Seven Things You Should Know About Hübsche Schlafzimmerlichter | hübsche Schlafzimmerlichter

Die bisherigen Bilder waren noch freifliegende Testaufbauten – der abgebildete Spannungswandler ist quasi ein Universalmodell für Experimentierboards, das die 12V Eingangsspannung, 5V und 3,3V liefert. Zum Ausprobieren ideal, für die Endversion etwas überdimensioniert.

Deckenleuchten Innenbeleuchtung Englisch Buchstaben Kinder ..
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Für die Endversion habe ich einen Stepdownwandler 3,6-36V zu 3,3V eingesetzt. Ich wollte nämlich, dass sowohl 12V, als auch 24V Lightstrips verwendet werden können. 12V auf 3,3V reichte mir also nicht. Auch hier ist der Stepdownwandler ziemlich überdimensioniert (2A), das Zigbee-Modul braucht 100-150 mA maximal. Die Produktbezeichnung bei eBay ist „DC-DC 3.6~40V 24V 36V to 3.3V 5V 12V 2A Buck Step-down Voltage Converter Module“ (man muss dann natürlich 3,3V auswählen). 1,61€ einschl. Versand aus China sind ganz O.K.
Es ist allerdings definitiv das größte Bauteil auf der Platine.

Ein Bild des produktiv eingesetzten Controllers in dualwhite: Media kommen die 12V (bzw. 24V) über ein Kabel, an das ich eine Hohlkupplung gelötet habe. Man könnte natürlich auch Klemmen nehmen oder eine Buchse auf die Platine löten.

Ausgang ist hier +12/24V und die zwei pulsweitenmodulierten Masseausgänge.

Das Zigbee-Modul hier stammt aus einer Tradfri E27 whitespectrum (Set mit Fernbedienung 25€), da ich momentan noch einige Fernbedienungen brauche. Es ist das gleiche wie in einer Tradfri GU10 Weißspektrum (14,99).

Das Zigbee-Modul in einer Tradfri GU10 warmweiß (6,99) steuert nur einen Kanal – denke Dir bei dem Bild den einen MosFET und das Kabel dahin weg. Zusammen mit einem warmweißen LED-Strip ideal z.B. für die Arbeisplattenbeleuchtung in der Küche.

DFHHG® Deckenleuchten, kreative Geometrie Deckenleuchten LED ..
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Zum Weißspektrum noch eine Anmerkung: Es werden maximal 50% der maximal möglichen Helligkeit erreicht. Bei warmweiß sind die warmweißen LED an, die kaltweißen aus. Bei kaltweiß entsprechend umgekehrt. Bei normalweiß je 50%. Am hellsten wäre jedoch je 100%, was das Zigbee-Modul nicht unterstützt.
Das halbiert nicht nur die theoretische maximale Helligkeit, sondern natürlich auch den Strombedarf. Wenn ein 5m Stripe nominell ein Netzteil mit 72W bräuchte, benötigt man mit dem Controller nur 36W (die beiden Farbtöne werden abwechselnd aktiv).

Der Grund für dies Verhalten ist relativ einfach:
1. Die Helligkeit soll sich ja beim Ändern der Farbtemperatur gar nicht ändern.
2. LED und Netzteil in einem Leuchtmittel erzeugen eine gewisse Abwärme. Je nach Bauform und LED-Typ kann ohne Überhitzung nur eine bestimmte Wärmemenge abgeführt werden. Bei den üblichen LED-Typen kann bei E27 ca. die Wärmemenge abgeführt werden, die bei der Produktion von ca. 1000 Lumen entstehen; bei GU10 ca. 400 lm.
Es konnen zwar mehr LED im Leuchtmittel sein – sie dürfen dann aber eben nicht voll leuchten.
Das ist auch der Grund, warum die warmweißen LED-Leuchtmittel ungefähr die gleiche Helligkeit haben, wie die Weißspektrum – letztere aber doppelt soviele LED enthalten.

Bei einem Lightstrip ist das anders: aufgrund der Länge ist das Wärmemanagement kein Thema. Auch das Netzteil kann man für volle Helligkeit dimensionieren. Insofern könnte man hier schlicht zwei weitere MosFETs parallel schalten und über ein zweites, einkanaliges Zigbee-Modul oder eine per WLAN angesteuerte NodeMCU mit Fauximo zum Einschalten eines „Superhell Normalweiß“ steuern. Oder man nimmt einen Schalter zum Überbrücken der MosFETs. Das macht Sinn, wenn der Streifen normalerweise von der Helligkeit reicht und man nur beim Aufräumen und Putzen mehr Helligkeit braucht (z.B. bei mir im Flur).

Das betrifft wie gesagt nur Whitespectrum-Strips.

Was Leuchtpanele angeht, so finde ich das Angebot im Moment auch nicht mehr. Das waren zwei Stück 6060 (oder 6262) für zusammen 23,95€ inkl. Versand.

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Die Umrüstung solcher Panels ist nicht ganz trivial, denn sie arbeiten mit Konstandstromquellen und dürfen sekundärseitig nicht per Pulsweitenmodulation gedimmt werden. Man muss das Dimmen in der Konstantstromquelle selbst vornehmen – oder die LEDs und das Netzteil gegen Konstantspannung tauschen (also Lightstrip und passendes Netzteil).

Der Hintergrund:
LED haben eine Durchlassspannung, eine Grenzspannung und einen zulässigen Maximalstrom. Eine typische 5050 warmweiße LED hat z.B. 3,2V Durchlasspannung, 3,3V Grenzspannung und 60mA (genauer:320mA, es sind drei LED in einem Gehäuse) Maximalstrom.
Die Spannungsangaben sind nicht fix, sondern sinken mit steigender Temperatur.
Die LEDs können also nicht einfach an eine Spannung gelegt werden – unterhalb der Durchlassspannung blieben sie dunkel, oberhalb würde (spatestens durch die Erwärmung) schnell die Grenzspannung erreicht und dadurch die maximale Stromstärke überschritten – es wird sehr kurz sehr hell und dann dauerhaft dunkel…

Die Lösung besteht darin, den Strom zu begrenzen:
a) durch Vorwiderstand
Hat man 12V Spannungsquelle, würden an drei in Reihe geschalteten warmweißen 5050 33,2 V abfallen. Verbleiben 2,4V, die an einem Vorwiderstand abfallen müssten. 0,06 A sollen fließen. Der Widerstand müsste also 2,4/0,06=40 Ohm haben. Es würden 2,40,06=0,144W in Wärme umgesetzt.

Dummerweise haben alle Bauteile Toleranzen, so dass man den Widerstand größer wählen muss. Dadurch ist es durchaus normal, wenn tatsächlich nicht 60mA fließen, sondern eher 45.

b) Kontantstromquelle

LED-Deckenleuchte, Kinderzimmer Deckenleuchte Schlafzimmer Lichter ..
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Eine elektronische Regelschaltung regelt den Ausgangsstrom konstant auf das, was LEDs brauchen – hier z.B. 60mA. Das produziert weniger Abwärme und erlaubt es, die zulässige Stromstärke besser auszunutzen.
Würde man die LED vom Netzteil nehmen, wäre der Regelkreis unterbrochen. Eine PWM-Dimmung sekundärseitig macht aber genau das, stört also die Stromregelung. Im besten Fall funktioniert es einfach nicht. Im schlimmsten Fall brennt es.

Nicht zu verwechseln mit sekundärseitiger PWM sind Konstantstromquellen mit PWM-Eingang. Hier wird das PWM-Signal von der Regelschaltung ausgewertet und entsprechend der Ausgangsstrom gesenkt.
Solche Konstantstromquellen sind nicht billig.

Erste Wahl ist bezüglich erreichbarer Helligkeit und Energieeffizienz also die Konstantstromquelle, deren Ausgangsstrom immer dem entsprechen muss, was die Last abnehmen darf (oder weniger, nie mehr!). Due KSQ muss also zum Leuchtmittel passen. Das bedeutet auch, dass das Leuchtmittel „unveränderlich“ sein muss – ein loser Lightstrip, den man kürzen kann (und der damit seine Stromaufnahme ändert) ist, anders als z.B. Panele mit fest verbautem Strip, nicht für KSQ geeignet.

Der Selbstbau eines dimmbaren Lightpanels ist also ein spannendes Projekt; die Energieeffizienz ist aber schlechter (ca.20% – kann ich mit leben) und die erreichbare Helligkeit wird durchaus geringer sein (ich schätze weniger als halb so hell gegenüber Ikea Float). Letzteres ist bei mir ausnahmsweise positiv: Meine Decke ist relativ uneben und ein normales Panel hat wegen der hohen Decke immer noch zu spothaftes Licht. Daher will ich 1,30m x 1,30m oder gar 1,30 2,00 aus 6060 Panels mit Stegen (für Kabel und Elektronik) bauen. Da dürfen die Panels gerne dunkler sein.

Zu den Lightstrips von Pearl:
Wenn sie mit einer Konstantspannung (z.B.12V) versorgt werden, müsste es funktionieren. Auf jedem Fall, wenn sie kürzbar sind. Wird die manuelle Dimmung zwischen Netzteil und Lightstrip gesteckt, ist sie nichts anderes, als ein PWM-Dimmer. Die benötigten Teile für so einen PWM-Dimmer sind spottbillig; in meiner Schaltung benutze ich schon übertrieben dimensionierte MosFETs, weil ich die bequem lötbare TO220-Bauform nutzen möchte. Im Pearl-Regler braucht es weder LogicLevel, noch 100V/35A, da ist sicherlich ein SMD-Mosfet im Centbereich verbaut…

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