Huhu,
ich möchte mir gerne eine Taschenlampe selberbauen (Für die Erfahrung)
Das Gehäuse für Batterien (Akku) besteht aus einem Edelstahlrohr mit
einem
Durchmesser von 60mm und 2 mm Wandung
(Soll wasserdicht werden)
Da ich nicht zu viele Batterien verwenden möchte aber die LED 12V
braucht (11,2V) (Cree MK-R Weiß) 15,2Watt
Würde ich mit einem Dc/Dc StepUp Wandler arbeiten (3-4A)
Batterien Standard AA mit 1,5 Volt und so gebaut damit auch Akkus mit
1,2 Volt laufen.
ich würde immer 3 Batterien/Akkus in reihe schalten um auf 4,5/3,6V zu
kommen
und davon 2 Packs machen und diese Parallel schalten (für mehr Strom)
Desweitern würde ich eine 1,5A KSQ verwenden (mit Kühlung)um nicht immer
an der Leistungsgrenze fahren zu müssen (LED max. 1400mA)
wäre es schlauer eine 3 A KSQ zu bauen oder lieber 2 1,5 falls ich zwei
LEDs verwenden möchte?
evtl. würde ich zwei verbauen (Nah und Fernlicht)
des weiteren wollte ich schaltstufen einbauen um die Batterie noch mehr
zu schonen oder wäre ein Dimmer da besser ?PWM
wie findet ihr das vorhaben? könnte man dort etwas verbessern wäre für
jede Antwort dankbar.
und bitte sachlich und freundlich bleiben :D
12V LED macht keinen Sinn, da gibt es haufenweise sinnvollere.
cree XML zum Beispiel. Taschenlampentreiber gibts auch schon als lineare
konstantstromquelle mit mehreren helligkeitstufen die per tiny13 und PWM
erzeugt werden. Kostenpunkt für LED und Treiber 10$...
Wenn die Lampe längere Zeit verwendet werden sollte dann solltest du auf
eine gute Wärmeabfuhr sorgen. in der Regel sind LED Taschenlampen aus
diesem Grund aus Alu.
Der Reflektor ist sehr wichtig!
Julian schrieb:> ich würde immer 3 Batterien/Akkus in reihe schalten um auf 4,5/3,6V zu> kommen> und davon 2 Packs machen und diese Parallel schalten (für mehr Strom)
Unsinnig. Schalte alle in Reihe. Das geht im Rohr auch wesentlich
einfacher, jedoch mit den bekannten Wackelkontakten von Taschenlampen
(schütteln für Licht).
Hallo Markus
danke für den Tipp da werde ich zwei von nutzen und mit 2A oder 2,3A
bestromen oder macht das der LED nichts wenn ich da nonstop 3A
reinlasse?
und danke für den Hinweis mit dem Treiber :)
für jede LED 3 Batterien in reihe das sollte ihr ja dann reichen
Nur so am Rand ist es wirklich sinnvoller eine schwächere LED zu nutzen
und dafür mehrere zu verbauen? anstatt einfach die Spannung
hochzudrücken?
die Wandler kommen ja gut an die 90% Effizienz hin.
Julian schrieb:> Nur so am Rand ist es wirklich sinnvoller eine schwächere LED zu nutzen> und dafür mehrere zu verbauen? anstatt einfach die Spannung> hochzudrücken?
kommt darauf an. Mehre kleine LEDs lassen sich besser kühlen weil die
Wärme etwas mehr verteilt ist. Dafür hat man das Problem das man auch
eine Passende Optik braucht. Eine Einzelne Lichtquelle mit einer großen
Optik lässt sich wiederum besser bündeln.
Welche Gedanken hast du dir zur Optik gemacht?
Die Optik würde ich aus Makrolan machen
das lässt sich gut bearbeiten ist Schlag und Kratzfest.
Da ich ein großes Feld ausleuchten möchte, würde ich dieses von einer
Seite anschleifen und mit und die Led mit einem Reflektor auf die
scheibe im abstand von ca. 3cm richten.
damit sollte das glas ganz gut streuen.
Größere LEDs machen mehr licht aber leuchten nicht so weit bei einem
vergleichbaren Reflektor.
Es gibt auch noch MTG2 mit 6V Vorwärtsspannung, ist aber recht teuer im
Vergleich zu einer XML. XML2 kostet ca 7$ mtg2 23$.
Wenn du auf gute Wärmeabfuhr achtest und einen copperstar mit direkter
Verbindung verwendest dann kann man locker 5A durch eine XML2 jagen. Die
ist dann heller als die Sonne...
Batterien machen bei den Strömen keinen Sinn, Akkus sind Pflicht.
Du musst dir überlegen ob du hochtransformierst(Boost driver) oder
runter(Buck driver). Wie gesagt das einfachste ist ein linearer Buck
Treiber, Nanjg 105c, robust einfach und von der Effizienz bei 3 Akkus
vergleichbar einer schlauen Schaltung...
Wenn du die Elektronik nicht selberbauen willst und keine scheu hast
Dinge direkt aus China zu bestellen dann solltest du mal im
budgetlightforum.com vorbeischauen.
Da ist alles know how vorhanden...
Hallo Kalle
Danke für den Hinweis mit der MTG2 diese gefällt mir aber ist die nicht
sehr schwer zu löten?
5A wären dann doch ein wenig too much aber wen das möglich ist, sind
2-3A ja ne Kleinigkeit.
Komme grade erst zu den power Leds habe vorher viel mit 3,5mm und
SuperFlux gearbeitet aber diese sind mir nun zu wenig.
die Batterien sollten nur für den Notfall gedacht sein Akkus wären schon
vorgezogen worden.
Die Elektronik kann ich selber löten das sollte eigentlich kein Problem
darstellen.
Evtl. werde ich das Gehäuse doch Flach mit griff gestallten um die
wärmeabfuhr zu verbessern.
einen Lüfter sollte ich nur nicht verwenden weil der ja auch wieder
Strom braucht und das ganze ja dicht seien soll.
(wird Outdoor und aufn Bau verwendet.)
das Glas wäre dann ca. 15x15cm groß und 10mm stark vor die Led würde ich
eine kleine Metallplatte im abstand machen um das Glas vor der Hitze zu
schützen.
kopfkratz
Also es gibt mehrere "Joulethief" Schaltungen die Du Dir mal suchen
solltest.
Was die Wärme angeht ist Stahl nunmal schlechter als ALU oder Kupfer.
Du könntest allerdings den Groundpad der LED mit Kupferlitze an einen
Runden ALU-Kühlkörper leiten den Du um den Lampenkopf legst.
Wenn Du Angst um Deine Linse hast platziere einen Rundspiegel direkt
über der LED der dann das Licht in den Hohlspiegel des Reflektors
bringt.
Wie willst Du eigentlich die Wasserdichtigkeit erreichen, Gummiringe
alleine machen Deine Lampe nicht wasserdicht ?
Julian schrieb:> Hallo Markus>> danke für den Tipp da werde ich zwei von nutzen und mit 2A oder 2,3A> bestromen oder macht das der LED nichts wenn ich da nonstop 3A> reinlasse?>> und danke für den Hinweis mit dem Treiber :)>> für jede LED 3 Batterien in reihe das sollte ihr ja dann reichen>> Nur so am Rand ist es wirklich sinnvoller eine schwächere LED zu nutzen> und dafür mehrere zu verbauen? anstatt einfach die Spannung> hochzudrücken? die Wandler kommen ja gut an die 90% Effizienz hin.
Es ist sinnvoll die LED nicht an Maximum der Leistung zu betreiben.
Dadurch steigen Effizienz und Lebensdauer. Also lieber mehre.
kopfkratzer schrieb:> Also es gibt mehrere "Joulethief" Schaltungen die Du Dir mal suchen> solltest.
Wenn man eine Batterie als einzige Energiequelle hat, sollte man sicher
nicht die uneffizienteste Spannungswandlerschaltung nehmen die es gibt,
denn Batteriestrom ist zu wertvoll um ihn sinnlos zu verballern.
Es gibt genügend über 90 Prozent wirksame Schaltrgler.
MaWin schrieb:> kopfkratzer schrieb:>> Also es gibt mehrere "Joulethief" Schaltungen die Du Dir mal suchen>> solltest.>> Wenn man eine Batterie als einzige Energiequelle hat, sollte man sicher> nicht die uneffizienteste Spannungswandlerschaltung nehmen die es gibt,> denn Batteriestrom ist zu wertvoll um ihn sinnlos zu verballern.> Es gibt genügend über 90 Prozent wirksame Schaltrgler.
Und was ist der "Joulethief" den man sich mal suchen sollte anderes ?
Löten ist einfach, die werden auf einen Mini kühlkörper gereflowed,
musst du nicht selber machen die gibts so zu kaufen.
Die kühlkörper sind oft sternförmig, daher der Name Stars.
Das anlöten von einem Kabel ist einfach, denn der Stern hat zwei große
Pads.
Schau dir das mal an:
http://www.led-tech.de/de/High-Power-LEDs-Cree/CREE-XM-Serie/CREE-XM-L2-U2-auf-Kupferkernplatine-LT-2078_120_170.html
Dieser Stern muss unbedingt auf einen sehr ebenen Kühlkörper aufgebracht
werden. Ein Hauch Wärmeleitpaste dazwischen um die Luft zu verdrängen
und Unebenheiten auszugleichen.
Hallo eine kurze Frage wegen der Akkus warum denn alle in Reihe? Dann
habe ich meine 3-4Volt aber nur 2500mA (ca.) wenn ich jetzt ein weiteres
pack baue 3-4Volt und das Parallel schalte habe ich doch 3-4Volt und
5000mA
Wenn ich zwei LEDs verbaue und die mit 2A bestrome wurde der Akku so
ca.2Stunden halten? Mit nur einem pack nur ca. 1
Weis ja nicht genau wie viel die elektronischen Teile wollen.
Evtl. Wuerde ich noch eine Hohlbuechse einbauen um ein Externes Netzteil
zu nutzen einen Schalter zum umschalten von Akku auf Netzteil musste
dann ja auch kommen.
Da ich bereit bin 50-60€ zu zahlen inkl Röhre und Glas
Sollte das ja hinkommen
Spannungswandler (12V variante?) ca. 5€
Led MK R 2x 21€
Rohr 7€ evtl umsonst vom Metallbauer
Das teuerste wäre ja eig wie immer der Akku.
Die XML 2 kommt kostenmaessig ja gleich wegen 2 oder 3€ braucht man ja
nicht zu diskutieren :)
Julian Zoll schrieb:> Hallo eine kurze Frage wegen der Akkus warum denn alle in Reihe? Dann> habe ich meine 3-4Volt aber nur 2500mA (ca.) wenn ich jetzt ein weiteres> pack baue 3-4Volt und das Parallel schalte habe ich doch 3-4Volt und> 5000mA
Weil sich Batterien ungleich entladen und ungleiche Innenwiderstände
haben.
Im ungünstigsten Fall ist ein Strang besser geladen und versucht dann
die höhere Spannung dem schwächeren Strang aufzuprägen (c.f. ihn zu
laden).
Batterien immer seriell nie parallel!
rgds
Julian Zoll schrieb:> habe ich meine 3-4Volt aber nur 2500mA (ca.) wenn ich jetzt ein weiteres> pack baue 3-4Volt und das Parallel schalte habe ich doch 3-4Volt und> 5000mA>> Wenn ich zwei LEDs verbaue und die mit 2A bestrome wurde der Akku so> ca.2Stunden halten? Mit nur einem pack nur ca. 1
Falsch gerechnet. Du berechnest die von Dir an der LED benötigte
Leistung, das ist das was der StepUp zur Verfügung stellen muss.
Ausgangsleistung = Wirkungsgrad * Eingangsleistung. Damit bekommst Du
die Eingansgleistung und die benötigte Stromstärke bei einer Spannung.
rgds
Hallo
Die wasserdichte wollte ich mit Gummi bzw. Acryl abdichten den
batteriefach Deckel wuerde ich mit einem recht breiten gewindefeld
realisieren und dort auch mit Gummi abdichten.
Am liebsten wuerde ich einen doppelkammersystem bauen aber das ist dann
doch recht aufwendig.
Werde sie wohl doch aus Alu bauen und einfach lackieren da ich ungern
alu und stahl verbinde wegen der Kontakt Korrosion.
Mit den Batterien ist echt komisch wenn ich doch jetzt alle in reihe
schalte komme ich auf meine 3,6 Volt
wenn jeder Akku 1,2Volt hat und ca. 2000ma
habe ich am ende doch einfach nur 3,6Volt und 2000mA oder?
wie erhalte ich denn am besten mehr Strom? ich hätte schon gerne eine
lange akkulaufzeit von 2 stunden oder mehr
spätestens jetzt werde ich hier bestimmt für unfähig erklärt aber mein
Wissenshunger ist groß!
Julian schrieb:> spätestens jetzt werde ich hier bestimmt für unfähig erklärt aber mein> Wissenshunger ist groß!
Julian.
Der entscheidende Punkt ist, dass du pro Batterie eine bestimmte
Energiemenge zur Verfügfung hast. Die berechnet sich aus
P = U * I
und ist mehr oder weniger pro Batterie konstant.
D.h. wenn du 2 Batterien hast und sie parallel schaltest, dann kannst du
die doppelte Strommenge entnehmen (2 mal 2000mAh) aber hast nur die
Spannung von einer Batterie (1.2V).
Schaltest du sie in Serie, dann hast du zwar die doppelte Spannung
(2.4V) aber du kannst dann nur die 2000mAh entnehmen, die jeder Batterie
abgeben kann.
Unter dem Strich kommt aber in beiden Fällen das gleiche raus. Denn das
Produkt aus U und I ist in beiden Fällen dasselbe.
Aber!
So einfach ist die Sache nicht. Denn Batterien parallel schalten klingt
erst mal gut. Aber dazu müssen die die gleiche Spannungslage haben. Hat
eine Batterie 1.2V, die andere aber nur 1.1V, dann wird die mit der
höheren Spannung versuchen, die mit der kleineren Spannung zu laden.
Genau das willst du aber nicht, denn das ist für dich ein
Verlustgeschäft.
Für die Laufzeit interessiert dich in erster Linie weder SPannung noch
Strom, sondern die Energiemenge die du zur Verfügung hast. OK, die
SPannung interessiert dich schon auch noch, weil dir die LED eine
Mindestspannung vorgeben, auf die du kommen musst. Wenn es sein muss mit
einem Step-Up Wandler, der natürlich auch keinen Wirkungsgrad von 100%
hat.
Julian schrieb:> wie erhalte ich denn am besten mehr Strom? ich hätte schon gerne eine> lange akkulaufzeit von 2 stunden oder mehr
Bei 3,6V und 2Ah kannst Du aus Deinem Akku 7,2Wh ziehen.
Bei 1,2V und 6Ah kannst Du aus Deinem Akku 7,2Wh ziehen.
Bei 7,2V und 1Ah kannst Du aus Deinem Akku 7,2Wh ziehen.
Merkst Du was?
Wie lange jetzt Deine 15W LED leuchtet, kannst Du selber ausrechnen...
;)
Mirko
Hallo
erstmals supervielen dank!
der beitrag über die Power von Batterien war super hilfreich
jetzt fange ich nur langsam an zu zweifeln das teil mit normalen Akkus
zu bauen.
bei 7,2Wh leuchtet die Lampe wirklich nicht lange. vor allem die 12V
variante wegen dem Step Up Wandler mit seinen ca. 90-95% Effizienz
Julian schrieb:> jetzt fange ich nur langsam an zu zweifeln das teil mit normalen Akkus> zu bauen.
Ach, das ist nicht das Problem. Du mußt nur deine Vorstellungen von
LED-Leistung, Laufzeit und Volumen/Gewicht der Akkus mal mit der
Realität abgleichen. Die Physik ist da unerbittlich.
> bei 7,2Wh leuchtet die Lampe wirklich nicht lange. vor allem die 12V> variante wegen dem Step Up Wandler mit seinen ca. 90-95% Effizienz
Auch hier siehst du das Problem an der falschen Stelle. Da die Spannung
an der LED und am Akku sowieso nie perfekt übereinstimmen (schon allein
deswegen nicht, weil die Akku-Klemmenspannung vom Ladezustand abhängt)
brauchst du immer einen Spannungs/Stromwandler, der im einfachsten
Fall natürlich auch ein simpler Vorwiderstand sein kann. 90%
Wirkungsgrad sind da ein Traumwert.
Überhaupt glaube ich daß du die Schwerpunkte an den ganz falschen
Stellen setzt. Der Knackpunkt bei der Konstruktion eines
LED-Scheinwerfers ist die Optik, was bei High-End LEDs heute fast immer
ein Reflektor ist. Und den kannst du nicht mal eben aus Alufolie falten
oder aus einem Alublock feilen. Nächster Punkt ist die
Kontaktierung/Kühlung der LED. Die Leistungsdichten bei
Hochleistungs-LEDs sind enorm. Und gute Kühlung und gute Optik sind nur
schwer vereinbar. Für Unterwasserbetrieb kommt noch das Problem der
Abdichtung dazu. Was ja auch Schalter und einen Batteriefachdeckel
einschließt (oder eine Ladebuchse). Immerhin vereinfacht der
Unterwasserbetrieb das Kühlungsproblem. Du mußt nur die LED thermisch an
das Gehäuse anbinden.
Die Elektronik in so einer Taschenlampe ist am Ende ganz simpel. Akku
und LED wählt man nach den gewünschten Parametern (Helligkeit,
Leuchtdauer, Volumen). Und dann sucht man sich aus einer breiten Palette
von Standard-IC einen Stepup- oder Stepdown-Schaltregler aus und
garniert ihn mit Hühnerfutter nach Datenblatt.
XL
Julian schrieb:> bei 7,2Wh leuchtet die Lampe wirklich nicht lange. vor allem die 12V> variante wegen dem Step Up Wandler mit seinen ca. 90-95% Effizienz
So ein normaler 3.6V (3V bis 4.1V) LiIon-Akku mit 2Ah hat doch schon ca.
7.2Wh, ich würde so viele LiIon-Akkus reinbauen wie nur irgendwie
möglich.
Mit 4 Akkus hättest du 2 Stunden Laufzeit bei Vollast.
Aus eigener Erfahrung weiß ich aber dass Vollast nicht immer erwünscht
ist und deshalb solltest du Möglichkeiten zur Dimmung (Stufenschalter
oder Einzelschalter mit kleinem ATtiny dran) nutzen.
Meine Taschenlampe (2x 3.6V 1Ah Zellen und 100mA LED) hält je nach
Nutzung zwischen 1/2 und einem Jahr.
Du solltest einen StepUp-Wandler (von 3V bis 4.1V auf 9 bis 12V) nehmen
und mit ihm den Strom für die LED einstellbar machen.
Es ist auch gut eine Unterspannungsanzeige zu haben, dafür kannst du den
ATTiny (oder ATMega oder PIC ... ) nehmen und die LED aufblitzen lassen
wenn die 3V (oder besser 3.6V) erreicht sind.
Es geht auch mit einem OpAmp + Referenzspannung + Kleinkram, aber bei
einem Controller kann man leicht etwas ändern und die Referenzspannung
des AVR sind recht gut.
Die Referenz ist nicht genau (ANSTATT 2.56V sind es z.B. 2.701V oder
anstatt 1.1V sind es 1.114V), aber der Wert ist auch bei tiefen/hohen
Temperaturen immer gleich).
> jetzt fange ich nur langsam an zu zweifeln das teil mit normalen Akkus> zu bauen.
Das geht schon, du brauchst halt nur ne ganze Menge ;)
> bei 7,2Wh leuchtet die Lampe wirklich nicht lange. vor allem die 12V> variante wegen dem Step Up Wandler mit seinen ca. 90-95% Effizienz
Du kannst ja einfach mal zurückrechnen wie viele Zellen du brauchst, um
bei gegebener Leistung eine bestimmte Laufzeit zu erreichen. Wenn dir
das dann zu viele sind, bleibt vermutlich nur der Wechsel auf eine
andere Batterie-Chemie, im Zweifel Lithium. Grober Daumenwert: 3*AA NiMh
~ 1*18650 Lithium
Als Referenz: meine größte Lampe mit 3*Cree XML zieht bei Vollgas ca.
17W und wird mit 2 oder 3 Lithium-Zellen 18650 bestückt. Damit lässt
sich dann eine halbwegs akzeptable Laufzeit erreichen.
Hoi mein Problem ist hauptsächlichts das ich von ICs erstmal keinen
schimmer habe :)
Wollte mal ein lauflicht bauen der IC ist in rauch aufgegangen.
Das zusammenlöten ist da ja kein ding aber die Programmierung.
Auf die Antwort soviel Akkus zu verwenden wie möglich.
dann könnte ich ja theoretisch 15 Akkus nutzen und bräuchte dann nicht
mal einen step up Wandler.
Ok dann mal der entgültigen Aufstellung
Led 2x Cree MKR
DC / DC stepup Wandler
KSQ mit PWM max 2400mA (oder doch lieber 2 1200mA?)
PWM über ATMega (schaltstufen) denke an 3-4 stück
Optik aus Makrolon (die Reichweite ist nicht all zu wichtig) mehr die
Flächenausleuchtung im Nahbereich
8Akkus sollen verbaut werden evtl. noch 2 als Leistungsreserve.(je Led
4-5)
Alles in einem Alu rohr 60x250mm (ohne kopf für LED dieser soll nochmal
ca.80x50mm werden.)
Den LED Kopf würde ich wie einen Kühler aussehen lassen um eine große
Fläche zu erreichen.
zum Reflektor ich weis das die nicht rund sind sondern mehr wie eine
Ellipse
und dann quasi wie stufen abgebaut damit jede licht Farbe gleich
reflektiert wird.
wie ich den mache verschiebe ich mal auf ganz hinten.
