[Aug. 2009] 12V Power LED

Aufmerksam geworden, durch eine Application Note (AN4086) von Maxim entstand dieses kleine Projekt. Es sollten die perfekten Lampen für die Bewegungsmelder gesteuerte Flurbeleuchtung sein. Dort waren bis dato billigst 18 LED Cluster Lampen im Einsatz, die zwar kaum Strom verbauchen aber auch kaum Licht abstrahlen.

So sieht die fertige Eigenkreation aus:

Der verwendete MAX16820 ist ein step-down Konstantstrom LED Treiber. Mit entsprechenden Stromfühlerwiderständen kann er LEDs mit 350 mA oder auch 1 A ansteuern. Bei einer hohen Schaltfrequenz von bis zu 2 MHz können kleine Spulen eingesetzt werden.

LEDs: OSRAM Golden Dragon® Plus LCW W5AM

• Lichtstärke: 69lm @ 350mA / 220lm @ 1.000mA
• Farbtemperatur: 3.500K
• Strom (typ/max): 350mA / 1.000mA
• Öffnungswinkel: 170°

Aufbau

Die Lampen sollten an einem gewöhnlichen 12V Transformator betrieben werden. Passen sollten sie in die bisherigen Halogenlampen Einbaufassungen, d.h. Durchmesser und Höhe entsprechend einer Niedervolt Halogenlampe.

	Links die Gefräste Platine bis auf die LEDs und dem Glättungskondensator fertig bestückt. Im Bild Rechts sind alle Bauteile an ihrem Platz. Herzstück ist der kleine MAX16820 mit den Abmessungen 3mm x 3mm x 0,8mm (6-pin TDFN package). Dieses Bauteil wurde zu aller erst bestückt, auf einer heißen Herdplatte. Ein Bügeleisen, o.ä. Würde auch gehen. Am besten testet man vorher mit einer alten Platine und lötet das ein oder andere Bauteil ab und wieder auf.
	49,7mm Deckel aus 4mm starken Aluminium. Damit die Lampen in die Einbaufassungen passen wurde der Rand auf 2mm Abgesetzt. Die Reflektoren passen spielfrei in die Kreistaschen, am unteren Ende stoßen sie gegen eine ca. 1mm dicken Kante. Die Reflektoren sitzen später auf dem LED Gehäuse und pressen sie gegen den Kühlkörper.
	Die Platinenrückseite ist komplett als Massefläche ausgeführt. Durch die rechteckigen Aussparungen wird der Kontakt mit der LED und dem Kühlkörper hergestellt. Eine Glimmerscheibe isoliert die LEDs von einander. Um nicht noch mehr Alu weg zu Fräsen wurde eine 0,6mm Dünne Platine verwendet. Als MOSFET kommt der IRF 7403 zum Einsatz. Er ist deutlich Größer als der im optimierten Referenzdesign der "Application note", kann über 5A Strom schalten und hat einen ähnlichen geringen RDS(on) von 0.022Ω. Der Stromfühler Widerstand sind drei 1 Ohm und ein 2 Ohm Widerstand parallel geschaltet (Nicht wie auf den Bildern Vier. Ein Widerstand wurde durch zwei 1Ohm in Reihe ersetzt.), dies ergibt ca. 0,286 Ohm.
				Alu Kühlkörper mit Zapfen für den thermischen Kontakt mit den LEDs. Die Taschen für Elko und Durchkontaktierung waren an der richtigen Stelle, die Bohrungen für die Schrauben leider nicht.
	Kompakter Aufbau und schön hell. (ca. 315lm) Bei gut 12V und 1Ampere entfallen auf jede Lampe etwa 6,6W.

[Jul. 2017] "Golden"

Etwa 8 Jahre später zeigten die LEDs eine seltsame goldgelbe Verfärbung und die Leuchtkraft schien auch schlagartig abzunehmen. Es war als ab sie ihrem Namen (Golden Dragon) Ehre machen wollten.
Nach der Demontage erkennt man die starke Schwärzung des Kunststoffs, scheinbar durch die stetige Wärmestrahlung. Reflektor und LED sind in makellosen Zustand. Nach dem Austausch der Schutzscheibe gegen einen anderen Kunststoff (spröderes Material) ist das Licht wieder hell, wie am ersten Tag. Wie lange es so bleibt wird die Zeit zeigen...

Schaltpläne/Layout

Nachbau nach Application note, Bauteile abweichend:

loetmeister ©2011