20Watt LED-Lampe

Dadurch dass eine moderne High-Power LED heute nicht mehr ein 
Vermögen kostet, habe ich einmal versucht eine stylische LED-Lampe für 
den Hausgebrauch selbst zu entwikeln und zu bauen.

Herausgekommen ist eine  Alternative zu Glühlampen, welche nicht nur gut 
aussieht, sondern auch nur ca. 12% Energie  einer vergleichbaren Grühbirne 
verbraucht.

Die Bilder in Grossformat

Als ich letztens in einem Baumarkt in der Lampenabteilung eine Philips 
Deckenleuchte in LED Technologie sah, wurde ich endgültig vom weichen Licht der 
LED überzeugt. Trotz schlichtem Design stand auf dem Preisschild an der Lampe 
650.-. Und es waren keine günstigeren Angebote vorhanden. Später suchte im 
Internet weiter nach High Power LED, da mir die Idee gekommen war, selbst eine 
solche Lampe zu bauen.

Fündig wurde ich auf der Internetseite von Reichelt.de, in der Schweiz wurden 
keine Produkte gefunden. Es handelt sich um eine 20 Watt LED von Huey Jann. Sie 
kostet ca. 30€, was für eine einfache LED teuer ist, aber es ist momentan Die LED. 
Sie wird in 4 verschiedenen Weisstönen angeboten und sie ist momentan die 
hellste 20Watt LED auf dem Markt.

 

Auch die Dimensionen sind beeindruckend: 20x20x3.15 mm. So wie auch die elektrischen Daten: bei einem Strom von 1,4 Ampère wurde eine Spannung von 12,6 Volt gemessen, was einer Leistung von knapp 18 Watt entspricht. Leider werden die vollen 20 Watt nur an der Leistungsgrenze dieses LED-Moduls erreicht.Da aber an diesem Arbeitspunkt sich der LED-Kristall in der Sperrschicht extrem erwärmt, altert er demensprechend schneller und der Wirkungsgrad sinkt.

 

Die LED muss gekühlt werden, da sie auch im Normalbetrieb ohne Kühlung sofort 
verbrennen würde.  Meine Wahl fiel auf einen massiven Kühlkörper, der Kühlung 
als auch Gehäuse zugleich ist. Beim Design wurde darauf geachtet, dass er 
einfach zu fräsen sein werde, als auch eine grosse Oberfläche besitzen sollte. Auf 
der Oberseite platzierte ich mehrere Einfräsungen, um die Oberfläche zu 
vergrössern.

 

Im Innern ist ein Platz für die Speisung und die Montage des Kupferkühlkörpers. 
Ausserdem wurden hier verschiedene Gewindelöcher zur Befestigung angebracht. 
In der Rückseite ist natürlich ein, mit viel Liebe und Schweiss, gefeiltes Loch zur 
Aufnahme der Netzbuchse und an der Oberseite befindet sich noch das Loch für 
einen Schalter.

 

Um  die Wärme möglichst effektiv von der LED auf den Kühlkörper zu übertragen, 
wurde ein Wärmeleitkörper aus massivem Kupfer angefertigt.

 

Als Finish habe ich mich für hellgraue Farbe in Granitoptik entschieden, da diese 
Effektfarbe recht fehlerverzeihend ist und der Aluminiumblock einige kleine 
Macken von der Bearbeitung hatte. Zudem finde ich persönlich diese Granitoptik 
passt besser zu dieser Lampe als ein hochglänzender Lack, bei dem man ja 
bekannter weise jeden noch so kleinen Kratzer sieht.

 

Die Elektrik besteht eigentlich nur aus der LED und einer speziellen 
Konstantstromspeisung, die extra für den Betrieb  mit LED’s entwickelt wurde. Ich 
verwende hier ein Model für LED’s bis 25 Watt, mit einem Ausgangsstrom von 1,4 
Ampère. Die Spannung ist hier nicht relevant. Vor der Speisung wurde noch ein 
Schalter zum Ein- und Ausschalten platziert. Der gesamte Klotz ist geerdet, damit 
nichts Blödes passieren kann.

 

Um eine Beschädigung der LED zu vermeiden, wurde zwischen der LED und dem 
polierten Kupferkühlkörper eine Isolierklebefolie angebracht. Denn im Datenblatt 
wurde dies erwähnt, dass die Kühlfläche galvanisch von den Anschlüssen getrennt 
sein müsse und das Gehäuse aus Sicherheitsgründen geerdet ist. Vorsicht ist auch 
beim anlöten geboten, da LED’s allgemein sehr wärmeempfindlich sind. Aus 
Gründen der Symmetrie habe ich für beide Anschlüsse schwarzes Kabel verwendet.

 

Fazit: Schlussendlich lässt sich sagen, der Aufwand hat sich gelohnt. Einzig das 
Fräsen der Kühlrippen und des Innenraumes war sehr Zeitintensiv und Nerv 
aufreibend, ca. 80%  der Zeit wurde für diesen Arbeitsschritt benötigt. Der Rest, 
Lackierung und Elektrik, war eigentlich schnell gemacht. Insgesamt wurde etwa 
35h Arbeit investiert, doch das Ergebnis kann sich wirklich sehen lassen.

Die Lampe bedarf zur Benützung fast einen Waffenschein, denn die Leuchtdichte 
lässt sich mit einem Schweisslichtbogen vergleichen, was jedoch leicht ein 
Nachteil ist, da man ja nicht dauernd geblendet werden will. Ein geeignetes 
Lampenglas oder ein passender Reflektor war noch nicht aufzutreiben.

Im Freien kann die Lampe auch zur Anstrahlung verschiedener Objekte bei Nacht 
benutzt werden. Aber auch hier kann ein geeigneter Reflektor Wunder wirken, da
z.B. die Gäste der Grillparty sich nicht immer über die Blendung beschweren.

Jetzt hoffe ich, dass ich mit meiner Musterlampe etwas im LED-Lampenbau 
bewirken kann.