Themabewertung:
  • 0 Bewertung(en) - 0 im Durchschnitt
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
LED-Leuchtmittel defekt
#1
Hallo, allgemein ist es nicht üblich defekte Leuchtmittel zu reparieren.

Ich habe vor einigen  Jahren ein LED-Leuchtmittel gekauft und  einige  Zeit benutzt.
Es  gab während des Betriebes Aussetzer. Erst nach Abkühlen konnte wieder  eingeschaltet werden.
Irgendwann dann komplettes Versagen.

Ich habe es zerlegt um den Innenaufbau kennen zu lernen  und eventuell Bauteile zu gewinnen.

Aufbau: 
Fassung / Sockel E 27, daran ein Kegel aus Plastik. 
Darin eine GFK-Leiterplatte bestückt  mit 70 LED "klar".


.jpg   LED vorn.jpg (Größe: 72,88 KB / Downloads: 389)
.jpg   LED hinten.jpg (Größe: 90,72 KB / Downloads: 391)

Angeordnet zu 3 parallelen Leiterbahnen. 
2 Bahnen zu je 23 LED und einem Widerstand 300 Ohm (weißer Pfeil) und  eine  Bahn mit 24 LED und  einem  Widerstand 100 Ohm (blauer  Pfeil).


.jpg   LED hinten 2.jpg (Größe: 105,65 KB / Downloads: 389)

Mit einem Diodenprüfer wurde eine Flußspannung von 2,52 Volt ermittelt. Keine defekten Exemplare.
Widerstände auch i.O.

Im Sockel gab es nur noch einen Schaltdraht als Verbindung zur Leiterplatte und eine Schmauchspur von der ehemaligen 2. Verbindung.
Keinerlei andere Elektronik.

Da war Mathematik  gefragt:
23 x 2,52 Volt ergibt  57,96 Volt für die Reihe.
Strom durch die LED angenommen mit 20 mA ergibt am  Widerstand von 300 Ohm eine Spannung von 6 Volt.
Gesamt  64 Volt.
24  x 2,52 Volt ergibt  60,48 Volt für die Reihe, 20 mA am  Widerstand von 100 Ohm ergibt 2 Volt.
Gesamt 62, 48 Volt.
Die  Schmauchspur muss  also von  einem Widerstand stammen an dem 170 Volt bei 60 mA gestanden  haben.

Und  nach  dem Ohmschen Gesetz folgt: R = U / I  =170  /  0,06  = 2833,3 Ohm

Da wählen wir dann 2,7 kOhm und  damit einen höheren  Strom durch  die  LED.
Zur Probe mal zusammengelötet und das Teil leuchtet wieder. 
Kommt aber nicht wieder in  die Lampe, sondern  in  die  Bastelkiste.

Und weil hier  in einem anderen  Beitrag über  "Reparierbarkeit" geschrieben  wird:
Bei ca. 5 Euro Kaufpreis für ein  neues Leuchtmittel erübrigt sich in  diesem speziellen Fall jede Antwort.

Gruß Manfred
Wozu Fortschritt, wenn früher doch alles besser war?
Zitieren
#2
Hallo Manfred,
man ist zwar bei solchen Leuchtmitteln schon vieles erlebt, aber das mit dem Widerstand kann irgendwie nicht sein. Wenn ich mal nachrechne:
170V x 0,06 A = 10,2 W. Der kann nicht sooo klein gewesen sein, das er verdampft. Ein Kondensator würde auch als Vorwiderstand gehen, doch der wäre auch nicht zu übersehen. Vielleicht war es doch irgendwas Richtung Diac oder so,

Gruß Alfred
Zitieren
#3
Hallo Alfred,
Auf Ehre, außer einem Schaltdraht war im Sockel nichts anderes vorhanden.
Aber warum soll denn der Schaltdraht selber nicht das Widerstandsmaterial gewesen sein?
Das habe ich nun nicht nachgemessen.
Die Platine hat 10 cm Durchmesser und vom Sockel bis zum Lötpunkt sind immerhin 2 x 8 cm Strecke.
So würden sich jedenfalls die Aussetzer erklären. Erwärmung bis zum Aussetzer, dann wieder einschalten.
Die Diodenschaltung selbst ist Einweg und wird durch die LED realisiert. Keine Brücke, kein Kondensator.
Spartanisch konstruiert.
Asiaten haben da eine andere Denkweise.
Gruß Manfred
Wozu Fortschritt, wenn früher doch alles besser war?
Zitieren
#4
Hallo Manfred,
kann Deine Bilder leider nicht vergrößern. Aber unbedingt ist es nicht wichtig, eigentlich ist es nur mal ne kleine Aufgabe fürs Hirn. Nicht schlecht wenn wir gute Bilder hätten. Dann können wir ja mal überlegen.
LG aus Schwerin, Holger
Zitieren
#5
Verschiebt mal bitte jmd den Beitrag aus "historische Elektrotechnik"?
Ich hab hier nach historischen LED gesucht und bin jetzt ganz betrübt Wink
Gruß,
Uli
Zitieren
#6
(11.01.2021, 20:36)AlfredG schrieb: Wenn ich mal nachrechne:
170V x 0,06 A = 10,2 W.

Gruß Alfred

Hallo Alfred, das ist nur der halbe Rechengang.
Die LED sind wie eine Einweg-Gleichrichtung. Also wirkt nur jede 2. Halbwelle.
Und darum: 10, 2 Watt /  2 = 5,1 Watt.
Das ist noch immer recht groß, aber dadurch wird der Vorwiderstand weniger belastet.

Gruß  Manfred
Wozu Fortschritt, wenn früher doch alles besser war?
Zitieren
#7
Hallo!
Da es hier gerade um led  geht hänge ich mal ein kleines Beispiel an.Es geht um diese Lampe
   
Die sollte dem Schrott zugeführt werden.
Ich habe mir dieses Teil angeschaut und festgestellt Netzteil liefert noch Spannung Led glimmt nur ein wenig.

.jpg   Led Panel (Copy).jpg (Größe: 40,94 KB / Downloads: 181)
also im Net gesucht und tatsächlich solche Teile gefunden warte aber noch darauf.Die gesamte Lampe wiegt ca.1kg und wir jetzt somit nicht die Umwelt belasten.Jetzt frage ich mich warum macht der Hersteller dort keine Steckkontakte dran so das jeder diese Leuchtmittel wechseln kann?Das würde wiederum die Umwelt nicht so belasten.Naja eine neue Lampe ist ja auch etwas Teuerer als ein Leuchtmittel ich persönlich achte beim Lampenkauf immer darauf das man die Leuchtmittel wechseln kann.
Gruß Detlef2!
Gruß Detlef aus dem Harz!
wenns geraucht hat und gestunken wars bestimmt ein Telefunken Smiley58
Zitieren
#8
(12.01.2021, 10:24)Grießgram schrieb: Die LED sind wie eine Einweg-Gleichrichtung. Also wirkt nur jede 2. Halbwelle.
Und darum: 10, 2 Watt /  2 = 5,1 Watt.

Auch das ist nicht korrekt. Durch das Wegfallen jeder zweiten Halbwelle werden die Effektivwerte von Spannung und Strom halbiert. Die Leistung sinkt dadurch sogar auf 1/4, also rund 2,5W.

Gruß,
Bernd
Zitieren
#9
Zitat:... Durch das Wegfallen jeder zweiten Halbwelle werden die Effektivwerte von Spannung und Strom halbiert ...

..."halbiert" stimmt auch nicht ganz... durch die quadratische Mittelwertbildung beim "Effektivwert" ist der Effektivwert bei Halbwellengleichrichtung nicht halb so groß wie bei Vollwellengleichrichtung, sondern etwas größer, ich wußte den Faktor mal, weil ich in der Schule damit eine Wette verloren hatte... irgendwas um 0,6x ...

Berechnung: Integral über sin²(x)dx (x = omega x t (also 2 x pi x f x t), erst von 0....pi (eine Halbwelle) dann von 0....2pi (beide Halbwellen), jeweils noch die Wurzel ziehen (Quadratischer Mittelwert!) der Unterschied ist dann nicht 50%

Gruß Ingo
Zitieren
#10
Hallo, die rege fachliche Diskussion freut mich.
Und wir kommen da einer Lösung immer näher.
Es würde immerhin erklären warum der Vorwiderstand,
in meinem Experiment eine Reihe von 5 x 470 Ohm und 1 x 330 Ohm und 0,25 Watt,
nicht all zu warm wird.
Mir ist noch unklar:
Die LED wirken als Einweggleichrichter.
In Flußrichtung wirkt die Gesamtflußspannung an der Diodenkette und der Rest am Widerstand.
In Sperrrichtung wirkt dann die volle Netzspannung an der Diodenkette, weil ohne Strom keine Spannung über dem Widerstand anliegt.
Sollte man es wagen und einen Vorwiderstand für 20 mA bei zum Beispiel 300 Volt berechnen und einbauen und dann an einem Regeltrafo die Spannung für die Gesamtschaltung bis dahin hochfahren?

Was meint Ihr?
Gruß Manfred
Wozu Fortschritt, wenn früher doch alles besser war?
Zitieren
#11
(12.01.2021, 17:49)ELEK schrieb: ..."halbiert" stimmt auch nicht ganz... durch die quadratische Mittelwertbildung beim "Effektivwert" ist der Effektivwert bei Halbwellengleichrichtung nicht halb so groß wie bei Vollwellengleichrichtung, sondern etwas größer, ich wußte den Faktor mal, weil ich in der Schule damit eine Wette verloren hatte... irgendwas um 0,6x ...

Hallo Ingo,

Du hast Recht, bei sinusförmigen Spannungen sinkt der Effektivwert nach Einweggleichrichtung nicht auf die Hälfte, sondern auf 1/sqrt(2), also rund Faktor 0,7x. Jaja, die Schule ist bei mir schon recht lange her, da kommt man manchmal schon ins schwimmen Smile .

Gruß,
Bernd
Zitieren
#12
Zitat:Du hast Recht, bei sinusförmigen Spannungen sinkt der Effektivwert nach Einweggleichrichtung nicht auf die Hälfte, sondern auf 1/sqrt(2), also rund Faktor 0,7x.


...Vorsicht ! Wurzel(2) ist der Unterschied Spitzen- zu Effektivwert bei Sinus, auch mit der Intergralformel für den rms-Wert (root mean square ... Effektivwert) ausrechenbar.

Es gibt dann noch den Effektivwert nach der Gleichrichung (..."Gleichrichtwert" ? da bin ich aber mit der Bezeichnung nicht ganz sicher), der vom Effektivwert der Wechselspannung abweicht...

Bei mir ist vieles auch eingerostet, mit dem rms-Thema hatte ich mich vor Jahren mal bissel beschäftigen müssen... Der Mensch denkt halt nicht in quadratischen Dichten, man kann sich das aber viell. so vorstellen, daß eine gedachte Fläche unter der Kurve nach oben hin irgendwie dichter... "schwerer" wird.

Gruß Ingo
Zitieren
#13
Zitat:Die LED wirken als Einweggleichrichter.
In Flußrichtung wirkt die Gesamtflußspannung an der Diodenkette und der Rest am Widerstand.
In Sperrrichtung wirkt dann die volle Netzspannung an der Diodenkette, weil ohne Strom keine Spannung über dem Widerstand anliegt.

korrekt

Zitat:Sollte man es wagen und einen Vorwiderstand für 20 mA bei zum Beispiel 300 Volt berechnen und einbauen und dann an einem Regeltrafo die Spannung für die Gesamtschaltung bis dahin hochfahren?

...Du meinst 300V Betriebsspannung ?

Ich würde es so versuchen: Wie richtig gesagt, fließt nur in einer Halbwelle ein Strom. Damit kann man den Strom auch nicht so einfach mit dem DMM messen, es sei denn, es ist ein rms-Multimeter.

Vielleicht folgende Überlegung: Über der Diodenkette fällt eine rel. konstante (stromunabhängige) Spannung ab, allerdings ist der differentielle Widerstand vieler Dioden in Reihe deutlich größer als bei einer oder wenigen ! Dadurch wirkt trotz steiler Einzelkennlinien in Summe ein rel. moderat ansteigende Gesamtkennlinie !
Zudem: Wenn man eine konstante Spannung unterstellt, führt das ja auch dazu, daß der Stromflußwinkel rel . klein wird, weil die Netzspannung auch in Durchlaßrichtung zunächst die Knickspannung aller Dioden in Reihe erreichen muß ! Das ist auch eine Erklärung, warum es manchmal böse flimmert bei U~Betrieb.

...dadurch wirds ja auch nicht einfacher... Man hat dann ja nichtmal halbwegs (also wenigstens von 0...pi) einen Sinusstrom im Kreis, damit ist das Berechnen des Effektivwertes ne kritische Nummer... Einfache Fläche unter einer Kurve ist mit Aufmalen und Kästchen auszählen noch halbwegs machbar, aber die quadratische Nummer ? Vielleicht durch schmale senkrechte Rechtecke annähern und dann im Excel für jedes schmale Rechteck den quadratischen Mittelwert ausrechnen, das ist rel. einfach, dann alle rms-Werte addieren.

Der rms-Strom ist die eine Sache, zu viel Spitzenstrom ist für die LED auch nicht gut.

Man kann also
1) nichts wirklich zu Fuß rechnen,
2) Dadurch den Widerstand nicht einfach ausrechnen, weil Strom und Spannung über den Vorwiderständen komische Zeitverläufe haben

Vielleicht mit einer LED probieren, für welchen Strom die gebaut sind und damit eine ausgelötete per Gleichstrom speisen (z.B. mit 20mA), dann die restliche Kette über Stelltrafo an einem angenommenen Startwert-Vorwiderstand betreiben und versuchen, durch Anpassung des Widerstandswertes die Einweg-Wechselstromschaltung auf halbwegs gleiche Helligkeit zu bekommen, wie die Gleichstromschaltung, viell etwas weniger.
Dazu am Besten EINE LED der Kette mit Draht getrennt von dem cluster betreiben, um einen guten Vergleich mit der anderen, gleichstrombetriebenen Einzel-LED machen zu können. Eine kurzgeschlossene LED (weil ja eine für U= Betrieb gebraucht wird) ändert an der Kettencharakteristik (beim cluster) nur wenig.

Gruß Ingo
Zitieren
#14
(12.01.2021, 19:41)ELEK schrieb: ...Vorsicht ! Wurzel(2) ist der Unterschied Spitzen- zu Effektivwert bei Sinus, auch mit der Intergralformel für den rms-Wert (root mean square ... Effektivwert) ausrechenbar.

Ja, das ist auch richtig. Und der Effektivwert nach Einweggleichrichtung ist wieder um den gleiche Faktor kleiner und beträgt damit die Hälfte der Spitzenspannung.

Siehe z.B.
https://gpr.physik.hu-berlin.de/Skripten...ien/E5.pdf (insbesondere Tabelle 5.1)

und um es nicht selbst rechen zu müssen:
https://www.redcrab-software.com/de/Rech...ichrichter


Damit hatte Manfred übrigens völlig Recht mit der Aussage, dass die Leistung sich halbiert. Asche auf mein Haupt.

Gruß,
Bernd
Zitieren
#15
Hallo, es macht  Spass sich mit dem Problem auseinanderzusetzen und trainiert die grauen Zellen.

Zum Problem Wärmebelastung des Vorwiderstands:
Ich meine es ist nicht die  Leistung  sondern die Arbeit die da wirkt. (Amperesekunden, Kilowattstunden)
Leistung verknüpft mit der Zeit.
Und das ist die Fläche  unter der Hüllkurve. Wenn eine Halbwelle fehlt, dann halbe Arbeit.
Aber es  war schon der richtige Ansatz. 
Es wirkt nicht die volle Sinus-Halbwelle, sondern erst ab dem  Winkel  wo die  Brennspannung  erreicht ist 
bis dahin wo sie  wieder unterschritten wird.

Und so  wirkt es auch als Licht. 
Kein  Dauerlicht, sondern Impulse kleiner  10 Millisekunden und dann dunkel bis 20 Millisekunden erreicht sind. 
Und das im ständigen Wechsel.
Ist  keine solide technische Lösung. Thumbs_down

Ich habe eine Diode in Sperrrichtung mit glatter  Gleichspannung bis 24 Volt beaufschlagt.
Kein Durchbruch!
Es lohnt sich also andere Streiche mit dieser Platte zu machen.
Smiley47
Durch Auftrennen lassen sich die Dioden neu gruppieren,  z.B. 10  Bahnen zu je 7 LED. 
Ergibt ca 18 Volt je Strang. Und ein neuer Vorwiderstand  je Strang muss her.
Ein einstellbarer Step Up-Wandler generiert aus 12 Volt vom Akku ca 20 Volt Dauer-Gleichspannung für die LED.
Muss man genau ausrechnen.
Dadurch sollte sich die Lichtausbeute verdoppeln.
Und 10 x 20 mA bei 20 Volt ergeben ca 4 Watt  plus  Eigenverbrauch für den Wandler.
Könnte der Grundstock für eine solide und leistungsfähige  Handlampe werden.

Gruß Manfred
Wozu Fortschritt, wenn früher doch alles besser war?
Zitieren


Möglicherweise verwandte Themen…
Thema Verfasser Antworten Ansichten Letzter Beitrag
  LCD Anzeige defekt vivelavie 11 1.804 21.12.2021, 18:24
Letzter Beitrag: pintel

Gehe zu: