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12 Volt Power-LED-Gartenbeleuchtung

Easyrider

Flashaholic
10 August 2013
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Cassel
Hallo ins TLF,

unabhängig vom Stromnetz und es Leid immer zu mit der Taschenlampe durch die Gartenhütte zu stolpern habe ich mir mal Gedanken über eine relativ sparsame und helle Eigenbau-Beleuchtung auf Basis von 12 Volt gemacht. Im Baumarkt fiel mir heute wie durch ein Wunder eine 60mm kleine mattierte Lampen-Glaskugel in die Hände, welche fast perfekt auf meine Convoy S2+ passt. Da ich meine Taschenlampe immer am Mann trage kombinierte ich diese mit der Lampenkugel noch an Ort und Stelle und war erstaunt welch angenehmes helles und gestreutes Licht die Kugel abwarf.

Da ich gerne selber baue ist nun die Idee entstanden unter Einsatz der gekauften Lampenkugel eine Art Birne mit Cree-Hochleistungs-LED herzustellen, welche durch einen 12 Volt Gel-Akku gespeist werden soll. Einen 20 Ah Akku habe ich betriebsfertig stehen, welcher wohl für einige Stunden hellen Lichtes sorgen dürfte. Eine XML-T6 LED wäre ebenfalls vorhanden, ist jedoch nicht zwingend für den Einbau vorgesehen.

In Bezug auf mein Vorhaben nun zwei Fragen an die Fachleute hier im Forum:

1. Welche Treiber/LED Kombination wäre sinnvoll und preiswert um eine ungefähre Lichtleistung zwischen 700 bis 1000 Lumen ...natürlich gerne auch etwas heller :D ... zu erhalten? Die Glaskugel ist laut Verpackung für Halogenlampen mit einer Leistung 50-60 Watt vorgesehen, was Hitze technisch schon mal kein besonderes Problem darstellen sollte. Am liebsten wäre mir natürlich ein Treiber mit drei Modis, wie LOW-MID-HIGH. Der Einfachheit halber würde mir aber auch ein Modus reichen.
2. Wo ich gerade vom Thema Hitze schrieb: Genügt es zwecks Kühlung bzw. Wärmeableitung der LED als Pill ein 25x40mm massives Stück Messing zu verwenden, oder sollte ich evtl. noch weitere Maßnahmen treffen?

Ich bin für jede hilfreiche Antwort dankbar!

Viele Grüße aus Kassel
Daniel

PS: Auf den drei Bildern unten sieht man zu Testzwecken die Lampenkugel auf meiner Convoy S2+ mit 8 AMC-Treiber befestigt. Das Licht ist deutlich heller und wärmer als auf dem Foto zu erkennen und erhellt mit dem Lanyard an die Decke gehängt problemlos einen 15qm großen Raum, sodass man selbst in den Ecken noch deutlich Details erkennen kann.
 

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SoaG

Flashaholic**
30 November 2014
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Ich fass mal zusammen, was ich verstanden habe:
Du willst eine Taschenlampe oder separate XM-L mit der satinierten Kugel als Diffusor an 12V betreiben?


Und das muss unbedingt eine einzelne XM-L sein? Es gibt jede Menge LED-Strips, die bereits für 12V ausgelegt sind. Auch in wasserdicht (Silikonschicht). In warm weiß sind die gar nicht so übel. Oder RGBW mit entsprechender Fernbedienung, usw. usf. Ist halt eine andere Bauform als eine einzelne punktuelle Lichtquelle.

PS: bin der Meinung, dass eine Convoy S2/S2+ nix für den Dauerbetrieb an 2,8A ist. 2 AMC weniger würde zwar minimal weniger Licht bringen, aber die Wärme deutlich reduzieren.
 

Easyrider

Flashaholic
10 August 2013
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Cassel
[...] Du willst eine [...] separate XM-L mit der satinierten Kugel als Diffusor an 12V betreiben?

Hallo SoaG, genau, so in etwa habe ich das vor :)

Und das muss unbedingt eine einzelne XM-L sein?

Es muss nicht zwingend eine XML sein, sondern kann gerne auch ein anderer LED-Typ vergleichbarer Leistungsfähigkeit, oder besser, sein. Auf dem Gebiet von Cree-High-Power-LEDs sind mir bisher nur die XML und die XP LEDs geläufig. Die XML U3 stellt meines Wissens nach die momentan effizientesten und somit hellsten Typ in dieser Klasse dar, ist das richtig?

PS: bin der Meinung, dass eine Convoy S2/S2+ nix für den Dauerbetrieb an 2,8A ist [...]

Die Taschenlampe diente allein dem Testzweck. Die Lampe soll später in etwa wie eine Art Glühbirne mit Power-LED aufgebaut sein.

Es gibt jede Menge LED-Strips, die bereits für 12V ausgelegt sind.

Ein fertiges Produkt kommt für mich erstmal generell nicht in Frage. Wenn ich mir etwas in den Kopf gesetzt habe und mir Gedanken über die Konstruktion eines eigenen Produkts gemacht habe, setzte ich das auch in die Tat um. Die Freude am forschen liegt mir nun mal in den Genen ;)

Über Empfehlungen einer sinnvollen und Leistungsfähigen LED/Treiber Kombination im Bereich 12 Volt würde ich mich sehr freuen!

Viele Grüße aus dem heute verregneten Kassel,
Daniel
 

Heinrich

Flashaholic**
28 Juni 2013
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851
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Ruhrpott
Ok mal so als Bauteilempfehlung:

Noctigon MT-G20 MCPCB & CREE MT-G2 M0 4000K 6V LED [Noctigon MT-G2 M0 4000K 6V LED] - $9.90 : Led Flashlight-International Outdoor Store

LD-4B 2.4A 17mm Buck Driver 3V-16V [LD-4B] - $4.86 : Led Flashlight-International Outdoor Store

Ich würde die Led auf einen Prozessorkühler montieren, das sollte das Problem der Wärmeabfuhr lösen.

Den Treiber könntest du auch am(im) Schalter platzieren, nicht unbedingt direkt an die Led, auch Treiber entwickeln Wärme.

mfg
 
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SoaG

Flashaholic**
30 November 2014
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Aha.
Treiber oder KSQ, die 12V am Eingang abkönnen, sind gefragt. Hatten wir zuhauf in der Aquarien-Beleuchtung. Bin aber zu lange davon weg, und kann dir kein aktuelles Produkt speziell dafür empfehlen.

Falls du nicht unbedingt die XM-L verwursten willst: es gibt die wesentlich größeren MT-G2 mit einem sehr neutralem Licht, für 6V, 9V, 36V.

LED auf Kupfer-Board, das wiederum auf einen ordentlichen CPU-Kühler, würde gehen. Noctigon oder so.
CPU-Kühler haben den Vorteil, dass sie schon relativ Plan sind. Ein sauberes Kupferboard, 2 Schräubchen, und man spart sich die Wärmeleitpaste und hat eine famose Ableitung.

Ein fertiges Produkt kommt für mich erstmal generell nicht in Frage. Wenn ich mir etwas in den Kopf gesetzt habe und mir Gedanken über die Konstruktion eines eigenen Produkts gemacht habe, setzte ich das auch in die Tat um. Die Freude am forschen liegt mir nun mal in den Genen ;)
Ach, so einer bist du ... :eek: :rolleyes:



... find ich gut! :thumbup:


Ah, Heinrich ist da. Du bist in besten Händen.
 
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Easyrider

Flashaholic
10 August 2013
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29
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Cassel
Hallo Heinrich,
die gezeigte CREE MT-G2 LED und der dazu passende Treiber geht genau in die richtige Richtung :thumbup:
Die Möglichkeit zwischen Low-Mid-High umzuschalten gefällt mir auch ganz gut. So habe ich später für fast jede Situation auf Knopfdruck das richtige Licht.

Leider ist die LED auf der verlinkten Seite in der Lichtfarbe mit 4000 Kelvin bereits ausverkauft. Vorrätig wäre noch die MT-G2 mit einer Farbtemperatur von 5000 Kelvin. Wäre das von der Lichtfarbe noch im angenehmen Bereich oder ginge das schon eher in ein ungemütliches Blau? Denn was ich nicht so gerne mag ist das schreckliche blau/weiße Licht der klassischen Leuchtstoffröhre.

In meiner zu Testzwecken und in Kombination mit dem Glaskubus verwendeten Convoy S2+ mit XML-T6-3B empfand ich das Licht als sehr angenehm, da ausreichend warm. Dennoch scheint die Glaskugel etwas von dem warmen Licht zu schlucken, was wohl den Materialeigenschaften von Glas + Mattierung geschuldet sein sollte. Diese Eigenschaft muss ich bei der Auswahl einer für meinen Zweck passenden LED in einem gewissen Maß mit einkalkulieren.

Zwecks Schalter: Wäre der unten gezeigte ok, oder sollte ich wegen des Wechselns zwischen den drei Modis Low-Mid-High besser einen Druckschalter verwenden? Kfz-Kippschalter 12 V/DC 10 A 1 x Aus/Ein rastend 1 St. im Conrad Online Shop | 750980

Gruß
Daniel

PS: Natürlich bin ich auch weiterhin offen für andere Vorschläge Zwecks LED/Treiber Kombination zum Anschluss an einen 12 Volt Akku!
 
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Heinrich

Flashaholic**
28 Juni 2013
2.064
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Ruhrpott
Leider ist die LED auf der verlinkten Seite in der Lichtfarbe mit 4000 Kelvin bereits ausverkauft. Vorrätig wäre noch die MT-G2 mit einer Farbtemperatur von 5000 Kelvin. Wäre das von der Lichtfarbe noch im angenehmen Bereich oder ginge das schon eher in ein ungemütliches Blau?

Das kommt drauf an, ich finde das Licht schon sehr angenehm, ein kühles Neutralweiß, aber das ist Geschmackssache, und auch sehr von den reflektierenden Flächen abhängig, kann sein das das kühle bei nakten Holz sehr gut wirkt, aber unangenehm steril bei reinweißen Wänden, muss aber nicht.


In meiner zu Testzwecken und in Kombination mit dem Glaskubus verwendeten Convoy S2+ mit XML-T6-3B empfand ich das Licht als sehr angenehm, da ausreichend warm.

Das ist genau die Farbtemperatur der MT-G2.



Zwecks Schalter: Wäre der unten gezeigte ok, oder sollte ich wegen des Wechselns zwischen den drei Modis Low-Mid-High besser einen Druckschalter verwenden? Kfz-Kippschalter 12 V/DC 10 A 1 x Aus/Ein rastend 1 St. im Conrad Online Shop | 750980

Musst Du wissen was bequemer ist, 10A Schalter ist doch schon mal gut.

mfg
 
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Easyrider

Flashaholic
10 August 2013
203
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Cassel
Danke schon mal für die Unterstützung bis hier her!

[..] kann sein das das kühle bei nakten Holz sehr gut wirkt, aber unangenehm steril bei reinweißen Wänden, muss aber nicht.

Die Decke und die Wände meiner Gartenlaube sind weiß verputzt. Bestünde evtl. die Möglichkeit über eine dezente Einfärbung des Glases ein wärmeres Licht zu erhalten? Alternativ gibt es die Glaskugeln auch in gelb eingefärbten Glas. In wie weit das vom Licht her wirkt müsste ich bei einem weiteren Besuch meines Glaskugelhändlers des Vertrauens herausfinden :fackel:

Zwecks Lichverteilung im Glaskubus: Wäre es ratsam einen flutlastigen Reflektor vor die LED zu setzen oder erziele ich das beste Streuungsergebnis mit der puren LED?
 

Heinrich

Flashaholic**
28 Juni 2013
2.064
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Ruhrpott
Zwecks Lichverteilung im Glaskubus: Wäre es ratsam einen flutlastigen Reflektor vor die LED zu setzen oder erziele ich das beste Streuungsergebnis mit der puren LED?

Pur, Du willst ja den ganzen Raum beleuchten.
Ja Glaskugeln und die matte Oberfläche erzeugt andere Farbtemperaturen, habe nur nicht verstanden wie genau das funktioniert und wirkt.


mfg
 
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Easyrider

Flashaholic
10 August 2013
203
29
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Cassel
Ja Glaskugeln und die matte Oberfläche erzeugt andere Farbtemperaturen, habe nur nicht verstanden wie genau das funktioniert und wirkt.

Da mich das Phänomen und dessen Zustandekommen der Farb ändernden Eigenschaften von mattierten Glaskugeln auch interessiert habe ich mal die Google Suchmaschine bemüht - jedoch leider erfolglos... Aber vielleicht kennt jemand hier aus dem Forum eine plausible Antwort und wäre bereit sein Wissen mit uns zu teilen (?) :)

Wegen der Lichttemperatur habe ich mich etwas genauer informiert und dieses Vergleichsbild ausfindig machen können. http://www.haus-projekt.com/wp-content/uploads/2012/11/LED-Kelvin1.jpg

So wie es scheint tendiert die Lichtfarbe der MT-G2 mit 5000 Kelvin wohl tatsächlich eher ins kühlere weiß, was wiederum später noch durch die leicht Farb ändernde Einwirkung der Glaskugel weiter verstärkt und dadurch für meinen Geschmack wohl eher unangenehm werden würde. Da mir das tendenziell warme Licht der XML-T6-3B in meiner Convoy in Kombination mit dem Kubus sehr gefällt, stelle ich mir nun die Frage nicht einer wärmeren Lichttemperatur wegen auf ein paar Lumen Lichtleistung verzichten zu können und so statt der MT-G2 eine nicht ganz so Leistungsstarke XML zu verwenden.

Welcher Treiber wäre zur Bestromung einer XML LED mit einer Eingangsspannung von 12 Volt denn am ehesten geeignet?

Gruß und einen angenehmen Sonntag,
Daniel
 
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Easyrider

Flashaholic
10 August 2013
203
29
28
Cassel
@Heinrich
Dank Deiner Unterstützung bin ich nun ein gutes Stück weiter. Ich werde es also demnach mit der vorangegangenen MT-G2 LED/ Treiber Kombination versuchen. Die Bestellung ist so gut wie raus. :thumbup:

Zuvor noch zwei Fragen:

1. Es gibt die MT-G2 auf verschiedenen Kupfer-Bords. Für mich relevant wäre einmal das Bord mit einem Maß von 16x1.6mm und zum anderen das Bord in der Größe 20.6x1.55mm. Bei dem im Durchmesser größeren Bord müsste ich ca. 0.6mm vom Rand wegfeilen, damit es später durch den Hals der Kugel passt. So hätte die LED eine größere Fläche über die Wärme abgeleitet werden könnte. Liege ich mit dieser Annahme richtig, oder sollte ich mich doch besser für das kleinere Bord entscheiden?

2. Wegen der entstehenden Eigentemperatur des Treibers bei längerer Belastung ohne Pause - sagen wir mal eine Stunde Dauerbetrieb auf höchster Stufe: Wäre es da sinnvoll wie bei der LED einen entsprechenden Kühlkörper anzubringen?

Gruß
Daniel
 
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Heinrich

Flashaholic**
28 Juni 2013
2.064
851
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Ruhrpott
@Heinrich
Dank Deiner Unterstützung bin ich nun ein gutes Stück weiter. Ich werde es also demnach mit der vorangegangenen MT-G2 LED/ Treiber Kombination versuchen. Die Bestellung ist so gut wie raus. :thumbup:

Zuvor noch zwei Fragen:

1. Es gibt die MT-G2 auf verschiedenen Kupfer-Bords. Für mich relevant wäre einmal das Bord mit einem Maß von 16x1.6mm und zum anderen das Bord in der Größe 20.6x1.55mm. Bei dem im Durchmesser größeren Bord müsste ich ca. 0.6mm vom Rand wegfeilen, damit es später durch den Hals der Kugel passt. So hätte die LED eine größere Fläche über die Wärme abgeleitet werden könnte. Liege ich mit dieser Annahme richtig, oder sollte ich mich doch besser für das kleinere Bord entscheiden?

Stimmt schon was Du schreibst, anderseits wird die Led ja auch nicht all zu hoch bestromt. Noch mal zur Lichtfarbe, dir 5000K sind schon kühl meine ich, ich würde 4000K oder Farbbin 5B bevorzugen. Anderseits wenn dir die Led wirklich zu Kühl ist, der Preis ist heiß und die macht sich dann auch gut in anderen Projekten wenn es nicht passt.

2. Wegen der entstehenden Eigentemperatur des Treibers bei längerer Belastung ohne Pause - sagen wir mal eine Stunde Dauerbetrieb auf höchster Stufe: Wäre es da sinnvoll wie bei der LED einen entsprechenden Kühlkörper anzubringen?

Das kommt auf die Effizienz des Treibers an und kann man schlecht vorhersagen, 80-90% Wirkungsgrad haben die wohl so in der Regel, 80% heißt da doppelt so viel Wärme wie 90%.. würde ich erst mal so ausprobieren, so verbauen das sich die Wärme staut, das solltest Du vermeiden, ich gehe mal davon aus das der Treiber bei zu hoher Temperatur runter regelt, das merkst Du dann schon.

mfg
 
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Easyrider

Flashaholic
10 August 2013
203
29
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Cassel
Noch mal zur Lichtfarbe, dir 5000K sind schon kühl meine ich, ich würde 4000K oder Farbbin 5B bevorzugen. Anderseits wenn dir die Led wirklich zu Kühl ist, der Preis ist heiß und die macht sich dann auch gut in anderen Projekten wenn es nicht passt.

Der Preis für die MT-G2 ist in der Tat fair. Da werde ich in Kombination mit dem passenden Treiber wohl auch zulangen. Was dem leider einen kleinen Dämpfer verpasst ist die erfahrungsgemäß lange Lieferzeit von bis zu über einen Monat... Aber naja, bei dem Preis kann man ruhig etwas warten :D

Alternativ hätte ich auch noch insgesamt vier nagelneue XML2-U2-3C auf 16mm Noctigon Kupferbord vorrätig. Wenn du mir dazu einen passenden Treiber mit 12v input und einem ordentlichen Wums am output im vernünftigen Bereich empfehlen kannst, würde ich meinen Versuch erst einmal auf diese LED Beschränken (?)

Gruß
Daniel
 

Heinrich

Flashaholic**
28 Juni 2013
2.064
851
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Ruhrpott
Alternativ hätte ich auch noch insgesamt vier nagelneue XML2-U2-3C auf 16mm Noctigon Kupferbord vorrätig. Wenn du mir dazu einen passenden Treiber mit 12v input und einem ordentlichen Wums am output im vernünftigen Bereich empfehlen kannst, würde ich meinen Versuch erst einmal auf diese LED Beschränken (?)

2 Leds davon in Reihe und Du kannst den Treiber für die MT-G2 nutzen, mit ähnlicher Helligkeit.

mfg
 
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Easyrider

Flashaholic
10 August 2013
203
29
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Cassel
2 Leds davon in Reihe und Du kannst den Treiber für die MT-G2 nutzen, mit ähnlicher Helligkeit.

mfg

Danke für den Tipp!
Zum Überbrücken der langen Lieferzeit und zum Probieren wäre mir ein Treiber aus Deutschland oder EU-Umland jedoch erst einmal am liebsten... Hast du da evtl. auch eine Empfehlung für mich?

Gruß
Daniel
 

Heinrich

Flashaholic**
28 Juni 2013
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Ruhrpott
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Easyrider

Flashaholic
10 August 2013
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Cassel
So wie es ausschaut ist der Europäische Markt nicht gerade vielfältig, was das Angebot von Treibern mit 12 Volt Input und einem ordentlichen Wums am Output für eine Power-LED angeht - Treiber mit 100-230 Volt gibt es hingegen wie Sand am Meer... :S

Das erinnert mich stark an das mangelnde Angebot von 12 Volt DC Energiesparlampen. Da gibt es auch nur sehr wenige Hersteller bzw. Händler die derartiges anbieten. Man bedenke nicht jeder hat in seinem Garten einen Netzanschluss oder ist ein Freund vom LED-Licht...

Ist die Nachfrage nach solchen Produkten denn wirklich so gering?

Gruß
Daniel
 

Easyrider

Flashaholic
10 August 2013
203
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Cassel
Eine elementare Frage wäre da noch:

Wäre es möglich, und wenn ja sinnvoll, den Strom des 12 Volt Akkus mithilfe eines elektronischen Bauteils auf die Taschenlampen-Treiber-übliche Spannung von 3.0-4.5 Volt herunter zu drosseln?

Gruß
Daniel

PS: An dieser Stelle noch eine Skizze wie ich mir den Aufbau meiner LED-Birne vorstelle :)
 

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light-wolff

Flashaholic***²
14 September 2011
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im Süden
So wie es ausschaut ist der Europäische Markt nicht gerade vielfältig, was das Angebot von Treibern mit 12 Volt Input und einem ordentlichen Wums am Output für eine Power-LED angeht

Du suchst einen Constant Current (CC oder CVCC) Buck Converter. Kriegt man auf ebay und amazon nachgeschmissen.

Hier ein kleine Auswahl (könnten Doubletten dabei sein), die können alle mindestens 5A Konstantstrom:
DC 10A CVCC Converter Buck Adjustable 4.5-30V 24v to 0.8-28V 12v 19v Step Down | eBay
DC-DC 4.5-30V 12v to 0.8-28V 5V 10A Adjustable CC CV Step Up Buck Converter CAR | eBay
5A DC Buck Converter CC/CV 12v 5v 24V car Solar Battery Charger LED Drive w/ PWM | eBay
Neu Adjustable LM2596s DC-DC Step-down CC/CV Power Supply Modul + LED Driver DE | eBay (von dem hätte ich einen übrig, aber noch nicht getestet)
5A Constant Current Constant Voltage Step-down Module CCCV ICSA001A DE | eBay
DC-DC 7-32V auf 0.8-28V 12A 300W Adjustable CC CV Step Up Buck Converter 12V 24V | eBay
Li Battery Module Large Current 5A Constant Current LED Driver Power Supply | eBay
http://www.ebay.de/itm/271748793980

Gibt's auch von deutschen Verkäufern, halt teurer.
 
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Easyrider

Flashaholic
10 August 2013
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Cassel
An dieser Stelle ein großes DANKE an dich lieber Heinrich, für die vielen Informationen und das Know-How das du mit mir und vielen anderen Interessierten bereit warst zu teilen. :daumenhoch:

Viele Grüße,
Daniel
 
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Easyrider

Flashaholic
10 August 2013
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Cassel
Du suchst einen Constant Current (CC oder CVCC) Buck Converter. Kriegt man auf ebay und amazon nachgeschmissen.

Danke für den Tipp, Lightwolff :thumbup:
Wie es scheint gibt es an den Buck Convertern drei kleine Bauteile mit Schräubchen zum Einstellen. Lassen sich solche Konverter auch ohne Elektroniker-Fachkenntisse einigermaßen einfach auf den gewünschten Strom einstellen?

Gruß
Daniel
 
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light-wolff

Flashaholic***²
14 September 2011
16.351
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113
im Süden
Lassen sich solche Konverter auch ohne Elektroniker-Fachkenntisse einigermaßen einfach auf den gewünschten Strom einstellen?
Kein Problem, einfach am richtigen Steller drehen.
Meistens sind es 2: einer für die Maximalspannung (ohne Last etwas höher als die Vorwärtsspanung der LED einstellen), einer für den Strom (Multimeter mit Last in Reihe schalten und bis zum gewünschten Strom aufdrehen).
Der 3. Steller ist für eine Signal-LED, die aufleuchtet, wenn ein bestimmter Strom unterschritten wird, ist fürs Akkuladen das Signal "Akku voll".
 
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