Temperatur(Frost)empfindlichkeit von Elkos

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Howdy!

Ich beziehe mich auf den Tread „Helligkeitsabnahme bei LEDs => Schlechte Haltbarkeit“ im „Elektronik/Elektro in Haus & Haushalt“ Forum.

Dort habe ich von meinen Erfahrungen mit der extremen Lichtabnahme meiner LEDs im Außenbereich berichtet. Und im Laufe der Diskussion wurde die Vermutung geäußert, das dies auch daran liegen könnte, das die Elkos der Netzteile im Sockel der Leuchtmittel durch den starken Frost im Januar in Mitleidenschaft gezogen worden sein könnten.

Was ja durchaus nicht unlogisch klingt.

Leider ist bei der Funktionsweise eines Schaltnetzteils die Grenze meiner Elektronikkenntnisse erreicht, daher hier die Frage: Könnte da was dran sein? Könnten „gefrostete“ Elkos dazu führen, das das Netzteil eine zu geringe Spannung abgibt?
Dafür würde sprechen, das identische Leuchtmittel, die meine Vitrinen beleuchten (konstant bei Zimmertemperatur!) trotz ähnlicher Netto-Brenndauer diese Lichtabnahme nicht oder zumindest in wesentlich geringerem Maße zeigen.

In dem Falle würde es sich natürlich anbieten, die Lampen mit anderen Sockeln auf 12-V-Leuchtmittel umzurüsten und das Netzteil in den Keller zu verlagern. Allerdings liegen zwischen dem Dämmerungsschalter im Sicherungskasten (und damit dem potentiellen Montageort eines Netzteils) und den Lampen knapp 20 m NYM-Kabel (3 * 1,5). Mit welchem Spannungsabfall müsste ich da rechnen/welche Spannung sollte das NT abgeben?

Heissen Dank für alle sachdienlichen Hinweise, die zur Ergreifung . . . ups . . .

:wink: mabuse

#2

Hallo,

Dort habe ich von meinen Erfahrungen mit der extremen
Lichtabnahme meiner LEDs im Außenbereich berichtet.

Ist der Effekt dauerhaft? Es könnte sich ja schlicht um eine Temperaturabhängigkeit des Netzteils handeln.
Gruß
loderunner

#3

Hallo Loderunner,

Ist der Effekt dauerhaft?

Ja. Sonst würde die Lampe ja nach und nach heller werden, da sie ja doch ein wenig Abwärme produziert. Und festgestellt habe ich das ja auch erst durch den Einbau eines nagelneuen Leuchtmittels, das wesentlich heller war (http://img191.imageshack.us/img191/8141/ledvergleich…).

Es könnte sich ja schlicht um eine Temperaturabhängigkeit des Netzteils handeln.

Dann sollte der ja auch beim neuen Leuchtmittel sichtbar sein.

lg, mabuse

#4

Hallo,

Und festgestellt
habe ich das ja auch erst durch den Einbau eines nagelneuen
Leuchtmittels, das wesentlich heller war

Das Vorschaltgerät ist im Leuchtmittel eingebaut? Und das Leuchtmittel ist genau die gleiche Sorte wie das alte und auch kein besonders helles Exemplar?
Gruß
loderunner

#5

Hi,
/t/helligkeitsabnahme-bei-leds-schlechte-haltbarke/5…
ist vielleicht hilfreich, ich war auch das mit der Idee vom Vorschaltgerät.
Immerhin gibts Hersteller die die Betriebsbedingungen von Led-Leuchtmittelnmit eingebauten 230 V Vorschaltgeräten auf über 0 Grad einschränken.
Was aber meiner Einschätzung nicht an der Led liegen wird, da Meineswissens nach diese weit unter Null problemlos funktionieren.

0 Grad wird den Elkos oder TantalKo falls welche verbaut wurden zwar gerade noch nichts ausmachen aber vielleicht - 20Grad könnten einem Wasserbasis Elko natürlich schon was anhaben und der heurige Winter war hart.
Außerdem können natürlich Kondensationsniederschläge auf der Leiterplatte Kriechströme und Oxydationen ausgelöst haben und einen nachhaltigen Schaden verursacht haben, gerade in der Phase des Ein-und Ausschaltens entstehen ja Temperaturgefälle die bei fehlender Dampfsperre, da ja die Elektronik und Lampe ja Kühlung benötigt, wird diese vielleicht sogar bewust über Luftaustausch gesichert.

Ich würde so eine geschwächte Lampe zerlegen und einfach nachsehen.

OL

#6

Hallo mabuse,

hohe Temperaturen (z. B. durch hohe Ströme) verkürzen die Lebensdauer von LEDs drastisch. Aktuelle Hochleistungs-LEDs werden um eine maximale Lichtausbeute zu erreichen, oft am maximalen Arbeitspunkt betrieben. Hier liegt die Lebensdauer nur noch bei 15.000 bis 30.000 Stunden.

Als Lebensdauer einer LED wird die Zeit bezeichnet, nach der die Lichtausbeute auf die Hälfte des Anfangwertes abgesunken ist.

Leider werden in den preiswerten Lampen (Baumarkt) auch noch billige LEDs verbaut. Dadurch ist die Lebensdauer eventuell nur noch mit 5-6.000 Stunden zu veranschlagen.

Gruß
Axel

#7

Hallo OL,

0 Grad wird den Elkos oder TantalKo falls welche verbaut
wurden zwar gerade noch nichts ausmachen aber vielleicht -
20Grad könnten einem Wasserbasis Elko natürlich schon was
anhaben und der heurige Winter war hart.

Einfache Nasselcos gehen normalerweise bis -40°C, so kalt war es wohl nicht.

Einfache Tantalelcos machen bis -55°C mit, bessere auch bis -85°C.

MfG Peter(TOO)

#8

Hi,
ah gut zu wissen, ich schau aber bei meinen Blitzgeräten trotzdem das sie nie unter 0 Grad kommen. Aber nichtsdestoweniger, ich würde so ein LED-ding trotzdem öffnen und einfach einmal ansehen ob was abkorrodiert oder sich Kriechverschmutzungen gebildet haben.
Wenn das Led-ding aus 21 Leds mit einer Gesamtleistung von 1 Watt betrieben wird ergibt sich ja ein Ledstrom von deutlich unter 20 mA.
Man könnte natürlich ganz einfach den Cluster an eine andere Stromquelle anschliessen, dann sieht man sofort ob die Leds oder das Vorschaltgerät für den Lichtabfall verantwortlich ist.

OL

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#9

Hi, die hat er gekauft
http://www.methline.de/methline-p599h55s56-LED-21-GU…

21 Leds 1 Watt, damit sind selbst Billigstleds nicht überfordert.
OL

#10

Hi, die hat er gekauft
http://www.methline.de/methline-p599h55s56-LED-21-GU…

21 Leds 1 Watt, damit sind selbst Billigstleds nicht
überfordert.

Die Lampe ist wirklich im wahrsten Sinne des Wortes billig. Die Leistung ist relativ, das heißt, eine mit 1 Watt deklarierte LED kann in der Qualität genau so schlecht oder gut sein wie eine 5 Watt LED.

Bei LED Lampen wird in Massen Schrott aus Chinas Hinterhöfen, vor allen Dingen im Internet angeboten.

Gruß
Axel

OL

#11

Hi,
ich hab eigentlich sagen wollen 1 Watt : 21 Stk =~50 mW : ~3V ergibt ca. 17 mA,
das sollte die Leds nicht überfordern.

OL

#12

Das Vorschaltgerät ist im Leuchtmittel eingebaut?

Ja, ist im Sockel.

Und das Leuchtmittel ist genau die gleiche Sorte wie das alte

Ja.

und auch kein besonders helles Exemplar?

Richtig.
Ein Bündel aus 21 normalen LEDs mit zusammen einem sagenhaften Watt.

Was mich an der Sache so irritiert, ist die Tatsache, das ich die gleichen Läpmchen (und damit meine ich Lämpchen aus der gleichen Lieferung, also höchstwahrscheinlich auch der gleichen Herstellungscharge) auch im Innenraum als Vitrinenbeleuchtung benutze. Die Vitrinenlampen sind schon läner im Einsatz (~2 Jahre, Außen ~7 Monate), aber brennen natürlich nicht so lange am Stück (Innen 1-4 h/d, außen 6-10h/d) - ganz grob genähert müssten die die gleiche „Nettobrennzeit“ haben.
Aber die Lampen außen sind im Prinzip nur noch Abfall, während die Lampen innen nur einen geringen Leuchtkraftverlust aufweisen - und das macht mich halt schon stutzig. Einzig logische Erkärung, die mir dazu einfällt, wäre halt ein Frostschaden. Ich hab zuerst auf die Leuchtstoffbeschichtung getippt (weisse LED ist ja eigentlich eine UV-LED, bei der eine Beschichtung wie bei einer LSR sichtbares Licht macht), jemand anderes kam dann auf die Idee mit dem Elko.

lg, mabuse

#13

0 Grad wird den Elkos oder TantalKo falls welche verbaut wurden zwar gerade noch nichts ausmachen aber vielleicht - 20Grad könnten einem Wasserbasis Elko natürlich schon was anhaben und der heurige Winter war hart.

Das war die ursprüngliche Idee.
Zusatzinformation: Windseite.
Da können dann, je nachdem, wie der Wind weht, punktuell noch deutlich nidrigere Temperaturen auftreten.

Die Frage ist: was würde solch ein geschädigter Elko (in einem elektronischen NT) für Folgen haben? Könnte er wirklich zu einer niedrigeren Ausgangsspannung führen? Oder macht’s Knack, Tod?

Und das reproduzierbar, denn es geht um sehs Lämpchen, die ein absolut identisches Verhalten zeigen.

Außerdem können natürlich Kondensationsniederschläge auf der
Leiterplatte Kriechströme und Oxydationen ausgelöst haben und
einen nachhaltigen Schaden verursacht haben, gerade in der
Phase des Ein-und Ausschaltens entstehen ja Temperaturgefälle
die bei fehlender Dampfsperre, da ja die Elektronik und Lampe
ja Kühlung benötigt, wird diese vielleicht sogar bewust über
Luftaustausch gesichert.

Würde ich jetzt einfach mal ausschließen.
Denn da war jemand irrsinnig großzügig mit der Heißklebepistole, weshalb

Ich würde so eine geschwächte Lampe zerlegen und einfach nachsehen.

auch nicht ganz so einfach ist :wink:

mabuses Dank!

#14

Man könnte natürlich ganz einfach den Cluster an eine andere Stromquelle anschliessen, dann sieht man sofort ob die Leds oder das Vorschaltgerät für den Lichtabfall verantwortlich ist.

. . . . autsch.

Auf die Idee hätt ich auch selber kommen können.
Das werd ich am Wochenende mal ausprobieren (Vorraussetzung: ich krieg’s heil daraus, wie gesagt, da jemand tierisch mit der Heißklebepistole rumgeferkelt).

mabuse ganz doll viel Danke!

#15

Hallo Axel,

hohe Temperaturen (z. B. durch hohe Ströme) verkürzen die Lebensdauer von LEDs drastisch.

Darum geht’s hier aber nicht, sondern um extrem niedrige Temperaturen.
Die LED’s sind selbst nach sechsstündigem Dauerbetrieb gerade mal handwarm. Genau deshalb hab ich dese ja gekauft. Und sie haben auch nur eine Betriebszeit von ~750 Stunden auf dem Buckel.

Und identische LEDs im Innenraum betrieben zeigen diesen extremem Abfall nicht - daher die Vermutung, es könne was mit dem Frost zu tun haben

Und ja, es sind Billig-LEDs.
Aber ich bin (abgesehen halt vom Ausfall draussen) eigentlich ganz zufrieden mit denen, hab auch meine Badezimmerbeleuchtung damit realisiert, und das sieht Klasse aus.

lg, mabuse

#16

Hallo Axel,

hohe Temperaturen (z. B. durch hohe Ströme) verkürzen die Lebensdauer von LEDs drastisch.

Darum geht’s hier aber nicht, sondern um extrem niedrige
Temperaturen.
Die LED’s sind selbst nach sechsstündigem Dauerbetrieb gerade
mal handwarm. Genau deshalb hab ich dese ja gekauft. Und sie
haben auch nur eine Betriebszeit von ~750 Stunden auf dem
Buckel.

Es geht hier um die Kristalltemperatur in der LED, und die ist erst einmal vom Durchlassstrom abhängig.
Diese Kristallfläche ist sehr klein und kann folgedessen nicht sehr viel Wärme abführen. Bei vielen Einzel-LEDs ist die Kühlung eben nicht so ein Problem. Die Wärme wird ja in alle Richtungen abgestrahlt. Billig-LED-Lampen fallen vor allem dadurch auf, dass die Elektronik und die Verarbeitung von miserabelster China Pfusch Qualität ist.

Und identische LEDs im Innenraum betrieben zeigen diesen
extremem Abfall nicht - daher die Vermutung, es könne was mit
dem Frost zu tun haben

In der Regel sollte ein Kondensator nicht die Helligkeit der LED Lampe beeinflussen.
Warum?
Die LEDs werden normalerweise mit einem Konstantstrom versorgt. Die Elkos sorgen nur dafür, dass die gleichgerichtete Wechselspannung einigermaßen wie Gleichspannung aussieht. Die Einstellung des Konstantstrom geschieht mit einem Spannungsteiler aus 2 Widerständen, die recht niederohmig (KOhm) sind.
Die Temperaturabhängigkeit so gering, dass überhaupt kein Helligkeitsänderung wahrgenommen wird.

Und ja, es sind Billig-LEDs.
Aber ich bin (abgesehen halt vom Ausfall draussen) eigentlich
ganz zufrieden mit denen, hab auch meine Badezimmerbeleuchtung
damit realisiert, und das sieht Klasse aus.

Ist auch in Ordnung

Finde dich einfach damit ab, dass in dieser Preisklasse nichts Besseres zu erwarten ist. Eine gute LED Lampe kostet ein vielfaches und hält auch dementsprechend.
Gruß
Axel

lg, mabuse

#17

Hi, ja aber ein Elko der Nahe der Betriebsspannung ausgelegt wurde und bei Minustemperatur plötzlich auf fast 100% geladen wird, kann schon kaputtgehen.
Kaputtgehen heisst beim Elko ja nicht unbedingt das er platzt oder sich aufbläht, oder Elektrolyt pfauchend aus dem Ventil tritt, nein er verursacht ersteinmal Leckströme (die in in weiterer Folge sterben lassen)
damit sinkt die Spannung am Elko und (das mit der KSQ glaub ich nicht bei einem Cluster, KSQ verwendet man eher bei High Power Leds, Cluster haben meist mehrere Stränge da bräuchte man dann jeweils eine KSQ oder der Cluster wäre schon ganz Tod) damit über den Umweg Spannung- Widerstand auch der Strom an der LED.

Aber Mabuse wird uns hoffentlich nach dem Zerlegen und Clustertest berichten.

OL

#18

(Vorraussetzung: ich krieg’s heil daraus, wie gesagt, da jemand tierisch mit der Heißklebepistole rumgeferkelt).

Blöd gelaufen.
Nur im brutaler Gewalt zu zerlegen, und dann geht (natürlich) gar nichts mehr.

Egal: Da die Leutchtmittel eh ausgetauscht werden müssen, werd ich im Sommer (möglichst August, wegen der Vergleichbarkeit) den ganzen Kram mal auf 12 V umstellen. Nächstes Jahr gibt’s dann einen Erfahrungsbericht.

Nur Versuch macht kluch!
;D mabuse