Osram LED-Leiste

[Lukas LH]

Hallo zusammen,

 

ersteinmal wünsche ich allen noch schöne Feiertage, und hoffe das ihr eine erholsame Weihnacht hattet.

 

Ich habe ein paar freie Minuten in letzter Zeit genutzt, und mal wieder etwas gebastelt.

Was dabei herausgekommen ist, würde ich euch nun gerne vorstellen.

 

Das Ziel war es eine LED-Leiste mit einer Leistung von 30-40W zu bauen. Mit dieser soll man auch aus größerer Entfernung seine Pflanzen beleuchten können. Aus diesem Grund habe ich mich für die Osram SSL LEDs mit 80° Abstrahlwinkel entschieden.

Osram hat diese LEDs speziell für Pflanzenbeleuchtung entwickelt. Aus diesem Grunde habe ich auch nicht lange überlegt, als es um die Auswahl der LEDs ging.

Auf der Leiste sind bisher 15 x 660nm sowie 15 weiße LEDs verbaut. (Die Farbkoordinaten sind Cx = 0.37, Cy = 0.44, das entspricht 4575K)

Bestromen tue ich die LEDs mit 400mA, das ergibt eine LED Leistung von 1.2W. Die gesamte Leiste hat somit eine Leistungsaufnahme von 36W.

 

So nun ist das optische geklärt, jetzt muss noch das ganze drumherum aufgebaut werden.

Für die LED-Treiber habe ich mir etwas besonderes ausgedacht. Da ich nicht immer spezielle Netzteile für meine Leuchten kaufen möchte, habe ich einen Treiber entwickelt, der mit allen Spannungen von 10-24V klarkommt. Den Treiber habe ich so kompakt wie möglich aufgebaut. Die Maximalleistung des Treibers beträgt 20W. Der Treiber selbst ist nicht viel größer als ein 50 Cent Stück.

 

 

Nun muss man den Treiber natürlich erst noch richtig prüfen. Dieser soll nämlich auch später eine angenehme Dimmfunktion zur Verfügung stellen.

 

 

Der Treiber funktioniert also. Da ist schonmal ein großer Teil geschafft.

Nun muss aber noch etwas den Treiber ansteuern. Dafür habe ich ein kleines Mikrocontroller-Board entwickelt.

Dieses besitzt eine USB, sowie eine IR Schnitstelle. Dadurch kann man nun eine Leiste einfach per IR Fernbedienung dimmen.

Über den USB-Port soll später einmal eine Vernetzung der Leisten möglich sein. Da werde ich aber noch ein bisschen dran tüfteln müssen.

 

Die Hauptaufgabe des Controller-Boards ist es aber die Parameter der Leiste zu überwachen. Dafür werden 3 Temperatursensoren auf der Leiste abgefragt. Wenn die Temperatur zu hoch wird, dimmt der Controller die LEDs. Dies geschieht solange, bis sich ein stabiles Temperaturniveau eingependelt hat.

Zudem loggt der Controller die Spannung und den Strom der Leiste. Momentan arbeite ich an einer zweiten Version des Controllers, welcher über Bluetooth mit dem Smartphone verknüpft werden kann. Hier kann dann bequem die Leiste gedimmt werden, und die Parameter werden auch angezeigt.

 

 

 

 

So, genug Technik.

Im Betrieb sieht das ganze Ding dann so aus:

 

 

 

 

Trotz des hohen Rotanteils ist das Licht überraschend angenehm. Wobei ich darüber nachdenke vielleicht doch etwas weniger Rot zu verwenden.

Das werden dann aber die Messungen mit dem PAR Messgerät zeigen.

 

Ich hoffe euch gefällt mein kleines Projekt.

Anregungen und Verbesserungsvorschläge sind auch gern wilkommen.

 

Aus diesem Prototypen möchte ich auch gerne eine LED-Leiste entwickeln, die ich bei Interesse zum verkauf anbieten möchte.

Feedback lohnt sich also.

 

Viele Grüße

Lukas

 

 

 

[Christian Ritter]

Hallo Lukas,

 

sieht wirklich super aus die Leiste. Auch wenn ich es schon weiß, frage ich noch mal für alle anderen, in welcher Länge die Leiste angeboten wird ?

Ich würde den Rotanteil nicht reduzieren. Bei weißen 6 k LEDs ist ein Mischverhältnis von 50/50 weiß zu rot optimal. Damit wirst du sehr gute PAR

Werte erzielen. Weißt du schon, wann das PAR-Meter geliefert wird? Bei 36W abzüglich ein paar Watt Treiberverluste müsste man schon auf einen

Abstand von rund 40 cm gehen können und immer noch erträgliche Lichtleistung haben.

Kannst du schon absehen, welche Fläche in etwa mit einer Leiste beleuchtet werden kann?

Und zum Schluss eine Frage noch ... hast du schon mal die Temperatur im Betrieb gemessen? Bei 400 mA werden die LEDs ja wahrscheinlich etwas wärmer.

Ich hätte die Anordnung der LEDs nur anders gemacht... statt dreimal weiß, dreimal rot eher... weiß rot weiß - rot weiß rot - weiß rot weiß ... usw. Dann erreicht man gerade bei 80° Abstrahlwinkel eine bessere Durchmischung. 

 

Viele Grüße

Christian

Edited December 26, 2015 by Christian Ritter

[Lukas LH]

Hi Christian,

 

danke für die Blumen.

Also das wichtigste hab ich ja mal wieder vergessen. Danke für die Erinnerung!

 

Die Leiste ist insgesamt 1m lang. Um die PAR Werte zu messen werde ich wohl noch bis Anfang Januar warten müssen.

Der Abstand von 40cm deckt sich aber in etwa mit dem was ich gerade teste. Ich beleuchte derzeit eine Fläche von zwei Euroschalen. (mit noch nicht genug Pflanzen, das muss sich ändern )

 

Was die Temperatur betrifft, so habe ich den Punkt ab dem die Leistung reduziert wird auf 45°C gesetzt. Bisher pendelt sich auch dort die Temperatur ein.

Die Leistung beträgt dann ca. 34W (+- 1W). Die Verluste der Treiber betragen 1.3W insgesamt.

 

Die Verteilung der LEDs auf der Leiste werde ich auch noch ein bisschen anpassen. Mit der neuen Revision der Treiber, und des Controllers ändern sich ja eventuell auch nochmal die Platzverhältnisse auf der Alu-Platine.

 

Auf dem neuen Prototypen werde ich auch den schwarzen Kunststoff durch einen transparenten ersetzen. Das gibt dann nochmal weniger Lichtverluste. (Wobei da auch momentan aufgrund des "engen" Abstrahlwinkels kaum was verloren geht)

 

Achja, eine Halterung hat die Leiste natürlich auch:

 

 

Grüße

Lukas

[Alexander Fisch]

Hallo

Ich hab mal eine vielleicht dumme Frage. Wie lange halten die LED's und kann man sie auch als Laie tauschen wenn sie kaputt gehen.Zu welchem Preis wirst du die leiste anbieten?

Grüsse Alexander 

[Christian Ritter]

Hallo Alexander,

 

also ich finde die Frage nicht dumm

Ich bin mal so frei und antworte dir. Für diese LEDs kann man eine Lebensdauer von 50000 Stunden annehmen. Das sind bei einer täglichen Nutzung von 12 Stunden rund 10 Jahre.

Als Laie kann man die LEDs nicht austauschen.

 

Viele Grüße

Christian

Edited December 26, 2015 by Christian Ritter

[Nicky Westphal]

Hallo Lukas & Christian,

 

und wie ist die Lebenserwartung für die restliche Elektronik (KSQ & Steuerung)?

 

Grüße Nicky

[Lukas LH]

Hallo Nicky,

 

bei der Entwicklung der Schaltungen habe ich stets einen gewissen Spielraum gelassen, was die Nenndaten angeht.

Ich betreibe also alle Bauteile unter ihren Nenndaten. Somit kann ich behaupten, das die Lebensdauerangaben aus den Datenblättern auch auf das System zutreffen.

Die Lebensdauer ist hier also gleichauf mit den der LEDs.

Natürlich spielen hier aber viele externe Faktoren eine Rolle.

Mit Sicherheit kann ich nur sagen, das der Banspruchung nach keine frühzeitigen Ausfälle zu erwarten sind.

 

Zu den Konsten kann ich noch nichts sagen. Das wirderst soweit sein, wenn ich die neue Revision des Prototypen aufgebaut habe.

 

Viele Grüße

Lukas

[Alexander Fisch]

Prima vielen dank, hört sich gut an.

[Marco Ebert]

Hallo Lukas,

 

dass die Leisten 1m lang sind, hast du ja bereits geschrieben. Kannst du auch etwas zur Höhe und/oder Breite sagen?

 

Gruß,

Marco

[Lukas LH]

Hallo Marco,

 

die Leiste ist 20mm Hoch, und 31mm Breit.

Die Aufhängung ist in den Maßen nicht mit inbegriffen. Diese werde ich auch individuell je nach Befestigungsart anbieten.

 

Grüße

Lukas

[Harro]

Hallo Lukas,

ich bin an Deiner Entwicklung sehr interessiert. Hoffe Du kannst sie bald zum Kauf anbieten.

Gruß

Harro

[Lukas LH]

Hallo zusammen,

 

ich möchte mal ein kleines Update zu den Leisten geben.

Ich bin leider in den letzten Wochen durch massive Lieferprobleme meines Platinen und Bauteillelieferanten etwas in verzug geraten.

 

Die unfreiwillig gewonnene Zeit hab ich in die finale Konstruktion der Leiste gesteckt.

Von der Leiste werde ich nun auch eine vollwertige IP67 Version, sowie eine Version für den "trockenbetrieb" bauen.

Durch die neue Plaxiglasabdeckung welche volkommen transparent ist, treten weniger optische Verluste auf.

Die Plexiglaszuschnitte werden zudem untereinander verschweißt. So ist ein eintreten von Feuchtigkeit nicht möglich. Zudem wird der mechanische Aufbau der Leiste um einiges stabiler.

 

Ich habe ebenso eine neue Version des Controllerboards, sowie des Treibers fertiggestellt.

Das Controllerboard loggt den Strom und die Spannung kontinuierlich mit. So können auch schleichende Fehler registriert werden.

Wenn nun z.B. Feuchtigkeit eintreten sollte, oder die Bauteile durch äußere mechanische Belastung beschädigt werden sollten, schlägt sich dies oft in einer Veränderung des Eingasstromes nieder. Wenn nun so ein Fall eintreten sollte, wird die Leiste und alle nachgeschalteten aus Sicherheitsgründen abgeschaltet. Diese Sicherung verhindert auch das ein Betrieb der Leiste mit zu hoher oder zu kleiner Spannung möglich ist. Die Leiste lässt sich nur einscalten wenn ein passendes Netzteil angeschlossen ist.

 

Die Standby-Leistung der Leiste im ausgeschalteten Zustand beträgt nun nurnoch 90mW.

Ich habe ebenso ein Long-Range Bluetooth Modul eingeplant. Für dieses fehlen aber momentan noch ein paar sekundäre Komponente. (Steuerung über APP, oder Fernbedienung)

Die Dimmung erfolgt nun auch Teil-Analog. Das bedeutet das von den Treiber kein Summen/fiepen zu hören ist. Wenn man Fotos unter der Leiste machen möchte wird auch keine Streifenbildung wie man sie manchmal unter NDL LEDs oder LSR beobachten kann auftreten.

 

Der neue Controller.

 

Die neue Leiste:

 

Ich fertige momentan 10 Stück dieser Leiste für ausstehende Bestellungen. Dann werde ich auch einen Preis kund geben können.

Momentan bewegt sich der Stückpreis je nach Ausstattung im Bereich von 125€-150€. Das sind aber nur Preise für die ersten Stückzahlen.

Der Preis ist also nicht endgültig.

 

Wenn ihr noch Anregungen und Vorschläge habt, wie immer her damit.

 

Grüße

Lukas

 

[Stefan H.]

Hallo Lukas,

 

das klingt alles sehr spannend! Aber mal eine Frage: Nach einiger Zeit sind bei mir die Plexiglasplatten unter ständiger Beleuchtung von Leuchtstoffröhren immer vergilbt. Sie wurden deutlich gelblicher bzw. dunkler. Habt ihr spezielles Plexiglas mit dem das nicht passiert? Habt ihr keine Angst, dass das Plexiglas nicht zu viele Lichtverluste erzeugt?

 

Viele Grüße

Stefan

[Triffid]

@Stefan: Du hast vermutlich kein echtes Plexiglas verwendet, sondern etwas anderes. Vermutlich Polystyrol. Plexiglas (=Acrylglas) vergilbt nicht.

 

MFG, Markus

[Guest]

Polystyrol wohl eher nicht, das ist ein Dämmstoff, u. a. auch bekannt unter dem Markennamen Styropor. Wäre mir neu, wenn das lichtdurchlässig ist.

[Triffid]

@Wolfgang Liere: Polystyrol gibt es als Dämmstoff (geschäumt) und als glasklare Platten.

Edited February 22, 2016 by Triffid

[Guest]

Ok, wieder was dazu gelernt, danke für den Hinweis, Markus

[Felix S]

Hallo Lukas,

 

sehr schönes Projekt, gefällt mir sehr gut!

Lässt sich die Leiste, wenn sie sich durch einen Fehler abschaltet hat, wieder einschalten wenn der Fehler behoben ist? Oder ist sie dann unwiderruflich abgeschaltet = defekt?

 

LG Felix

[Lukas LH]

Hallo zusammen,

 

ich verwende PMMA (Plexiglas/Acrylglas) für optische Anwendungen. Dieses hat geringe Transmissionsverluste, und wird auch durch UV Licht nicht in den optischen Eigenschaften beeinträchtigt.

 

Wenn die Leiste sich durch eine Fehlfunktion selbst abschaltet, (Sei es Überhitzung, Kurzschluss, oder zu hohe Stromaufnahme) kann diese erst nach Behebung des Fehlers wieder in Betrieb genommen werden. Diese Funktion ist eine reine Sicherheitsmaßnahme, die sich auch auf Wunsch deaktivieren lässt. Wenn die Sicherheitsabschaltung einmal gegriffen hat, ist die Leiste aber deshalb nicht kaputt. Falls es sich um einen Fehler auf der Platine handeln sollte (z.B. verursacht durch mechanischen Schock) welcher die Abschaltung getriggert hat werde ich die Leiste auch entsprechend reparieren. Ein eingreifen in die Elektronik ist hier von außen nicht möglich.

 

Viele Grüße

Lukas

[Lukas LH]

Hallo zusammen,

 

es gibt ein kleines Update zu der Abdeckung der Leiste.

Ich habe die ensprechenden Zuschnitte erhalten, und verschweißt.

Die PMMA-Abdeckung besteht nun also aus einem Stück. Dadurch ist der Aufbau deutlich stabiler, und das Eindringen von Feuchtigkeit ist zumindest durch die Abdeckung nicht mehr möglich.

 

 

 

Im laufe der nächsten Woche wird auch die finale Revision der Elektronik fertig sein. Dann kann ich auch die ersten Leisten zur Verfügung stellen.

 

Viele Grüße

Lukas

[Lukas LH]

Hallo zusammen,

 

es gibt nochmal ein kleines Update.

Ich habe die (neue) finale Version des Steuermoduls, sowie die überarbeitete Platine zusammengebaut und getestet.

Die Leiste funktioniert nun ganz nach meinen Vorstellungen.

Zum Vorgänger hat sich die Verteilung der LEDs, sowie ein bisschen Elektronik geändert.

Durch die neue Aufteilung der LEDs wird eine sehr homogene Ausleuchtung erreicht.

Die Änderungen in der Elektronik haben vorallem zum Ziel die Leiste zuverlässiger zu machen. Deshalb habe ich alle unnützen potentiellen Fehlerquellen eliminiert.

Leider habe ich für die Abdeckungen noch keinen Anbieter gefunden der preislich auf Dauer in meinen finanziellen Rahmen passt.

Ein paar Muster der LED Leiste ohne Abdeckung kann ich aber abgeben. Falls da schon wer Interesse hat würd ich mich über eine Nachricht per Mail an

lukas.henkel[at]luma-tec.net freuen.

 

 

 

Verbesserungsvorschläge sind wie immer erwünscht.

Grüße

Lukas