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thefreeman Nachbauten

Barracuda

Flashaholic*
9 August 2021
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Fasziniert von thefreemans effizientem Boost-Treiber fuer die FWAA, moechte ich das Teil selbst mal nachbauen. Um die 18W soll das Ganze an der Spitze koennen und sowohl mit nimh als auch mit li-ion Batterien funktionieren. Erfreulicherweise hat thefreeman Platine und Teileliste oeffentlich zur Verfuegung gestellt, sodass der Treiber leicht nachgebaut werden kann. Durch meine eigenen Fahrradscheinwerfer-Projekte kann ich mir gut vorstellen, das so ein Treiber nicht ueber Nacht entworfen ist und weiss das sehr zu schaetzen!


Die Platinen wurden im Dreier-Pack und dieses Mal bei Aisler (made in Germany) gefertigt:

KsG0Jx8.jpg


Heute morgen wurde die Spulen-Seite gleich bestueckt:

L68Lvzs.jpg

kL26eVv.jpg

qs4gYsl.jpg

tP3qSHF.mp4

Die Pins des ATtiny1616 (schwarzer Mikrochip oben rechts, auf dem spaeter Anduril laufen wird) haben sich wie zu erwarten ueberbrueckt. Mit dem Loetkolben kann man die Pins wieder leicht voneinander trennen (siehe Bild darueber).


Bleibt gespannt :flashaholic:
 

LightintheNight

Flashaholic**
30 Juli 2017
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Wow, Hut ab, sehr interessantes Projekt ! Würde mich über mehr Infos und Bilder vom „Bastelfortschritt“ freuen ... Danke !
 
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Bevor es an die Bestueckung der Rueckseiten ging, wurden die ATtinys erstmal mit der passenden Anduril Software geflasht:

gTIhvXa.jpg
vtsfIcr.png


Im Anschluss wurde erst gespachtelt:

jk24q8P.jpg

3LOytOM.mp4


Und dann bestueckt:

WWpJRgy.jpg


Weil die Spulen-Seite ja bereits verloetet war, konnte dieses Mal nicht mit der Hotplate reflowed werden. Stattdessen hab ich einen Heissluftfoehn aus dem Baumarkt verwendet. Erst von weitem draufgehalten, bis die Loetpaste getrocknet war und die kleinen Bauteile nicht mehr wegschwimmen konnten, und dann vom Nahen.

cadtZtT.jpg

0A8cKoy.mp4
 

Barracuda

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Der Umbau geht ins Finale :thumbsup:. Im Vergleich zum Standard-Treiber des FWAA ist die Anzahl an Bauteilen etwas gestiegen.

PGI7fYC.jpg

ymvWaZq.jpg

SdAfIYo.jpg


Von links nach rechts: 519A sm503 R70 DD, 519A sm403 R9080 DD, 519A sm273 R9080

OzRjqlp.jpg


Der linke ist meiner! Hatte mir mit der sm503 R70 ein helle Lampe mit trotzdem angenehmen Farbton erhofft. Der Helligkeitszuwachs ist im Verglich zu den R9080ern (besonders zur sm273) zwar leicht spuerbar, der gruenere Tint stoert mich im direkten Vergleich aber sehr. Vielleicht faellt es mir ja weniger auf, wenn die anderen zwei weg sind... zur Not bau ich die nochmal auf 519A sm453 DD um.


Bonus

ZUM1WSB.jpg

C2fDrk9.gif
 

LightintheNight

Flashaholic**
30 Juli 2017
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Wow, klasse !

Im Gegensatz zu warmen rosy LED wirken fast alle anderen LED grünlich … wenn du neben die 503 dd mal ne 6000k Lampe legst, wirkt das gleich ganz anders …

Jetzt wäre natürlich interessant, wie der freeman Treiber in der Praxis gegenüber dem normalen wirkt …

Danke für die Vorstellung des Projekts !
 
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Flashaholic*
9 August 2021
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... Jetzt wäre natürlich interessant, wie der freeman Treiber in der Praxis gegenüber dem normalen wirkt …
Ich hatte mal einen provisorischen Laufzeiten-Teststand fuer die FW3X aufgebaut, vielleicht grab ich das Teil irgendwann nochmal aus... hat hier eventuell jemand besseres Equipment, und moechte Laufzeit-Tests (und Helligkeitsmessungen) von meiner FWAA machen? :p

... Danke für die Vorstellung des Projekts ! ...
Gerne, hat mir viel Spass gemacht das kleine Projekt! Dank thefreemans Vorarbeit verlief alles reibungslos. :thumbup:

Falls jemand anders auch mal soetwas nachbauen moechte: Kann thefreemans "Treiber-Bausaetze" nur empfehlen! Mit Planung, Einkauf, Zusammenbau, ... war ich insgesamt etwa drei Vormittage beschaeftigt. Und ein FWAA-Treiber (ohne RGB Flexplatine) mit allem drum und dran hat etwa 26 Euro gekostet.
 

Barracuda

Flashaholic*
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Hatte die Gelegenheit noch etwas mehr zu vergleichen. Die 219C 4000k kann sich durchaus neben den 519A dd sehen lassen!

AJiuJH6.jpg

519A sm273 dd (freeman), 219C 3000K (standard), 519A sm403 dd (freeman), 219C 4000K (standard), 519A sm503 R70 (freeman)
Subjektiv scheinen mir freeman (boost) und standard (FET) Treiber im Turbo vergleichbar. Mit dem blossen Auge konnte ich keinen grossen Unterschied erkennen (eher das unterschiedliche Leuchtbild -> 219C flutiger). Oft wird Boost-Treibern ja hinterhergesagt, das sie im Turbo nicht mit FETs mithalten koennen... der Freeman macht das aber ziemlich gut und hat neben der hohen Effizienz auch den Vorteil, das er zusaetzlich mit nimh laeuft. Insgesamt ein runder Treiber!
 

Barracuda

Flashaholic*
9 August 2021
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Da mir der freeman fuer den FWAA so gut gefaellt, hab ich auch mal einen fuer den FW1AA nachgebaut. Auch diese Variante kann sowohl mit nimh als auch mit li-ion Batterien umgehen und arbeitet dabei wieder sehr effizient. Im Gegensatz zum oben gezeigten Boost-freeman beherbergt die Variante fuer den FW1AA nicht nur einen Boost-, sondern auch einen Buck-Regler. In der Praxis regelt der Boost die Batteriespannung (falls notwendig) zunaechst auf etwa 3.4V hoch und im Anschluss regelt der Buck dann auf LED-Spannung runter. Dadurch eignet sich der Boost-Buck-freeman auch fuer 3V LEDs im FW1AA. Im Turbo soll der Boost-Buck-Freeman etwa 12W leisten (etwa 2/3 von dem was der Boost-Freeman im FWAA kann).

Dieses Mal kamen die Platinen direkt von freeman selbst und ohne Schablone zum Auftragen der Loetpaste. Deshalb kam ein selbsgedruckter Loetpasten-Spender zum Einsatz.

MVxyZCl.jpg

ysHrRFY.jpg
gEICwfM.jpg
z4WEX9l.jpg

Die Rueckseite wurde dieses Mal mit Hilfer einer richtigen Loet-Heissluftstation (vielen Dank ;)) reflowed. Insgesamt war der "Produktionsablauf" also etwas anders als sonst, wodurch drei von drei aufgebauten Platinen nicht gleich auf Anhieb funktionierten (vielleicht erkennt ihr die Fehler in den Fotos der bestueckten Platinen ja).

BjbCt9T.jpg
xbQUxJg.jpg
FK8wdKu.jpg

Nach relativ kurzer Sichtpruefung konnte ich die Fehler aber ausfindig machen und alle Treiber zum laufen bringen. Der Moment in dem man den Treiber das erste Mal einschaltet und alles funktioniert wie es soll ist jedesmal wie Zauberei. Auf den Bildern kann man denke ich ganz gut erkennen, das die Anzahl an Bauteilen im Vergleich zum Boost-freeman noch einmal angestiegen ist... viel mehr passt da auch nicht drauf. Wenn man wie hier zwei Spannungsregler (Boost & Buck) in eine AA-Tala hineinbekommt, sollte es doch auch moeglich sein Tint-Ramping in Boost-Treibern zu realisieren (z.B. mit zwei Boost-Reglern)!

Hier noch ein paar Tint-Shots:

K6eGKvF.jpg

519A sm503 R70 dd (FWAA+freeman), 519A sm403 (FW1AA+freeman), 519A sm503 R70 (FW1AA+freeman)

LQTb5YD.jpg

519A sm503 R70 dd (FWAA+freeman), 519A sm403 dd (FW1AA+freeman), 519A sm503 R70 (FW1AA+freeman)

Jetzt ist das ultimative EDC-Duo aus FWAA und FW1AA denke ich komplett. In Zukunft koennte ich mir durchaus vorstellen auch mal einen groesseren freeman (100W+) fuer Multi-Batterie-Hosts nachzubauen.

Einer der drei Treiber ist noch frei. Bei Interesse schaut gerne im Biete-Blog vorbei!
 

Barracuda

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Bevor es gleich an einen 100W+ Monstertreiber geht, wollte ich noch gerne einen "normalen" Freeman fuer 21700er nachbauen. Dieses mal handelt es sich um den BST21, fuer den folgende Effizienzwerte gemessen wurden:

hOgpYWy.png

(Quelle)
Im "normalen" Gebrauch hat der Treiber scheinbar eine Effizienz von >95% und der Turbo wird mit ~40W beworben. Das fand ich ueberzeugend! Thefreeman hatte gluecklicherweise noch eine Platine uebrig, die er mir eben ruebergeschickt hat. Damit der Treiber spaeter in eine 21700er passt, musste ich noch auf ~21-22mm runterfeilen.

ELYfjQy.jpg
axCodKz.jpg

Die anfaengliche Bammel vorm Bestuecken solcher Platinen sind mittlerweile verflogen. Mit dem richtigen Werkzeug ist das Ganze kinderleicht. Fuer die folgenden Fotos hatte ich gerade leider nur 1850K da. Dafuer wenigstens in R90-pfoffzich:

VC75bsu.jpg
biQkhnu.jpg

(auf dem Foto links war noch ein Kurschluss vorhanden... findest du ihn? :rofl:)
Ist ja noch recht viel Platz uebrig auf der Rueckseite... Elektronik fuer 100W koennte auf einen 21700er Treiber vielleicht auch noch passen :pfeifen:! Als Host hab ich mir dieses mal die D4K ausgesucht. Finde die Verarbeitung und Haptik von der Tala richtig gut. Kaum war die D4K ueber die Tuerschwelle, ging es auch schon runter mit der Buechs :gemein:.

S6xlRiX.jpg
9sx0NmW.jpg

Es handelt sich um die Tint-Ramping Version, denn bei der laesst sich die LED-Platine leicht auf 6V "umschneiden". Ich hatte Hank darum gebeten den Tint-Ramping Treiber nicht fest zu verkleben, damit der Treiber leichter rausgeht. Die RGB-Platine hab ich letzten Endes nicht mehr wiedereingebaut, da mir die RGBs im Knopf reichen und ich ziemlich dicke Kabel (20AWG) fuer die Haupt-LEDs verwendet hab.

NjleYHR.jpg

Mit dem freeman wird die sowieso schon schicke D4K finde ich noch mal aufgewertet. Eine tolle Ergaenzung zur kleinen AA. Was waere der naechste (logische) Schritt? 26800?
 

Barracuda

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Ich hab mal ein paar Runtime-Tests der D4K mit BST21 gemacht. Dafuer wurde die alte Teststation aus Lux- und Temperatursensor etwas geschrumpft. Die Helligkeitswerte sind wohl recht ungenau und sollen lediglich einen Eindruck ueber den relativen Verlauf geben.

bG5UDZR.jpg

Fuer die Tests wurden die entsprechenden Parameter in Anduril auf moeglichst langen Turbo und stabilen Dauer-Output getrimmt. Der 40W+ Turbo wird damit ~30 Sekunden lang gehalten.
09IfNs1.png

RPNn3OF.png

Die Ramp Ceiling (~12W) wird ueber 5 Minuten lang gehalten.
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Barracuda

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Ich hab die Parameter in Anduril fuer die thermische Regulierung des BST21 in meiner D4K (519A 4500K dd) noch etwas angepasst und mal mit einer stock D4K (519A 3500K) samt Hank-Boost verglichen. In der ersten Turbo Minute liefert der freeman (BST21) durchgehend mehr Licht, wird aber auch heisser. Die Regeln der Thermodynamik lassen sich leider noch nicht austricksen und so muss der freeman im Anschluss staerker herunterregeln. Ab der fuenften Minute beschraenkt dann nurnoch die Groesse der D4K den maximalen Output und beide leuchten in etwa gleich.
ySPA2Qg.png

lCCyzgJ.png
Startet man in der Ramp Ceiling leuchtet der Hank Boost erstmal heller (Ceiling ist halt hoeher). Der freeman kann seine Ceiling aber 2-3 Minuten laenger aufrechterhalten bevor er dann sauberer runterregelt.
HexGVUb.png
Lange Rede, kurzer Sinn: In der Praxis hat der freeman einen Vorteil im Turbo. Bei laengerem Leuchten verschwindet der Unterschied zum Hank Boost.

Neben den beiden D4Ks konnte ich auch noch ein paar andere Talas im Turbo testen: Zebralight SC600w IV (XHP50.2HD 4k), Viking Pro (XHP50.2HD 4k) und Acebeam L35 (XHP70.2 HD 5k).
fPoaZr9.png
WL3fZBL.png
IVsFOke.png
Die ZL hat eine saegezahnartige Regulierung und wechselt immer wieder zurueck in den Turbo. Seltsamerweise steigt die Temperatur mit jedem neuen Saegezahn weiter an... ob das normal ist? Viking und L35 haben eine recht einfache Regulierung: Nach einer bestimmten Zeit gibt es einen harten Schritt in die ich glaube naechst niedrigere Stufe. Bei der Viking ist die Stufe thermisch stabil. Die Temperature der Acebeam steigt auch danach noch weiter an.

Die Lumenwerte sind ungenau und sollen lediglich einen qualitativen Eindruck vom Helligkeitsverlauf geben.
 
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Danke Dir für den Vgl. ! Auch wenn der Freeman nen Tick besser ist, schlägt sich ja Hanks Boost-Treiber auch recht gut … ggf. Wäre der Vgl. Bei gleicher Starthelligkeit interessant, da könnte sich der Vorteil vielleicht noch etwas ausbauen ?
Auch ein Vgl. zum akt. Lume-Treiber wäre vielleicht noch interessant … ?!
 
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Den Boost-Treiber von Hank finde ich auch gelungen... zumindest fuer die D4K. In der DT8K und aufwaerts wird der freeman seine Leistungsreserven dann mehr und mehr ausspielen koennen. Vielleicht in der D4K auch schon wenn es mal kaelter ist oder wenn man die Tala mal am Fahrrad montiert...

Ich hab hier noch ne T1R mit Lume zum Testen da und baue bald eine DM11 auf freeman um ;) ... dazu wird es auch noch einen Vergleich geben.
 

Barracuda

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Fuer Tala Treiber wie die Freemans, die von Moonlight bis Turbo durchreguliert sind, kann es Sinn machen ein Turbo Konfigurationsmenue einzubauen. Gesagt, getan :cool:

Im Turbo Menue laesst sich zum einen das Turbo Level einstellen. Ausserdem kann man "dynamischen Turbo" hinzuschalten, der es erlaubt den Turbo automatisch mit sinkender Batteriespannung etwas herunterzuregeln.

h7d8gda.png

Mit 8H kann man sich eine von beliebig vielen vorgespeicherten "Turbo Kurven" aussuchen. Kurve 1 koennte beispielsweise die maximale Leistung des Treibers nutzen, waehrend die anderen Kurven fuer schwaechere Batterien(oder einfach niedrigeren aber laengeren Turbo) geeignet sind. Ist der dynamische Turbo deaktiviert wird ueber die gesamte Batteriedauer das maximum der gewaehlten Kurve abgerufen.

Vorteile:
  • Turbo kann frei gewaehlt werden
  • schwaechere Batterien werden geschont (auch NiMH)
  • Boost-Treiber koennen bei niedrigem Akkustand geschont werden

Ich hab das Ganze auch schon an meiner D4k getestet. Laeuft wunderbar... Turbo Kurve 2 entspricht quasi dem Hank-Boost.
i9suW0X.png
Das Turbo Menue koennte noch um weitere Menuepunkte erweitert werden. Habt ihr da Ideen?
 

Barracuda

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Wie versprochen ein kurzer Vergleich zwischen DM11 + freeman und T1R.

Beim BST24 (freeman) handelt es sich quasi um einen etwas groesseren BST21 (D4K, siehe oben). Rein theoretisch kann der BST24 zusaetzlich mit zwei Batterien (2S) laufen, das ist in der DM11 aber nicht der Fall. Hab der umgebauten Tala mal mein Turbo-Menue spendiert... mit denselben zwei Turbo-Kurven wie bei der D4K.

Umk412e.jpg
66Qsq61.png

Im Gegensatz zur D4K scheint die groessere Masse der DM11 einen langsameren Abfall vom Turbo zu erlauben. Kurve 2 entspricht wieder in etwa dem Hank-Boost und der T1R. Die T1R haelt ihren Turbo scheinbar etwas laenger, ich vermute mal das nicht die Standard-Werte fuer die thermische Regulierung in Anduril gewaehlt wurden.
yte7a4e.png
Wie immer sind die Laufzeiten mit einer ordentlichen Prise Salz zu geniessen, weil mein Equipment nur schlecht kalibriert ist.
 

LightintheNight

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Das sieht gut aus !!!
Danke für die Vorstellung Deiner Basteleien !

Denke, schön wäre noch ne Einstellung der Turbostufe, zB mit 1-10 Klicks oä, damit jeder das nach seinen Prämissen einstellen kann … also zB in Schritten abwärts von 100% Turbo (40W) runter bis zB 15 W, also grob dem doppelten von dem, was dauerhaft gehalten werden könnte.
Praxisbeispiel:
1000 lm gehen dauerhaft
2000lm wäre die am niedrigsten einstellbare Turbostufe (zB 10 Klick)
Und zw 2000lm und max. Turbo (vermutlich um 3500lm) dann die Stufen passend verteilt …

Und dann noch die Dynamik der Abhängigkeit von der Akkuspannung …

… und wann lernt die Lampe dann fliegen ?! ;-)
 
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Danke fuers Feedback!

An so eine schrittweise Einstellung hatte ich auch schon gedacht. Ist aber sehr aufwendig da exakte Lumen- und Leistungswerte zu treffen, da jede LED unterschiedlich ist. Vielleicht reicht es ja, wenn man das Turbo Level in einem zweiten Turbo-Menue-Punkt auf dieselbe Art und Weise einstellen koennte wie die Ramp-Ceiling (150 - Anzahl an Klicks) :thumbup:.
 
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Nach laengerer Pause bin ich im Rahmen eines "Group-Mods" wieder aktiv geworden um mich einem Klassiker zu widmen: dem 18W Boost fuer die FWAA. Dabei handelt es sich um die groesste Treiber-Sammelbestellung bisher... als die Platin"chen" bei mir ankamen, war ich erstmal wieder beeindruckt wie klein die sind!


dBBKoax.jpg

Insgesamt wurden von mir zwei Treiber aufgebaut. Im Vergleich zu meinen ersten Basteleien (siehe erster Post) verlief alles sehr geschmeidig und es waren kaum Nacharbeiten noetig. Zuerst wurde wieder die Spulenseite auf einer Hot-Plate reflowed und dann die Rueckseite mittels Heissluft-Station. Beim Reflow der Rueckseite musste ich darauf achten schon hohe Temperaturen und niedrigen Luftstrom einzustellen, damit es die kleinen passiven Bauelemente nicht wegpustet. Zuletzt wurden dann die Batteriekontakte (zwei aufeinander) mittels Loetkolben angebracht.

7rMhmJ9.jpg

Nach jeder Seite ist es ratsam einmal ueber alle Loetstellen drueberzuschauen. Das geht am besten mit einer kleinen Lupe... sonst mit dem Zoom der Handykamera oder zur Not auch mit dem blossen Auge. Auf der Vorderseite sind dabei die drei schwarzen Bauteile (unten links der Mikrochip, oben der Mosfet und rechts der Boost-Regler) am kritischsten, denn die haben viele kleine und eng beieinanderliegende Pins. Alle Pins muessen vernuenftig an die Platine angeloetet und es duerfen keine Loetbruecken zwischen benachbarten Pins vorhanden sein. Notfalls kann man solche Fehler vorsichtig unter Zuhilfenahme von Flux und Loetkolben beheben, indem man leicht mit der Loetspitze ueber die Pins streicht (VORSICHTIG: nicht etliche Male hin- und herstreichen, da die Hitze das Bauteil zerstoeren kann).

j8AqWJ6.jpg

Auch auf der Rueckseite gibt es (zwei) Bauteile auf die man besonders achten muss. Die sind aber etwas unkomplizierter als die auf der Vorderseite.

cQMaJAs.jpg

Sind beide Seiten reflowed und sehen alle Loetstellen sauber aus, kann man zwischendurch auch schonmal Anduril flashen. Die Pins dafuer liegen auf der Rueckseite. Im Anschluss wurden dann bereits alle Kabel angebracht und der Treiber verbaut.

ccaLhzY.jpg

Meine FWAA leert auch schon eine 14500er nach der anderen :p. Achja, RGB wurde auch installiert und die LED-Platine wurde auf 9V gemoddet. Falls es zu Letzterem Fragen gibt, kann ich den 9V Mod gerne nochmal etwas genauer erlaeutern (sind aber nur ein paar Schnitte mit z.B. einem Teppichmesser und das Drehen einer LED um 180 Grad).

qQP7skl.jpg

Dieses Mal mit sm273 dedomed und sm403 dedomed :gemein:

2iJGxAL.jpg
 
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