Hallo,
ich habe ja hier von meinem neuen Projekt ‚DIY-LED‘ erzählt und wurde gefragt, ob ich das nicht mal genauer erklären könnte. Per PN hat ja nur einer was davon, deswegen berichte ich hier mal über die Planung und den Aufbau meiner LED.
Eigentlich ist das ganz einfach... Aber das ist glaube ich relativ. Ich komme aus dem technischen Bereich und habe schon in der Entwicklung gearbeitet, also sehe ich das wohl anders als andere und einem Ingeniööör ist ja eh nichts zu schwööör…
Allzuviel Erfahrung habe ich in diesem Bereich noch nicht. Ich weiß aber schon, wer hier mitlesen wird und mir auf den Deckel haut, wenn ich Quatsch mache oder Mist erzähle! Danke schon mal dafür!
Ganz unvermittelt ist mir ein 40x25x25cm Becken unter den Arm gehüpft. Da war noch nicht klar, wie das Setup den nun aussehen soll und ich habe erst einmal eine 11W Fluval drüber gemacht. Eine LED soll aber drauf. Da ich schon mal welche gebaut habe wollte ich dieses Mal auch wieder basteln.
Ich hoffe, dass die Screenshots aus den Datenblättern ok sind, da sie ja frei verfügbar sind und ich die Quelle angegeben habe.
Wie bin ich denn nun an die Sache ran gegangen:
Ermittlung der gewünschten Beleuchtungsstärke in Lumen über:
http://www.flowgrow.de/db/lightcalculator
Ich mag es hell, deswegen gehe ich bei LED auf > 40 lm/L.
In dem Scaper's Tank habe ich 48 lm/L, im Cube 36 lm/l. Im Cube könnte es etwas mehr sein. Bei dem neuen Projekt bin ich auf 54 lm/l gelandet.
Wichtig bei der Planung ist die Beckentiefe. Bei tiefen Becken muss man noch mit Linsen arbeiten, damit auch am Boden genug Licht ankommt. Da reicht diese einfache Berechnung nicht.
Welche Lichtfarbe? Das ist wohl eine Geschmacksfrage, so lange es nicht zu extrem wird. Mir gefallen die 7.000K der Daytimes. Auch früher bei den großen Aquarien hatte ich Immer Osram 865 oder 965, 6.500k drauf. Also bleibe ich in dem Bereich 6.500 k - 7.500k.
Als nächstes schaue ich nach den LED's die ich verbauen möchte.
Es gibt da mehrere Varianten. Man kann ganz einfach mit LED-Stripes arbeiten. Da sind z.B die 50cm 5630 SMD LED-Stripes (aka Rigid Stripes) zu nennen. Die gibt es in der elektronischen Bucht günstig. Sie werden auch gerne für Kleinprojekte genommen. Der elektrotechnische Aufwand ist sehr gering. Einfach ein passendes 12V Netzteil ran und fertig ist es. Ich vertraue denen nicht so wirklich. Viele berichten von unterschiedlichen Lichtfarben, Beleuchtungsstärke wird mit 720 lm - 1620 lm angegeben. Das ist schon ein sehr großer Bereich. Nach Erfahrungsberichten sollen sie wohl eher im unteren Bereich angesiedelt sein. Richtig planbar sind sie deswegen für mich nicht, wenn ich z.B. zwischen 2 und 4 Stripes für 3.000 lm setzten muss.
Deswegen mag ich dann qualitativ höherwertige LEDs. Da gibt es dann viele Hersteller. Ich mag das Rundumpaket von Cree. Und da gehts nun auch mal hin.
Als erstes stellt man mal den Strombereich auf Grob -> Current Range = Coarse (0.15A - 2.0A).
Quelle Cree
So, nun kann man unter Target Lumen seine gewünschte Beleuchtungsstärke einstellen. Bei meinem Projekt habe ich ca. 40 lm/L ermittelt, also ca. 1000lm.
Nun benötigt man ein wenig Vorwissen oder Forscherdrang. Es gibt so viele LED-Typen. Ich habe mir die "Cree XM-L2 T6-0D 10W 1150LM 6500-7000K LED Emitter on 20mm Star Base" ausgewählt, da sie günstig zu erhalten ist (letzte Bestellung 2,86€ pro Stück), von der Lichtfarbe her passt (Cool white 6.500K 7.000K) und eine sehr gute Effizienz hat.
Aus dem Datenblatt:
Je nach dem mit wie viel Strom man sie betreibt macht sie bis zu 175 lm/W! Das ist zwar bei unrealistischen 150mA aber auch bei realistischen Werten ist sie sehr effizient. 700mA = 154,7lm/W, 1.050mA = 143,2lm/W.
Aber noch mal zurück zur Typenbezeichnung. Die ist nämlich bei Cree sprechend. Was heißt das nun?
Cree XM-L2 T6-0D 10W 1150LM 6500-7000K LED Emitter on 20mm Star Base
XM-L 2 ist der Typ
T6 ist die Performancegruppe. Platt gesagt je höher der Buchstabe im Alphabet und je höher die Zahl, desto mehr Lumen macht die LED pro Watt. Getestet wird das bei 700mA.
Aus dem Datenblatt:
0D ist nun die Farbe. Das schaut man sich am besten im Datenblatt an. Das sind Tabellen und Diagramme über 4 Seiten. Kurz: 0D ist zwischen 6.500K und 7.500K.
Aus dem Datenblatt:
Jetzt haben wir eine LED ausgewählt. Wie viele brauchen wir nun davon?
Wir stellen also nun die ausgewählte LED in dem Planungstool ein. Man kann da auch mehrere Typen einstellen um sie untereinander zu vergleichen.
Quelle Cree
Nun schauen wir mal wie viel Lumen die LED bei den getesteten 700mA macht.
Es sind 381,9 Lumen. Wir wollen gut 1.000lm haben, also 1.000 / 318 = 3,14 LED's. Mehr Licht schadet nicht also stellen wir mal bei LED Multiple ‚4‘ ein.
Das schaut schon mal ganz gut aus! 700mA, 1357lm, effizient ist es auch noch mit 154 lm/W und wir benötigen 11,78V. Die Leistung wäre dann 8,249W.
Nun sind wir schon bei dem Thema 'Befeuerung'.
Einmal kann man die LED’s mit Vorwiderstand betreiben. Das ist aber nicht sehr effizient, da man dann ja mit dem Widerstand den Strom einstellt und an ihm Leistung verbrät.
Interessanter ist da schon eine Konstantstromquelle. Hier wird der Strom konstant gehalten und die Spannung passt sich an. Hier findet man in den Berichten und Empfehlungen immer wieder den Hersteller Mean Well. Also legen wir uns mal auf den Hersteller fest. Alle anderen gehen natürlich auch.
Mit den Randbedingungen ~10Watt, 11,78V und 700mA stöbert man nun mal durch die Angebote. So richtig was passendes habe ich nicht gefunden. Allerdings passt die MW PLM-12-1050 mit 7 – 12V, 12W und 1050mA bis auf den Stromwert schon sehr gut.
Wie schaut es also bei 1050mA aus?
Bisschen viel Licht (74lm/L), bisschen viel Watt. Also probieren wie es einfach mal mit einer LED weniger.
Das passt doch prima! 1370lm, also 54lm/L, 9,11 V und 9,567W. Alles im Bereich der Konstantstromquelle.
Nun müssen wir die Abwärme der LED’s wegschaffen. Also muss ein Kühlkörper her. Den kann man hochwissenschaftlich berechnen oder man nimmt auch dafür Onlinetools. Die sind fast alle bei Lieferanten, also ist da ein Link nicht drin, aber man findet sie per Google ganz gut. Als abzuführende Wärmeleistung nehme ich die komplette Leistung. Das ist zwar nicht 100% korrekt, aber einfacher und lieber ein zu großer Kühlkörper als ein zu kleiner. Ebenso dimensioniere ich den Kühlkörper auf die nächste Konstranstromquellen Größe, wenn ich mir mit der Beleuchtungsstärke (lm) nicht so sicher bin. Dann kann man wenn die Leuchte nicht genug Licht macht einfach die Konstantstromquelle austauschen.
Grundsätzlich muss man sich nun über den Aufbau der Leuchte Gedanken machen.
Man kann die LED’s mit einem Kühlkörper pro LED kühlen oder einen Strangkühlkörper alle LED’s auf einmal kühlen. Das hängt nun von dem Aufbau der Leuchte ab.
Einfacher ist es, einen Strangkühlkörper in den Aufbau zu integrieren. Da muss man sich nur noch überlegen, wie man dann den Kühlkörper als LEDträger auf dem Becken befestigt. Als Beispiel mal von einer Beleuchtung, die ich für ein 130x60x50 Becken gebaut habe. Hier habe ich zwei 120cm Kühlkörper einfach über Acryl-Winkel auf das Becken gestellt. Leider habe ich keine Fotos und das Becken steht 350km weit weg.
Die Winkel sind einfach mit Schrauben seitlich an dem Kühlkörper befestigt. Der Kühlkörper ist der gesamte Leuchtenträger.
Bei dem jetzigen Projekt arbeite ich ein wenig mehr mit Acryl. Ausgesucht habe ich mir dem SK42/75/SA Kühlkörper mit 200x75x25mm von Fischer.
Das ganze sieht dann so aus:
Auf jeden Fall sollte man sich vorher mal veranschaulichen, wie die Lichtkegel so sind. Eventuell muss man mit Linsen arbeiten (vor allem, wenn das Becken sehr tief ist) oder die LED’s auf mehrere Leuchtbalken aufteilen.
Mit dem 120° Abstrahlwinkel schaut das dann so aus:
Soweit gefällt alles und die Teile sind im Zulauf. Die LED’s sind in Asien bestellt, haben also eine längere Lieferzeit, dafür spart man 2/3 gegenüber deutschen Shops.
Werde hier weiter berichten und auch den Aufbau dokumentieren, wenn dann die Komponenten angekommen sind.
LG
Lars
ich habe ja hier von meinem neuen Projekt ‚DIY-LED‘ erzählt und wurde gefragt, ob ich das nicht mal genauer erklären könnte. Per PN hat ja nur einer was davon, deswegen berichte ich hier mal über die Planung und den Aufbau meiner LED.
Eigentlich ist das ganz einfach... Aber das ist glaube ich relativ. Ich komme aus dem technischen Bereich und habe schon in der Entwicklung gearbeitet, also sehe ich das wohl anders als andere und einem Ingeniööör ist ja eh nichts zu schwööör…
Allzuviel Erfahrung habe ich in diesem Bereich noch nicht. Ich weiß aber schon, wer hier mitlesen wird und mir auf den Deckel haut, wenn ich Quatsch mache oder Mist erzähle! Danke schon mal dafür!
Ganz unvermittelt ist mir ein 40x25x25cm Becken unter den Arm gehüpft. Da war noch nicht klar, wie das Setup den nun aussehen soll und ich habe erst einmal eine 11W Fluval drüber gemacht. Eine LED soll aber drauf. Da ich schon mal welche gebaut habe wollte ich dieses Mal auch wieder basteln.
Ich hoffe, dass die Screenshots aus den Datenblättern ok sind, da sie ja frei verfügbar sind und ich die Quelle angegeben habe.
Wie bin ich denn nun an die Sache ran gegangen:
Ermittlung der gewünschten Beleuchtungsstärke in Lumen über:
http://www.flowgrow.de/db/lightcalculator
Ich mag es hell, deswegen gehe ich bei LED auf > 40 lm/L.
In dem Scaper's Tank habe ich 48 lm/L, im Cube 36 lm/l. Im Cube könnte es etwas mehr sein. Bei dem neuen Projekt bin ich auf 54 lm/l gelandet.
Wichtig bei der Planung ist die Beckentiefe. Bei tiefen Becken muss man noch mit Linsen arbeiten, damit auch am Boden genug Licht ankommt. Da reicht diese einfache Berechnung nicht.
Welche Lichtfarbe? Das ist wohl eine Geschmacksfrage, so lange es nicht zu extrem wird. Mir gefallen die 7.000K der Daytimes. Auch früher bei den großen Aquarien hatte ich Immer Osram 865 oder 965, 6.500k drauf. Also bleibe ich in dem Bereich 6.500 k - 7.500k.
Als nächstes schaue ich nach den LED's die ich verbauen möchte.
Es gibt da mehrere Varianten. Man kann ganz einfach mit LED-Stripes arbeiten. Da sind z.B die 50cm 5630 SMD LED-Stripes (aka Rigid Stripes) zu nennen. Die gibt es in der elektronischen Bucht günstig. Sie werden auch gerne für Kleinprojekte genommen. Der elektrotechnische Aufwand ist sehr gering. Einfach ein passendes 12V Netzteil ran und fertig ist es. Ich vertraue denen nicht so wirklich. Viele berichten von unterschiedlichen Lichtfarben, Beleuchtungsstärke wird mit 720 lm - 1620 lm angegeben. Das ist schon ein sehr großer Bereich. Nach Erfahrungsberichten sollen sie wohl eher im unteren Bereich angesiedelt sein. Richtig planbar sind sie deswegen für mich nicht, wenn ich z.B. zwischen 2 und 4 Stripes für 3.000 lm setzten muss.
Deswegen mag ich dann qualitativ höherwertige LEDs. Da gibt es dann viele Hersteller. Ich mag das Rundumpaket von Cree. Und da gehts nun auch mal hin.
Als erstes stellt man mal den Strombereich auf Grob -> Current Range = Coarse (0.15A - 2.0A).
Quelle Cree
So, nun kann man unter Target Lumen seine gewünschte Beleuchtungsstärke einstellen. Bei meinem Projekt habe ich ca. 40 lm/L ermittelt, also ca. 1000lm.
Nun benötigt man ein wenig Vorwissen oder Forscherdrang. Es gibt so viele LED-Typen. Ich habe mir die "Cree XM-L2 T6-0D 10W 1150LM 6500-7000K LED Emitter on 20mm Star Base" ausgewählt, da sie günstig zu erhalten ist (letzte Bestellung 2,86€ pro Stück), von der Lichtfarbe her passt (Cool white 6.500K 7.000K) und eine sehr gute Effizienz hat.
Aus dem Datenblatt:
Je nach dem mit wie viel Strom man sie betreibt macht sie bis zu 175 lm/W! Das ist zwar bei unrealistischen 150mA aber auch bei realistischen Werten ist sie sehr effizient. 700mA = 154,7lm/W, 1.050mA = 143,2lm/W.
Aber noch mal zurück zur Typenbezeichnung. Die ist nämlich bei Cree sprechend. Was heißt das nun?
Cree XM-L2 T6-0D 10W 1150LM 6500-7000K LED Emitter on 20mm Star Base
XM-L 2 ist der Typ
T6 ist die Performancegruppe. Platt gesagt je höher der Buchstabe im Alphabet und je höher die Zahl, desto mehr Lumen macht die LED pro Watt. Getestet wird das bei 700mA.
Aus dem Datenblatt:
0D ist nun die Farbe. Das schaut man sich am besten im Datenblatt an. Das sind Tabellen und Diagramme über 4 Seiten. Kurz: 0D ist zwischen 6.500K und 7.500K.
Aus dem Datenblatt:
Jetzt haben wir eine LED ausgewählt. Wie viele brauchen wir nun davon?
Wir stellen also nun die ausgewählte LED in dem Planungstool ein. Man kann da auch mehrere Typen einstellen um sie untereinander zu vergleichen.
Quelle Cree
Nun schauen wir mal wie viel Lumen die LED bei den getesteten 700mA macht.
Es sind 381,9 Lumen. Wir wollen gut 1.000lm haben, also 1.000 / 318 = 3,14 LED's. Mehr Licht schadet nicht also stellen wir mal bei LED Multiple ‚4‘ ein.
Das schaut schon mal ganz gut aus! 700mA, 1357lm, effizient ist es auch noch mit 154 lm/W und wir benötigen 11,78V. Die Leistung wäre dann 8,249W.
Nun sind wir schon bei dem Thema 'Befeuerung'.
Einmal kann man die LED’s mit Vorwiderstand betreiben. Das ist aber nicht sehr effizient, da man dann ja mit dem Widerstand den Strom einstellt und an ihm Leistung verbrät.
Interessanter ist da schon eine Konstantstromquelle. Hier wird der Strom konstant gehalten und die Spannung passt sich an. Hier findet man in den Berichten und Empfehlungen immer wieder den Hersteller Mean Well. Also legen wir uns mal auf den Hersteller fest. Alle anderen gehen natürlich auch.
Mit den Randbedingungen ~10Watt, 11,78V und 700mA stöbert man nun mal durch die Angebote. So richtig was passendes habe ich nicht gefunden. Allerdings passt die MW PLM-12-1050 mit 7 – 12V, 12W und 1050mA bis auf den Stromwert schon sehr gut.
Wie schaut es also bei 1050mA aus?
Bisschen viel Licht (74lm/L), bisschen viel Watt. Also probieren wie es einfach mal mit einer LED weniger.
Das passt doch prima! 1370lm, also 54lm/L, 9,11 V und 9,567W. Alles im Bereich der Konstantstromquelle.
Nun müssen wir die Abwärme der LED’s wegschaffen. Also muss ein Kühlkörper her. Den kann man hochwissenschaftlich berechnen oder man nimmt auch dafür Onlinetools. Die sind fast alle bei Lieferanten, also ist da ein Link nicht drin, aber man findet sie per Google ganz gut. Als abzuführende Wärmeleistung nehme ich die komplette Leistung. Das ist zwar nicht 100% korrekt, aber einfacher und lieber ein zu großer Kühlkörper als ein zu kleiner. Ebenso dimensioniere ich den Kühlkörper auf die nächste Konstranstromquellen Größe, wenn ich mir mit der Beleuchtungsstärke (lm) nicht so sicher bin. Dann kann man wenn die Leuchte nicht genug Licht macht einfach die Konstantstromquelle austauschen.
Grundsätzlich muss man sich nun über den Aufbau der Leuchte Gedanken machen.
Man kann die LED’s mit einem Kühlkörper pro LED kühlen oder einen Strangkühlkörper alle LED’s auf einmal kühlen. Das hängt nun von dem Aufbau der Leuchte ab.
Einfacher ist es, einen Strangkühlkörper in den Aufbau zu integrieren. Da muss man sich nur noch überlegen, wie man dann den Kühlkörper als LEDträger auf dem Becken befestigt. Als Beispiel mal von einer Beleuchtung, die ich für ein 130x60x50 Becken gebaut habe. Hier habe ich zwei 120cm Kühlkörper einfach über Acryl-Winkel auf das Becken gestellt. Leider habe ich keine Fotos und das Becken steht 350km weit weg.
Die Winkel sind einfach mit Schrauben seitlich an dem Kühlkörper befestigt. Der Kühlkörper ist der gesamte Leuchtenträger.
Bei dem jetzigen Projekt arbeite ich ein wenig mehr mit Acryl. Ausgesucht habe ich mir dem SK42/75/SA Kühlkörper mit 200x75x25mm von Fischer.
Das ganze sieht dann so aus:
Auf jeden Fall sollte man sich vorher mal veranschaulichen, wie die Lichtkegel so sind. Eventuell muss man mit Linsen arbeiten (vor allem, wenn das Becken sehr tief ist) oder die LED’s auf mehrere Leuchtbalken aufteilen.
Mit dem 120° Abstrahlwinkel schaut das dann so aus:
Soweit gefällt alles und die Teile sind im Zulauf. Die LED’s sind in Asien bestellt, haben also eine längere Lieferzeit, dafür spart man 2/3 gegenüber deutschen Shops.
Werde hier weiter berichten und auch den Aufbau dokumentieren, wenn dann die Komponenten angekommen sind.
LG
Lars
Zuletzt bearbeitet:
gestern haste mir noch PN angeboten und jetzt kommt schon so ein Hammer Thread. Richtig stark, grade für jemanden wie mich der von dem Thema null Plan hat.
