Prototyp in Konkurrenz zu Trustfire Wolfeyes usw.

timeliver

Stammgast
21 November 2010
66
3
8
Hallo,
ich lese bei euch immer fleißig mit, hatte schon eine Trustfire sst 90 sst 50 und sah wie sie aufgebaut waren.

Ich wollte nun weil so gut wie keiner der Hersteller die Led´s Richtig ausfährt oder Linsentechnik verwendet eine eigene Lampe bauen.

Mir Schwebt jetzt als erstes eine Überlampe vor, d.h. eine sst 90 mit 10A oder 5 xml U2 und zwar fokussierbar.

Am liebsten 5 Stufen, in etwa:

SST 90 5x Xml U2
2700 Lm 6000 Lm
2000 Lm 4000 Lm
700 Lm 1300 Lm
100 Lm 300 Lm
20 Lm 1 Led 50 Lm


Über die Kühlung muss ich mir noch Gedanken machen und dieses wahrscheinliche Problem wird erst bei der Gehäuseplanung so richtig durchkommen.

Die Größe wird so 30cm in der Länge und ~7cm (sst90) kopfbreite bzw. ~15cm (5x xml u2).

Die Bestromung erfolgt über 2 26500er, dürfte reichen oder?

Bin von Beruf Zerspaner und habe eine kleine Drehmaschine Zuhause.

Bräuchte also nur den Treiber und den passenden Schalter, den Rest hab ich schon im Kopf.

Zur Kühlung müsste eine massivere Grundplatte am besten Kupfer dienen, die könnte dann auch sehr effizient die Abwärme aufnehmen und für eine Minute auch gut abführen können bevor die Leds einen Hitzetod erleiden würden.
Ich meine also, dass die Höchste stufe wirklich nur ein Kurzzeitiger Turbo sein soll, der für nur eine Minute betätigt werden soll, und dann genau so wieder eine halbe Minute Abkühlzeit haben sollte und es wieder eine Minute aushält.

Also mein eigentlichen sowas wie die Led lenser x21 bzw. Olight sr90 in fokussierbar.

Ich brauch aber erst noch Unterricht und Tipps von euch, dafür schon mal jetzt danke.

Mfg stefan
 

archangel

Flashaholic**
7 April 2011
4.544
1.434
113
Klingt sehr interessant, da bleibe ich gerne im Fred. Helfen werde ich dir nicht können, kann dich aber an meinen Freund Xandre und seinen Buddy Andi verweisen. Andi ist ein Treiberexperte, und Xandre wird bei deinem Projekt feuchte Augen kriegen, insbesondere da er die selbsternannte Laufzeitwurst ist und deine Lampe auf höchster Stufe kaum länger als eine Minute durchhalten soll - genau sein Fall. :D

Die Fokussierbarkeit möchte ich aber in Zweifel stellen. Habe selbst eine XM-L Lampe mit fetter asphärischer Linse (customized), und eigentlich ist die Linse immer noch nicht groß genug. Das mal fünf halte ich für kaum umsetzbar...
 
Zuletzt bearbeitet:

RC-Drehteile

TaschenlampeneigenbauSpezi & Ehrenmitglied
4 Juli 2010
6.205
6.284
113
hey Stefen,

schön, dass man sich an solche Extremprojekte heranwagt.

Darf ich mir erlauben zu fragen, welche Erfahrung du beim Lampenbauen hast ?

Als erstes Fallen mir deine Lumenangaben auf. Lass jeweils die hellste Stufe weg, dann hast du halbwegs realistische Werte... Denn die verbreiteten Werte wie 1000Lumen pro XM-L sind im Labor erreichte Wunschwerte...

Wenn du was fokusierbares willst, würde ich dir zur SST90 raten... dazu eine große Linse ( um die 10cm oder größer ) und du kannst halbwegs ordentlich Reichweite erreichen...

Die 5xXM-L werden sich nur sehr schwer realisieren lassen, ich baue gerade eine X21 auf XM-L um und das wird auch in Throw Stellung wohl eher ein Flooder werden, wobei das Licht trotzdem noch locker 200m schaffen sollte...

Gut, bei weniger LEDs und größeren Linsen geht da vielleicht ein bisschen mehr, aber ein richtiger Thrower ist damit kaum möglich.

Zur Kühlung:

Ich würde mal über einen Lüfter nachdenken, bei der SST 90 wirst du den kaum brauchen, aber bei den 5x XM-L schon eher...
die gibt es übrigens schon Wasserdicht, das heißt, die Lampe bleibt auch robust.

Die Akkuwahl würde ich abhängig von dem Treiber machen...


Du merkst, dass man jede Antwort differenzieren muss, weil sich deine beiden Konzepte so unterscheiden...

Was ist denn dein Ziel und was wird dein Anwendungsgebiet für die Lampe sein ?

viele Grüße

Michael
 

Xandre

Flashaholic***²
8 März 2011
13.284
5.557
113
BaWü
Ganz klar mit SST 90 in der Größe.
Denke auch dass man die überbestromen kann.
2Stück 26650er sind ok.
Und das was Archi über mich gesagt hat ist richtig,ich würde es nur mit einem bauen.
Michael hat sonst schon Alles gesagt.

Bin gespannt was raus kommt,vor Allem Vorne ;)

Gruß Xandre
 

timeliver

Stammgast
21 November 2010
66
3
8
Im Labor kann man auch nix anderes tun außer die Led´s mit Kupfer zu Kühlen, oder sind die Werte unter Peltierelementen und flüssigem Wasserstoff zusammengekommen?

EDIT: Erfahrung im Lampenbau? Habe mal alte handscheinwerfer mit Heißkleber zu Hdi scheinwerfern umgebaut, der eine 3500 Lumen der andere der noch nicht funktioniert >10000.
Aber die Erfahrung die Trustfire hat, hab ich auch... zumindest wenns um´s Kühlen geht, bei mir ist eher die Elektronik der limitierende Faktor, ich weiß dass 1A auf 1V 1W sind, mehr nicht.

Ich habe mir natürlich schon Gedanken gemacht warum Fenix bei der Tk 70 z.B. nur 2200 Lumen liefert anstatt 3000, aber die haben auch einen Ruf zu verteidigen der Zuverlässigkeit anspricht und die Leuchtdauer auch bei Turbo so lange halten soll wie der gespeicherte Strom es zulässt.

Ich habe mir heute im Saturn die x21 von innen angesehen und weiß jetzt schon wie die kühlen und die tun das nicht einfallsreich.

Warum einen Lüfter wenn ich die Lampe nur 1 Min auf höchster Stufe laufen lassen will? Die Wärme hat nach einer Minute gerade mal den Lampenkopf auf ~30C° erhitzt. EDIT: bei 5 xml und 7mm Kuper oder machen wir 10 draus nichteinmal 30, oder?

Ich will euch nicht in euere Erfahrung drein reden, was Fenix nicht macht ist auch kaum möglich, aber eine Minute hatte ich auch bei Überstromung für möglich gehalten wenn z.b. eine Kupferplatte mit 7mm Stärke der Wärme entgegenhält.
Am äußeren Radius auf 20mm verlängert würde sie auch massig Wärme ans Gehäuse weitergeben.

"Bin gespannt was raus kommt,vor Allem Vorne"
Bin dabei zu planen nicht zu bauen... geht es nicht mach ich es nicht, geht es vielleicht, wird sie gebaut.

Ich halte es für möglich, sagt mir (bitte) warum nicht.

Mfg stefan
 
Zuletzt bearbeitet:

timeliver

Stammgast
21 November 2010
66
3
8
Und wie heisen die Dinger an denen man Ströme einstellen kann und dann wo anlegen kann? Tischmultimeter?

Dann würde ich mal unter Video eine T 6 durchbrennen lassen, nur um zu sehen was denn möglich wäre.
 

RC-Drehteile

TaschenlampeneigenbauSpezi & Ehrenmitglied
4 Juli 2010
6.205
6.284
113
hey,

diese Teile heißen Labornetzteile...

eine T6 durchbrennen zu lassen, wäre Geldverschwendung... haben wir schon getan :D.

Also ausgelegt sind sie bis 3A, das ist auch kein Thema... Ich habe auch schon welche mit 3,5 und 3,9A verbaut, das geht auch... Xandre betreibt eine mit 4,2A... viel mehr würde ich ihr aber nicht zumuten, vor allem, weil die LED mit ansteigendem Strom nicht mehr heller wird... bzw der Lichtvorteil durch hohe Wärmeentwicklung und dadurch miserablen Wirkungsgrad ausfgehoben wird.


Dein ganzes Projekt ist möglich, klar, wieso nicht...
Den Lüfter hatte ich vorgeschlagen, als Verbesserungsvorschlag, musst du ja nicht machen... Damit hättest du die Lampe auch für längere Zeit auf Turbo laufen lassen können...

Im Labor werden die LEDs kühl gehalten, ob mit Peltierelementen oder anders, weiß ich nicht... Im MTB Forum wurde die XM-L unter praxisnahen Vorraussetzungen mit etwa 850 Lumen gemessen, glaube ich... und das an der LED... Das heißt, selbst wenn sie an 4A etwa 1000 Lumen liefern würde, was meinst du, was hinter der Optik rauskommt ? ich tippe mal auf 400Lumen in Spot Stellung und auf 750Lumen in Flut-Stellung.

Das ist auch der Grund, warum Fenix die TK 70 mit "nur" 2200 Lumen angibt... es wird das gemessen, was raus kommt... Auch unter praxisnahen Bedingungen... Nach ANSI muss die Lampe 3min brennen, das heißt, sie erwärmt sich schon -> weniger Licht. Reflektoren und Glasscheiben schlucken auch Licht... deswegen kann das mit 2200 Lumen gut hinkommen...

Die Kühlung der LL Lenser ist für deine Anwendung völlig unterdimensioniert...

Für die 7XR-Es an 700mA geht das und reicht völlig aus... aber 50-60W sind ne ganz andere Hausnummer...da denke ich, dass auch dein Kupfer nach 1 Minute mehr als 30° hat... ließe sich jetzt ausrechnen, da bin ich jetzt aber zu faul dafür :D.

ich wünsch dir viel Glück und viel Erfolg bei deinem Projekt, und wenn du Fragen hast, stelle sie ruhig... Aber ich weiß aus eigener Erfahrung, wie umfangreich so ein Projekt ist...

viele Grüße

Michael
 

light-wolff

Flashaholic***²
14 September 2011
16.304
12.438
113
im Süden
Und wie heisen die Dinger an denen man Ströme einstellen kann und dann wo anlegen kann? Tischmultimeter?...
Labornetzgerät heißt das Ding.

Massives "Überstromen" von LEDs bringt nichts, auch nicht bei bester Kühlung, da der Wirkungsgrad mit steigendem Strom abnimmt. Zuerst wird sie nicht mehr heller, dann wieder dunkler, und dann kaputt. Bei einer XM-L ist über schätzungsweie 4A nicht mehr sinnvoll. Wenn man guten Wirkungsgrad haben will, sollte man die nicht mal voll ausreizen (3A Maximum lt. Datenblatt), von daher sind die käuflichen TL schon ganz vernünftig.
Und: vorne kommen immer weniger Lumen raus, als die LED abgibt, 75% sind schon ganz gut.
Wenn Du eine LED kaputtheizen willst, dann bitte mit Luxmeter o.ä. abgegebenes Licht im Verhältnis zum Strom aufzeichnen und hier posten, dann gibt's nämlich Erkenntnisgewinn für alle anstatt nur Gestank für einen :D;)

Edit: och männo, jetzt hab ich das alles umsonst getippt weil's schon dasteht...
 
Zuletzt bearbeitet:
  • Danke
Reaktionen: archangel

Xandre

Flashaholic***²
8 März 2011
13.284
5.557
113
BaWü
Was mich wundert,ist das schon einige Bilder umhergegangen sind,
die zeigen wie eine XM-L im Unterschied von 3 und 5 Ampere andere Helligkeiten raus wirft.

Gegen eine "gesunde"und "sportliche" Überbestromung spricht meiner Meinung nach Nichts.

Die XM-L wird meiner Meinung nach nur mit 3A angegeben,dass keine Garantieansprüche der Talafirmen gegenüber Cree entstehen.
Genauso Talafirmen mit ihren Kunden.Lieber weniger Bestromung und nicht volle Leistung-wie vielleicht durchgebrannte LEDs.

Bin Flashi-soll heißen,ich weiß wann ich die Tala ausmache oder runter dimme.

Bei einem Talamod,die nur kurz leuchten soll,empfehle ich mit so viel wie geht die LED anzufahren.

Manche fahren eine 3er LED mit 5A pro LED an-kein Problem bei entsprechender Kühlung.Halt kurzzeitig!

Gruß Xandre
 

RC-Drehteile

TaschenlampeneigenbauSpezi & Ehrenmitglied
4 Juli 2010
6.205
6.284
113
hm, ok, dann halte ich mich das nächste mal zurück.

Ich konnte es nicht lassen und habe doch mal gerechnet...

eine Scheibe, 15cm im Durchmesser, 1cm stark

V=176 cm³
m=1,57kg

man braucht 385J, um ein Kilo um ein Kelvin zu erwärmen...

also 605J für die Scheibe für 1C°.

bei einer Verlustwärme von 40W über eine dauer von 60 Sekunden wären das 2400J, was etwa 3C° erwärmung entsprechen sollte...

Mh, 3° kommt mir jetzt aber sehr wenig vor... habe ich irgendwo einen Denkfehler gemacht ?

viele Grüße

Michael
 

the_holodoc

Flashaholic***
7 August 2011
5.034
3.276
113
Du gehst von einer völlig gleichmäßigen Erwärmung des Kupfers aus, obwohl nur punktuell geheizt wird, das heißt an den Wärmequellen wirds trotzdem wärmer werden, wieviel kann ich dir aber nicht sagen. Vinz hatte doch einen Brummer mit Kupferscheibe gemoddet, der hat also schon Erfahrungen gesammelt, vielleicht kann der mehr dazu sagen. http://www.taschenlampen-forum.de/modding/8109-luxus-brummer-cu-edition.html
 
Zuletzt bearbeitet:

RC-Drehteile

TaschenlampeneigenbauSpezi & Ehrenmitglied
4 Juli 2010
6.205
6.284
113
klar gehe ich von einer gleichmäßigen Erwärmung aus...

ich wollte ja wissen, wie warm die Kupferscheibe insgesamt wird... und da kommt es ja auch die Gesamtwärme an, die zugeführt wird... Dass es direkt an der LED am wärmsten ist, ist auch klar... nur das zu berechnen ist für mich noch unmöglich ( mach grad noch abi )...
 

light-wolff

Flashaholic***²
14 September 2011
16.304
12.438
113
im Süden
Die Wärmerechnung stimmt.
Und Cu ist ein sehr guter Wärmeleiter, d.h. die Wärme unter den LEDs dürfte sehr schnell abgeführt werden, sowieso bei 1cm dickem Cu. Da ist dann schon die LED selber und der Übergang auf's Cu der Flaschenhals, sprich der Punkt mit dem höchsten Wärmewiderstand. Die XM-L hat 2,5K/W Wärmewiderstand von Sperrschicht zu Lötstelle, rechnen wir nochmal 0,5K/W dazu, sind's bei 5A (ca. 13W Verlustleistung) ca. 40K Temperaturerhöhung im Chip. Also eigentlich prima - WENN die Chips DIREKT aufs Cu gelötet sind! Mit einer Platine dazwischen, selbst hochwertige mit Thermovias etc., sind es mindestens 6K/W: schon grenzwertig. Und einfache Platinen kommen leicht über 10K/W: zu viel.

CREE hat ein schönes Dokument zum Thema Kühlung und Leiterplatten, mit vielen Rechenbeispielen und Kennlinien, sehr empfehlenswert für jeden, der die LEDs bis an ihre Grenzen fahren will: Optimizing PCB Thermal Performance for Cree® XLamp® LEDs

Wirkungsgrad:
Auch dafür gibt's bei CREE Lesestoff: Pulsed Over-Current Driving of XLamp LEDs: Information and Cautions.
Auf Seite 6 ist die XM-L, zwar das schlechtere T4-Binning, aber die Verhältnisse sind bei T6 oder U2 auch nicht anders: von 75lm/W bei 3A auf 60lm/W bei 5A. Aber das gilt bei gepulstem Betrieb mit 20% Tastverhältnis, also nicht mal 1/5 der Erwärmung wie bei 5A Dauerstrom. Pro 40-50K Chiptemperatur muss man nochmal 10% Lichtstrom abziehen.
3A 3,3V = 9,9W bei 75lm/W = 740lm
5A 3,6V = 18W bei 60lm/W = 1080lm, wg. höherer Temp aber ca. 980lm

D.h. man steckt das 1,8-fache an Leistung rein und bekommt das 1,3-fache an Licht raus - nicht effizient, aber immerhin ein durchaus schon sichtbarer Unterschied.
 
  • Danke
Reaktionen: Xandre

timeliver

Stammgast
21 November 2010
66
3
8
Die wärmeberechnung stimmt auch so dachte aber nicht dass es so gut aussteht.
Also ist der Aufbau vom emitter selbst an dem wärmeproblem schuld, hab ich das richtig verstanden?
Ich merke hier ist geballtes wissen unterwegs.
Und deine rechnung ist gut, aber du kommst doch mit dem t4 binning mit 3A auf 740lm dann wäre eine u2 mit der wir planen bei bestimmt 900 lm oder?
Und mit 4 ampere gingen doch locker 1150lm was fast unsere zielleistung wäre!
Oder hab ich wieder was nicht bedacht?
 
Zuletzt bearbeitet:

timeliver

Stammgast
21 November 2010
66
3
8
Die wärmeberechnung stimmt auch so dachte aber nicht dass es so gut aussteht.
Also ist der Aufbau vom emitter selbst an dem wärmeproblem schuld, hab ich das richtig verstanden?
Ich merke hier ist geballtes wissen unterwegs.
Und deine rechnung ist gut, aber du kommst doch mit dem t4 binning mit 3A auf 740lm dann wäre eine u2 mit der wir planen bei bestimmt 900 lm oder?
Und mit 4 ampere gingen doch locker 1150lm was fast unsere zielleistung wäre!
Oder hab ich wieder was nicht bedacht?

Ok jetzt hab ich nochmal drüber nachgedacht, beim T4 Binning mit 1/5 Abwärme kommt man auf 75Lumen per Watt bei 3 A, bei 5 sind es 60 Lm/W also bei 4A um die (wegen der höheren Effiziens da weniger Abwärme) 68 Lumen + 23 % höherer Wirkungsgrad da u2 binning also 83,5 lumen. Sind dann bei 4A 1152.3 lumen.
Jetzt fehlt noch die Verlustrechung mit der Hitze welche ich nicht kenne bzw. kann.

So helft mir doch:confused: