Vorsicht bei LED-Betrieb mit manchen Labor-Netzgeräten!

[reblaus]

Hallo -

hin und wieder wird für den Betrieb von kräftigen LEDs ein Labor-Netzgerät als Lösung mit dem besten Preis-Leistungsverhältnis empfohlen. Auch ich habe das getan und möchte die Empfehlung hier einschränken - vor allem für "luxuriöse"  Netzgeräte bei denen man sowohl das Strom- wie das Spannungsmaximum vorwählen kann.
In der Anleitung des Netzteils steht, dass man den Verbraucher erst anschließen müsse, bevor man den Ausgang einschaltet und das habe ich eigentlich auch immer so gemacht.

Nun habe ich aber neulichich eine Cree XM-L (Grenzstrom 3000 mA) abgeschossen, indem ich sie direkt an den aktiven, eingeschalteten Ausgang eines Netzgerätes angeschlossen habe, der auf 220 mA vorprogrammiert war - also eigentlich weit von der Grenzbelastung entfernt.
Allerdings war die Maximalspannung auf 6,2 V vorprogrammiert, weil ich zwischendurch mal eine Halogenlampe damit versorgt hatte.
Mir war schon öfter aufgefallen, dass hier beim korrekten Einschalten des Ausgangs die LED erst kräftiger aufblitzte, bevor sie auf 220 mA zurückging, aber beim Einschalten des Ausgangs passierte nie was, offensichtlich fährt er langsam genug hoch.

Jetzt hatte ich aber den Stecker an der LED versehentlich herausgezogen und (der menschlichen Natur entsprechend) gleich wieder reingedrückt, statt den Ausgang des Netzteils erst mal auszuschalten - und das hat für den Tod der kräftige Cree gereicht. Nun ja, vielleicht war es ein Montagsmodell, aber offensichtlich ist es doch so, dass dieses presiwerte Netzteil erst mal einen sehr steilen Puls entsprechend der voreingestellten Voltzahl rauspustet, bevor es es den Strom abregelt.

Was ich ausprobiert habe und empfehle: Wenn man die Maximalspannung dem LED-Typ entsprechend ihrer Kennlinie bei Maximalstrom auf die Maximalspannung (um die 3,5 V vorwählt) , passiert nix - genaue Regelung dann wenn sie brennt.

Viele Grüße

Rolf

P.S.  Reinhard habe ich das Netzteil in Hinblick auf die Zukunft der Leistungs-LEDs auch empfohlen - falls er schon eine LED auf meine Weise durchgeheizt hat repariere ich das natürlich  - ansonsten siehe Anleitung.

[the_playstation]

Hallo Rolf.
Ein Labornetzteil ist ja quasi die eierlegende "Strom-Wollmilchsau". Je nach Schaltung (Schaltnetzteil, ...), Position der Strombegrenzung, ... und deren Beschaltung und Trägheit ist das durchaus normal und kann bei teuren wie günstigen Netzteilen auftreten. Das Problem ist der große Bereich, in dem das Labornetzteil arbeiten soll und das Design der Schaltung. Wenn das Netzteil dafür andere Vorteile hat, (z.B. klein, leicht und effizient) kann ich das verschmerzen.

Liebe Grüße Jorrit.

[reblaus]

Hallo Jorrit -

na ja - du führst halt die Gründe auf, weshalb ich das angeschafft und auch empfohlen habe!

Man kann auch eine Cree für 7.- "verschmerzen". Wenn man aber für den zehnfachen Preis z.B. eine UV-LED verwendet, sollte man sich - je nach Vorkenntnissen - lieber mit einer sicheren Stromversorgung ( 700 mA mx.) begnügen oder Vorkehrungen treffen, dass einem das von mit beschriebene Missgeschick auch nach dem 3. Viertel Riesling (bzw. Flaschen Bier oder - für Klaus H. - Crèmant) nicht passieren kann.

Viele Grüße

Rolf

[the_playstation]

Hallo Rolf.
Absolut. Entweder, man nutzt einen anderen Typ von Labornetzteil, ein teureres, schwereres oder man baut sich eine eigene Schaltung, die 100% die Anforderungen erfüllt. Daher besitze Ich mind. 4-5 Labornetzteile. Genau wissend, daß nicht jedes alle Anforderungen erfüllen kann.

Im Hamburger Hafen gibt es (zum Schutz von Personen) FI Schalter, die bei 5A auslösen.  

Liebe Grüße Jorrit.

[Klaus Herrmann]

Lieber Rolf,

führt zwar in weite OT-Gefilde, aber das muss korrigiert werden:

für Klaus H. - Crèmant

Ich trinke  - wenn überhaupt mal - dann nur Crémant! Crèmant gesprochen Gräman gibts nur in der Palz!

[smashIt]

Das kurze aufblitzen der led beim anstecken kann ein kondensator am ausgang des netzgerätes sein
der is zu dem zeitpunkt auf die eingestellte spannung aufgeladen und hat den drang seine ladung weiterzugeben

Im Hamburger Hafen gibt es (zum Schutz von Personen) FI Schalter, die bei 5A auslösen.  

ich hab auch noch einen mit 500mA aus einem baustromverteiler rumkugeln
man weis ja nie wann man zusätzliche 100W brauchen kann 

[treinisch]

Hallo,

das dürfte meines Erachtens bei absolut jedem Netzteil passieren, vorausgesetzt, die Endstufe ist ausreichend niederohmig und/oder die sichtbare Kapazität am Ausgang ist ausreichend groß / die Induktivität ausreichend klein. Nur sehr billige komplett unterdimensionierte Netzteile oder extreme Hightech-Boliden, die auf genau diesen Fall hin optimiert sind haben da eine Chance, wobei ich bei letzterem trotzdem nicht sicher wäre.

Die 6.2 V entsprechen einem idealen Kurzschluss von mehreren zehntausend Ampere, nur limitiert durch die Leistungsfähigkeit der Endstufe und auch LED sind Dioden, das heisst wir sprechen hier von Schaltzeiten im mittleren zweistelligen ns-Bereich, gerade die Cree ist nämlich durchaus nicht langsam. Ich glaube nicht, dass es irgendeine auf Leistung ausgelegte Endstufe gibt, die einen solchen Fall abfangen kann, gerade eben auch, weil diese natürlich kleine Werte für die Shunts haben und dem entsprechend höhere Verstärkung im Strommesspfad.

@Safari
Wenn Dein Manson in diesem Szenario zur Led-Elektrokution versagt, dann ist es vielleicht einfach zu schlapp :-)

Ich habe gerade mal ein Experiment mit einem TDK Lambda Genesys gemacht, sicherlich keine Chinaware. Strombegrenzung steht auf 450 mA, Spannung auf 6.2 V. Als Diode habe ich natürlich keine Cree verwendet, sondern eine Leistungsdiode die den Stromstoß überlebt :-) (SS10P2CL) Für das Prinzip ist das ja egal.

Da es auf ein paar Ampere nicht ankommt, habe ich die Messung visuell vorgenommen. Ich schätze, dass das deutlich mehr als 450 mA sind bedarf keiner Diskussion und, dass die Cree das nicht überlebt hätte dürfte auch klar sein:








vlg
 Timm

Edit: Na gut, habe nachgemessen, diese recht hübschen Wunderkerzen entstehen durch etwa 30 A Strompeaks mit etwa einigen µs Dauer. Das würde eine Cree dann wohl doch packen. Etwas schlechtere Netzteile sind dann vielleicht doch etwas langsamer beim Ausregeln und vielleicht gehört auch noch etwas Pech dazu.

[the_playstation]

Hallo Timm.
Super Test. Danke für die eindrucksvolle Demonstration. Ich bin 100% deiner Meinung.

Einerseits soll ein Netzteil nicht einknicken und möglichst stabile Werte liefern. Andererseits möglichst schnell und sensibel reagieren.
Das sind einfach zu viele Wünsche auf einmal. Je nach Schaltungsdesign ist halt jedes Netzteil unterschiedlich ausgelegt.

Liebe Grüße Jorrit.

[reblaus]

Hallo Timm -

vielen Dank für deinen Versuch und auch die Nachmessung! Unterdessen helfe ich mir, indem ich vor dem Einschalten die Spannung unter die "Zündspannung" vor-einstelle und erst nach dem Aktivieren des Ausgangs hochdrehe. Aber das ist doch eine lästige Angelegenheit und wird manchmal vergessen.

Vielleicht würde ja ein 0R5 Widerstand in der Zuleitung Fehler abpuffern? Bei 3 A max. Dauerstrom würden daran zwar 4,5 W verheizt und man müsste das Teil irgendwo berührungssicher platzieren, aber diese Stromstärke wird doch für die LED-Beleuchtung auch nur selten benötigt.
Oder gibt es einen anderen simplen Trick um den Einschaltstromstoß abzumildern? Induktivität?
Im übrigen sind in meinen Mikroskopen problemfreie 0,7/1,5 A Versorgungen ein- oder angebaut, sodass ich mir beim Routinemikroskopieren keine Gedanken machen muss.

Als stolzer Neubesitzer einer CBT-140 mache ich mir natürlich auch Gedanken, ob ich mit einem preiswerteren Netzgerät bei dem 21 A voreingestellt sind diese LED versehentlich umbringen könnte, oder ob sie darüber nur milde lächelt. Ist aber Zukunftsmusik - mein derzeitiges Netzteilchen schafft eh nur 6 A.

Viele Grüße

Rolf

[the_playstation]

Hallo Rolf.

In einem solchen Fall könnte ein NTC (Heißleiter) helfen, der bei Wärme immer niederohmiger wird und so die LED quasi andimmt.
Alternativ eine Polyswitch-Sicherung. Beides funktioniert prima.

Liebe Grüße Jorrit.

[treinisch]

Hallo Rolf,

ein Widerstand erhöht ganz empfindlich die Zeitkonstante für das Aufladen der Diodenkapazitäten und natürlich auch für das Überwinden der Leitungsbeläge. Ich halte das für eine ganz hervorragende Idee.

In meinem Fall vernichtet ein 0.5 Ω Widerstand jeden Funkenflug komplett, was natürlich die Überlebenswahrscheinlichkeit für die Diode potenziert :-)
(komischer Spruch, am Rande bemerkt, denn potenzierte Wahrscheinlichkeiten werden ja kleiner, ich meine aber, dass sie größer werden). Wobei man auch dazusagen muss, dass die Leitungen selbst mit gemütlichen 16 mm² kaum Widerstand beisteuern :-), durch die 0.5 Ω dürfte sich die Impedanz glatt verzehnfacht haben.

Ich persönlich aktiviere einen Netzteilausgang nie im Stromlimit, ich drehe immer die Strombegrenzung auf 0, schalte den Ausgang aktiv und drehe dann auf Sollwert hoch, mich persönlich stört das nicht. Meines Erachtens fahren alle Netzteile, die einen separaten Taster zum Einschalten des Eingangs haben, den Eingang immer ordentlich hoch, wenn man an den Taster denkt.

Ich hatte bisher noch nie eine Schaltung, die Stromquelle braucht und gleichzeitig in der Stromquelle steile Transienten, zumindest für LEDs spielt das ja keine Rolle.

Bin gespannt auf Deine Adaption, vielleicht kann ich die dann ja kopieren :-) Drehe nämlich im Moment durch, was die Positionierung der Lumix angeht :-)


vlg
Timm

[treinisch]

Hallo Rolf,

falls du übrigens einen MoleX Stecker für den Thermistor der Cbt-140 suchst, melde dich.


Viele liebe Grüße
Timm