led kan je net aan niet meer aanraken, graad of 65-70 dus maar het koellichaam wordt handwarm.

hypervisor schreef :
Ja precies. Die 130 graden staat in de "abs-max" spec. Daarboven mag je helmaal nooit komen onder de slechts denkbare extreme, maar acceptabele, gebruiksomstandigheden, want dan loop je het risico dat de component direct (!) stuk gaat. Maar de abs-max specificatie is geen ontwerp specificate. Die staat bij de min/nom/max specificaties. De maximale ontwerp temperatuur van de LED ligt meestal lager dan die abs-max waarde. Waar precies staat meestal niet in de datasheet en zal je bij de leverancier moeten opvragen en is afhankelijk van de gewenste levensduur. Maar 110, 115 graden is een redelijk streefgetal voor een goede levensduur.

Inderdaad zal de LED soldeerverbinding vrij heet zijn en de koelplaat vaak koel. Dat betekent dat het nog verder vergroten van de koelplaat nauwelijks zin heeft, voor het zelfde effect kan hij misschien ook wel wat kleiner. Probleem zit dan in de warmtegeleiding van soldeerverbinding naar koelplaat. Wil je de LED of zijn soldeerverbinding koeler hebben dan moet je daar wat aan doen en niet zozeer aan de koelplaat, bijvoorbeeld dunne metal core PCB of thermal via's in de PCB, thermische pasta (dun!) of thermisch interface materiaal tussen PCB en koelplaat, goed aanschroeven van de hele PCB op de koelplaat, dikke koperlagen (135 um dik of meer) met grote vlakken op de PCB bij de LED aan weerskanten, etc.