LED-Stromversorgung mit Fertigplatinen, ein paar Ergebnisse

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Liebes Forum,

ich möchte gern auf einen thematisch passenden Thread zurückgreifen, der im Februar von Andreas begonnen wurde und in dessen Verlauf einige interessante Vertreter zum Thema LED-Versorgung zur Sprache kamen:
https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=25239.msg188514#msg188514

Eines davon


(Bild 1) habe ich freundlicherweise von Rolf erhalten und die wirklich sehr kleine PWM mit einem nachgeschalteten Widerstand (0,5 Ohm, 4W) auch gleich einmal an einer CREE XML ausprobiert. Als Stromversorgung kam ein Steckernetzteil mit 5 V (3A) zum Einsatz.
Bei einer Belichtungszeit von 1/100 sec lieferte die mit der kleinen Platine versorgten LED folgendes Bild:


(Bild 2) Ammophila arenaria, HF (Präparat und Färbung von Jörg Weiss), Plan25, Okular S-KPL 10x/20 Br; Canon EOS 70D. Das war zunächst sehr vielversprechend.
Aber leider wurde mit 'mehr Dampf' und damit kürzerer Belichtungszeit (1/1000 sec) dann das folgende Ergebnis erzielt:


(Bild 3) Die gefürchteten 'Jalousien' sind besonders schön unten rechts im Bild zu erkennen.
Damit schied der Einsatz der kleinen von Rolf gezeigten PWM für meine Zwecke leider aus.

Die von Rolf im oben angesprochenen thread ebenfalls vorgestellte Fertigplatine (ausgeführt als Step-Down-Wandler) wurde zunächst einmal im "fliegenden Aufbau" zusammen mit einem Steckernetzteil 12V / 2 A und der gleichen CREE XML auf Linearität der eingespeisten Stromstärke in Abhängigkeit zur Verschlussgeschwindigkeit der Canon EOS 70D untersucht, und es wurde nachstehend gezeigte Relation zwischen eingespeister Stromstärke und dem Reziprok der Belichtungszeit gefunden:


(Bild 4) Das Ergebnis war hinsichtlich der Linearität für meine Zwecke mehr als zufriedenstellend, zumal weder am 'unteren Ende' der Belichtungszeiten noch am 'oberen' (1/2000 sec) auf den Probeaufnahmen Belichtungsartefakte in Form von 'Jalousien' zu erkennen waren:


(Bild 5) Belichtungszeit 1/3 sec, Ammophila arenaria, DL-POL (verwendete Optik siehe Bild 2).


(Bild 6) Belichtungszeit 1/2000 sec, Ammophila arenaria, HF, 1,0 A

Also habe ich diese Fertigplatine in den Status "sehr gut brauchbar" erhoben und ihr ein kleines Gehäuse (Maße 7,5 x 7,5 x 3,0 cm) gegönnt, welches ich im Folgenden einmal vorstellen möchte:


(Bild 7) Frontansicht schräg von oben: Erkennbar sind An/Aus-Schalter (links) und Bereichswahlschalter (rechts, 1 A / 3 A max.) sowie der Drehknopf für das 1K-Ohm-10x Spindelpotentiometer zur Feineinstellung der Leistung.


(Bild 8 ) Rückansicht: Gezeigt ist der Anschluss für die Stromversorgung via Steckernetzteil 12V/2A (Hohlstecker-Buchse rechts) sowie der Anschluss für die LED (Cinch-Buchse, links).


(Bild 9) Ansicht der Unterseite: Die Belüftungsschlitze an der Unterseite sowie an der Rückwand haben für den Normalgebrauch (bis 1,0 A) nur mehr gewissensberuhigenden Charakter...die Abwärme der Platine erreicht nicht einmal 30 °C.

Mit einer Zeiss-Leuchte 30 und dort verbauter CREE XML soll zum Abschluss noch versucht werden, die Stufen der Lichtintensitäten darzustellen.


(Bild 10) Eingestellte Stromstärke 0,02 A, Schalterstellung 'niedrig'. Diese 'Lichtflut' ist für normale Hellfeldbeobachtung meiner Empfindung nach vollkommen ausreichend.


(Bild 11) Eingestellte Stromstärke 1,01 A, Schalterstellung 'niedrig'. Im Hellfeld ist die dargestellte Lichtmenge visuell nicht mehr zu ertragen, aber für lichtschluckende Anwendungen wie Phasenkontrast, POL oder DIC ist diese Lichtmenge für fotografische Zwecke sehr angenehm.


(Bild 12) Mit der von mir gewählten Voreinstellung an der Fertigplatine zur Verfügung stehenden Stromstärke in der Größenordnung 3 A ist dies der Maximal-Output und an dieser Stelle nur als Beispiel zu sehen.
Eine Dauerbelastung der CREE XML würde ich nicht riskieren, aber vielleicht bin ich da auch zu vorsichtig...

Vielen Dank fürs Lesen.

Viele Grüße
Joachim

Edit: Verwendete Mikroskop-Optik ergänzt.

[the_playstation]

Hallo Joachim.
Ist doch auch eine gute Lösung.

Heute sind bei mir Gehäuse + Netzteile + Stecker + Buchsen angekommen. In den nächsten Tagen kommen die elektronischen Bauteile. Ich rechne mit einem ungefähren Preis für die Materialien von 35-37 Euro (Netzteil + Dimmer + LED). Mit Umschaltung (Hi, Low) für unterschiedliche LEDs.

Rolf Ebaylink liegt aktuell bei 22,30 Euro. Allerdings mit Netzteil, Buchsen und LED ist der Preis wahrscheinlich recht ähnlich.

Liebe Grüße Jorrit.

[microvisioneer]

Hallo Joachim,

vielen Dank für die detailreichen Ausführungen.
Bei welcher Vergrößerung wurde denn das Bild2 gemacht?

Freundliche Grüße

Josef

[-JS-]

Hallo Josef,

sorry, ist inzwischen ergänzt.

Viele Grüße
Joachim

[the_playstation]

Hallo Joachim.
Hast Du mal die Temperatur der LED gemessen? Wenn die im "Normalbereich" ist, könnte man noch etwas aufdrehen.

Liebe Grüße Jorrit.