Tischbeleuchtung

Hier werden Fragen zu LED-Grundlagen beantwortet...

Moderator: T.Hoffmann

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Schoitl
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Do, 13.06.13, 14:37

Hi zusammen, ich bin hier neu und ich hoffe ihr könnt einem Anfänger weiterhelfen.

Ich bin gerade dabei für meinen Esstische eine Beleuchtung zu bauen. Im Anhang findet ihr 2 Bilder. Einmal wie es am Ende des Tages aussehen soll und einmal eine vereinfachte Zeichnung wie ich mir das technisch vorstelle. In jede Glühbirne möchte ich ein LED hängen. Ohne Kontakt zur Glühbirne, die soll nur schön aussehen und mehr nicht.

Meine Fragen:
- ist es so "einfach" wie ich mir das vorstelle oder denke ich in eine falsche und lebensgefährliche Richtung?

- Die Kabellänge vom Netzteil zur LED ist in etwa 3 Meter. Ist diese zu lang oder spielt die Kabellänge keine Rolle?

- Welche LED sollte ich verwenden um annähernd eine Lichtatmosphäre einer Glühbirne 40W pro Lampe zu erreichen (wenn möglich sollte das System auch dimmbar sein) bzw. welches Netzteil bringt mir genügend Storm?

mfg
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Borax
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Do, 13.06.13, 15:46

Hallo Schoitl,
welcome on board!

Wieder das übliche Problem... LEDs benötigen es kühl. In diesem Aufbau (isb. wenn auch noch kein Kontakt zur Glühbirne vorgesehen ist) lassen sich die LEDs nicht hinreichend kühlen. Für eine 40W Glühbirne wären etwa 400lm nötig. Farbtemperatur 2700k. Theoretisch geeignete LEDs (falls man das Kühlungsproblem in den Griff bekommt):
http://www.leds.de/Low-Mid-Power-LEDs/S ... weiss.html
Oder (reicht nicht ganz an eine 40W Glühbirne heran aber fast) Du nimmst fertige G4 Leuchtmittel:
http://www.leds.de/LED-Lampen-und-Leuch ... weiss.html die müssten es auch ohne Belüftung halbwegs aushalten...
Ob die mechanisch passen weiß ich aber nicht. Ferner sind sie offiziell nicht dimmbar (inoffiziell schon - siehe: viewtopic.php?f=24&t=10108) und etwas kühler in der 'Lichtatmosphäre' als Glühlampen (eher wie stärkere Halogenlampen).
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Romiman
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Do, 13.06.13, 16:51

Für den Anfang ein sehr ambitioniertes Projekt.

40W pro Glühlampe sind schon sehr reichlich bemessen. 8 x 40 = 320. Es käme wohl niemand auf die Idee, einen Tisch (oder eine normale Deckenlampe für den ganzen Raum) mit 320W zu bestücken.
Bei so vielen Einzellampen reichen schon die kleinsten Watt-Stärken aus, um eine brauchbare Helligkeit über dem Tisch zu erzielen.
Ich würde einfach 8 E14-Fassungen* mit Leitungsstrang kaufen, die in einer Anschlußdose (Lüsterklemme) parallel schalten, und dann die schönsten kleinen E14-LED-Leuchtmittel kaufen, mit irgendwas zwischen 2 und 5W ( = 70 - 200 Lumen), macht bei 8 Stck in schlechtesten Fall immernoch 560 Lumen, was einer schlechten 60W Haushaltsglühlampe entspricht, und für einen Eßtisch dicke ausreicht!

Das ganze geht natürlich auch mit GU10 oder G9 Fassungen, oder mit Trafo und G4 oder MR16 Fassungen.
Weiterer Vorteil, die einzelnen Lampen sind schnell ausgetauscht, wenn man eine andere Lichtfarbe will, oder es bessere am Markt gibt.
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Mr Fix-it
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Do, 13.06.13, 22:28

Mir fallen zuerst mal zwei Sachen auf:
1. Gesamte Kabellänge für das Projekt: 24 Meter, das ist schon was, da kommt doch ein gewisser Vorwiderstand zustande. deshalb die LEDs vllt. besser über die Spannung steuern, dann kann man den Spannungsabfall über dem Kabel einfach kompensieren.

2. Die Kühlung dürfte auch bei den http://www.leds.de/Low-Mid-Power-LEDs/S ... weiss.html
schwierig werden, dann pro Birne werden für die gewünschten Lumen 6 LEDs benötigt, die insgesamt 3,6 Watt raus hauen, von denen ca. 1,5 Watt Abwärme sind.

Vorschlag: LEDs auf Aluprofil in U Form anordnen. Schenkel an die Innenseite der Metallfassung kleben (Wärmeleitkleber) Kühlung vllt. gelöst. In jedem Fall wirst Du einen Test mit einem Prototypen machen müssen. daran kannst Du dann die Kühlung testen, und gegeben Falls die Betriebsspannung etwas reduzieren, wenn die Kühlung nicht ausreicht.

Zweite Möglichkeit: Alu-Flachstange, 20 mm x 2 mm zuschneiden. Fünf Zuschnitte zum Pentagramm zusammen stellen, einen Zuschnitt als Bodenplatte. Auf jede der sechs Flächen kommt eine LED, so ist eine Lichtverteilung auf 360 und nach unten möglich, und die Wärme ist gut verteilt. Eine Fläche wird etwas größer und ist am Gewinde mit Wärmeleitkleber festgeklebt. In dem Fall musst Du die LEDs selbst löten so wie hier:
viewtopic.php?f=31&t=14712&hilit=SMD+L%C3%B6ten

Wenn Interesse an dieser Bauform besteht, kurz Posten ich mache eine Zeichnung.
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Achim H
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Fr, 14.06.13, 07:31

Mir fallen zuerst mal zwei Sachen auf:
1. Gesamte Kabellänge für das Projekt: 24 Meter, das ist schon was, da kommt doch ein gewisser Vorwiderstand zustande. deshalb die LEDs vllt. besser über die Spannung steuern, dann kann man den Spannungsabfall über dem Kabel einfach kompensieren.
Laut Bild sind alle Lampen parallel geschaltet. Die 3m beziehen sich auf die Kabellänge für 1 Lampe (1,5m hin und 1,5m zurück).
Auf 3m hat man keinen allzu hohen Widerstand im Kabel (bei 1A und 0,5mm² wäre der Spannungsabfall nur 0,107V groß).
Schoitl
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Fr, 14.06.13, 10:46

Danke für die schnellen Antworten,

D.h meine größte Herausforderung ist die Kühlung. Ich dachte mir bereits, dass ich ohne Prototyp nicht auf mein "Wunsch" Ziel kommen werden =)

@Mr Fix-it:
Dein zweiter Vorschlag klingt sehr interessant. Den würde ich gerne ausprobieren und für die Zeichnung wäre ich dir sehr dankbar!!

Genau, ich habe leider vergessen zu erwähnen, dass die LEDs parallel geschaltet werden und vor jeder LED ein Vorwiderstand kommt. Welchen ich dazu brauch muss ich mir erst ausrechnen. Hab hier schon den passenden Beitrag gesehen.

Edit:
Gibt es Probleme wenn ich mein Projekt dimmbar ausführen möchte? Oder reicht es wenn ich hier einen handelsüblich Dimmer verwende.
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Achim H
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Fr, 14.06.13, 11:18

Gibt es Probleme wenn ich mein Projekt dimmbar ausführen möchte? Oder reicht es wenn ich hier einen handelsüblich Dimmer verwende.
Die Dimmung von Niedervolt Led-Leuchtmitteln, wo die Stromeinstellung für die Leds bereits integriert ist, erfolgt ausgangsseitig mittels einem PWM-Dimmer. Diese Led-Leuchtmittel können nicht mit einem handelsüblichen Dimmer gedimmt werden.

Nur blanke Leds (keine fertigen Led-Leuchtmittel) können mit einer dimmbaren Konstantstromquelle betrieben werden.

Ob der handelsübliche Dimmer mit der netzseitig dimmbaren Konstantstromquelle kompatibel ist, weiß ich nicht.
Hersteller und Typ des Dimmer wäre interessant.
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Mr Fix-it
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Fr, 14.06.13, 11:28

Grundsätzliches:
Ein zusätzlicher Vorwiderstand pro LED macht den Aufwand erheblich größer und sorgt für zusätzliche Abwärme.
Wenn Du die LEDs für Dein Projekt aus einem Finebin-Bereich einkaufst (alle LEDs fortlaufend auf einem Gurt) dann ist es möglich die Teile auch über die Spannung zu steuern oder parallel an einer KSQ zu betreiben und Du kannst auf die Widerstände verzichten. Dimmbar ist diese Schaltung auch sehr einfach, Du kannst die Spannung regulieren bzw. die KSQ Dimmen. Viele SNTs bieten dazu verschiedenste Möglichkeiten an.
Mit einer Parallelschaltung hättest Du eine Betriebsspannung von um die 6 V, das ist mit handelsüblichen SNTs nicht ganz so leicht zu machen, deshalb würde ich eher die 6 LEDs pro Leuchte in Reihe schalten (macht auch den Aufbau einfacher, Du musst in der Lampe nur einen Leiter führen). Damit kämst Du auf eine Betriebsspannung von ca. 36 V. Das Schaltbild für alle Lampen bleibt wie von Dir oben gezeigt.

Gehen wir davon aus, das Du mit ca. 80-90 mA je LED bestromen möchtest, dann passt eine KSQ wie diese hier:
http://www.elpro.org/shop/shop.php?p=LCM-40DA
Das SNT ist einstellbar, Du kannst den max. Ausgangsstrom zwischen 350 und 1050 mA über DIP-Schalter vorwählen, gedimmt wird über einen Taster auch das EIN/AUS läuft über den gleichen Taster (DALI interface and push dimming function). Bei 700 mA lägen pro LED 87,5 mA an was einen Lichtstrom von ca. 60 lm zur Folge hätte, so hast Du max. 360 lm pro Lampe.
Insgesamt brauchst Du 48 LED, bestelle gleich 100, die Preisstaffel lohnt sich und ich bin sicher es wird nicht Dein letzten Lichtprojekt mit diesen LEDs sein, der Suchtfaktor ist sehr hoch ;)

Zeichnung folgt.
Zuletzt geändert von Mr Fix-it am Fr, 14.06.13, 12:02, insgesamt 1-mal geändert.
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Fr, 14.06.13, 12:00

Zeichnungen:
Draufsicht.jpg
Sollten die 20 mm Fachstangen im Polygon nicht in den Glaskolben passen, kannst Du auch auf 15 mm Fachstangen zurückgreifen.
Für 20 mm brauchst Du einen Innenradius von 20 - 25 mm damit das Polygon passt. Der Hals muss wenigstens 40 mm Durchmesser haben.
Seitenansicht.jpg
Zuletzt geändert von Mr Fix-it am Fr, 14.06.13, 12:08, insgesamt 1-mal geändert.
Borax
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Fr, 14.06.13, 12:07

Anderer Vorschlag (IMHO mechanisch einfacher), elektrisch etwas schwieriger, weil 7 LEDs... (bei einer Serienschaltung der 7 LEDs und Betrieb an einer KSQ aber egal)
Du nimmst ein sechseckiges Profil: http://www.alu-verkauf.de/ALUMINIUM/SECHSKANT-PROFILE (gibt es u.U. auch wo anders) und machst 6 LEDs an die Seiten und eine unten...
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Mr Fix-it
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Fr, 14.06.13, 12:14

Yepp, das geht besser und ist über die KSQ locker zu machen.
Bei 700 mA liefert die von mir vorgeschlagene KSQ bis 57 V (7x6 = 42V)
Das Kabel kann innen im Profil geführt werden, der Durchmesser wird ausschließlich vom Hals des Glaskolbens begrenzt.
Bestücken, Kabel durchführen, Einkleben fertig, klasse Idee Borax, danke.

Nachtrag: Profile von Borax sind nicht eloxiert, also vorher lackieren.
Schoitl
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Fr, 14.06.13, 13:39

Besten Dank! Ihr habt mir sehr geholfen!!!
sobald ich alle Einzelteile zusammen habe werde ich euch über meinen Fortschritt informieren. =)

Ihr seid echt ein Hammer :mrgreen:

lg
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mops
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Mo, 16.09.13, 14:58

hey, das ist eine super tolle idee, und würde bestimmt toll aussehen. wie weit bist du denn schon? :)
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hippo
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Mo, 16.09.13, 18:25

Ja, ein paar weitere Pics von der Arbeit würden mich auch sehr interessieren!
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