Pure-Reptiles

Hi,

wie versprochen ein Baubericht für eine einfache, selbstgebaute LED-Beleuchtung.
Lasst euch von der Länge des Berichts nicht abschrecken. Wohlwissend, dass bestimmt einige Fragen offen bleiben, habe ich versucht alles möglichst ausführlich zu beschreiben…

Was brauchen wir also und wie gehen wir vor?

1. Kühlkörper:
Die Temperatur ist maßgeblich für die Lebenserwartung einer LED verantwortlich. Um einen wesentlichen Vorteil von LEDs gegenüber LSR, nämlich das nicht notwendige regelmäßige Auswechseln der Leuchtkörper, zu nutzen, muss eine effiziente Kühlung sichergestellt werden.
Abhängig von LED (Typ, Anzahl, mA..) und Leistung der Kühlung, könnten auch einfache Aluplatten eingesetzt werden, für mich kommt allerdings nur ein aktiv gekühlter, schwerer Kühlkörper aus Aluminium mit Kühlrippen in Frage. Kühlkörper gibt es entweder „gebraucht“ in der Bucht, oder zB. bei conrad.de . Bei gebrauchten ist oft kein Hinweis über die Leistungsfähigkeit vorhanden, ansonsten spricht eigentlich nichts gegen einen gebrauchten. Auch alte Kühlkörper von Computerteilen sind ok.


2. LEDs:
In meinem Beispiel nutze ich „3W“ Cree XR-E LEDs. 3W LEDs haben je nach Spannung nie wirklich einen Verbrauch von 3Watt, unter der Bezeichnung finden sich aber LEDs von verschiedenen Herstellern. Auch die Klassifizierung als „High-Power LED“ kann bei der weiteren Recherche helfen. Meine „3W“ LEDs brauchen bei 700ma eine Spannung von 3,5V was (ohne Verluste der Stromquelle) rechnerisch ca. einem Verbrauch von 2,4W entspricht). Meine Lampe ist allerdings nicht mehr die Jüngste und mit Sicherheit gibt es inzwischen bessere in punkto Effizienz, Spektralkurve... Wenn ihr euch für andere LEDs als von mir genutzt entscheidet, könnt ihr unter Berücksichtigung der Spannung auch jedes andere Fabrikat, Farbe etc. nutzen.

LEDs haben idR einen Abstrahlwinkel von 90-120°, je nach Anforderung und zu beleuchtender Fläche solltet ihr über Linsen nachdenken. Ich nutze die LEDs allerdings in 35cm Aufzuchtwürfeln und hätte mit zusätzlichen Linsen einen stark gebündelten, nicht gewünschten, Spoteffekt.

3. Wärmeleitkleber:
Ziel ist es, dass die Wärme von der Rückseite der LED effizient über den Kühlkörper abgeführt werden kann. Wer einen Bohrständer hat, kann auch Gewinde in den Kühlkörper bohren und die Platinen anschließend mit Wärmeleitpaste/pad (ohne Kleber) anschrauben. Ich habe stattdessen einen 2 Komponenten-Kleber von Arctic Silver genutzt, welcher LED und Kühlkörper dauerhaft verbindet.
Je ein fingernagelgroßer Tropfen des Klebers wird zu gleichen Teilen zusammengemischt, auf die Starplatine geschmiert und dann auf dem Kühlkörper gedrückt. Am besten in leicht kreisenden Bewegungen aufdrücken, damit die Kleberschicht möglichst dünn wird. Zügig arbeiten und immer nur kleine Mengen vom Kleber anmischen.


4. Kabel:
Als Faustformel gilt, je höher die Spannung, desto dicker das Kabel. Linear zur Anzahl der LEDs in einer Serie, steigt auch die Spannung. Ich nutze lieber mehrere Serien und arbeite dafür mit Niedervolt. Im hier gezeigten Beispiel reicht ein sehr dünnes Kabel ähnlich einer Telefonlitze. Also Kabel in passende Stücke schneiden, abisolieren und draufloslöten 


5. Lötkolben und Zinn:
Wenn alle LEDs mit dem Kleber befestigt sind und die Kabel bereitliegen, werden sie in Reihenschaltung verlötet. Also ausgehen von der Stromquelle wird – mit + verbunden, dann + mit -, - mit + …..
Mein Kolben hat 25 Watt und keine 10€ gekostet. Ist nicht ideal, funktioniert aber bestens. Vermutlich werden die wenigsten (allein schon wegen der technischen Ausstattung) direkt einen LED-Chip verlöten können. Am besten also die LEDs immer vormontiert auf Platinen kaufen (auf dem Bild sind das diese Sternförmigen Aluplatten unter dem eigentlichen Chip). Wichtig ist, dass die LED beim Löten nicht überhitzt. Also Kabel und Sternplatine zügig verlöten.


6. Stromquelle:
Im hier gezeigten Beispiel sind es steckerfertige Konstantstromquellen. Die Konstantstromquellen tragen eine Kennzeichnung wie viel LEDs angeschlossen werden können. Ich würde mich am oberen Ende der Skala orientieren, denn Konstantstromquellen geben konstant die gleiche Stromstärke (in meinem Fall 700ma) ab, sind in der Spannung (Volt) allerdings flexibel. LEDs vertragen nicht unendlich viel Spannung und fällt mal eine aus, müssen die anderen aus der Serie die Spannung auffangen.


7. Kühlung/Belüftung:
Handyladegerät, PC-Lüfter = fertig.
In meinem Beispiel betreibe ich einen 12V Lüfter mit 6V Netzteil. Stellt sicher, dass die Lüfter bei der geringeren Spannung noch anlaufen. 6V passt aber idR. Der Vorteil ist, dass die Lüfter dadurch auch ohne Lüftersteuerung deutlich langsamer und somit geräuschloser laufen. Das Ladekabel gibt es inkl. Versand für zwei oder drei? Euro in der Bucht als Neuware.
Diese Konstruktion kann man selbstverständlich auch nehmen um die Luft in Tropenterrarien umzuwälzen oder dafür zu sorgen, dass Pflanzen abtrocknen…




Es gibt noch endlos andere Möglichkeiten eine LED-Lampe zu bauen.
Persönlich würde ich nächstes Mal ein Netzteil nehmen und daran NDDs anschließen. Die gab es damals noch nicht, vereinfachen aber die Simulation von Sonnenauf und untergang über eine Arduino-Plattform. Wer diese Spielerei nicht braucht, spart sich eine Menge Arbeit und erzielt die gleiche Lichtleistung mit der hier gezeigten Bauweise.

Noch Fragen?

Hi Daniel,

ich hab mit Elektrik auch nichts am Hut und musste mich erst durch einige Infos wühlen und habe hoffentlich nicht zu viel Unsinn in diesem Bericht verzapft

Mit einem Foto zur Gesamtkonstruktion kann ich dir nicht ganz folgen. Der Lüfter wird so positioniert, dass er "kalte" Luft auf oder zwischen die Kühlrippen bläst. Die KSQ liegt irgendwo rum und die eigentliche Lampe ist oben abgebildet (Kühlkörper plus LED). Es liest sich wirklich komplizierter als es ist.

Du meinst eine Art Lampenkasten für die LED?!
Ich habe mal ein LACK Regal von IKEA umgebaut.

An der Rückseite werden neben den Aufhängungen mit einer Lochsäge zwei Aussparungen gesägt. In diese beiden Aussparungen werden zwei kleine Lüfter geklemmt. Einer bläst in das Gehäuse, der andere saugt ab.
Auf der Unterseite des "Regals" wird der Boden mit einer Stichsäge ausgesägt.
Die Wabenförmige Pappwelle herausnehmen.
Kühlkörper mit LEDs einlegen.
Anschließend von unten eine klare Acrylschraube mit Edelstahlschrauben festschrauben, fertig. (An den Seiten des Regals ist genug Futter für Schrauben)
Die KSQ ist im Unterschrank, da sie genau wie ein EVG recht warm wird und unser Ziel ja ist den Lampenkasten möglichst kühl zu halten.
Funktioniert wunderbar und so sauber und günstig wie bei dem Regal die Kanten mit Umleimer per Hand nicht hin...

Gerne, mir sind, neben den ganzen Rechtschreibfehlern, allerdings mindestens zwei dicke Fehler oben passiert (man sollte sowas auch nicht "mal eben" in der Mittagspause tippen, sorry)
Serienschaltung meint Reihenschaltung. Bedeutet es kommt -an+an-an+...
Wenn eine LED ausfällt, streikt logischerweise die ganze Reihe... Tatsächlich wird bei einer Parallelschaltung die Spannung auf die verbliebenen Verbraucher aufgeteilt.

So viel zum tollen Bericht, warum korrigiert denn hier keiner