Geregelte Birnenlampen

Dieses Thema im Forum "Glühlampen-Taschenlampen" wurde erstellt von The_Driver, 28. März 2016.

  1. Hier soll es um geregelte Birnenlampen und ihre Regler gehen. Ich möchte möglichst viele Informationen zusammen tragen. Da das Thema zugegebenermaßen nicht mehr ganz so relevant ist, wie früher, kann man den Thread hier auch als Archiv ansehen.

    Was heißt es nun Birnen zu regeln und, warum will man das?

    Eine Birne zu regeln, bedeutet ihre Versorgungsspannung und damit Helligkeit konstant zu halten (im Gegensatz zum Strom bei LEDs). Man tut dies, da die Helligkeit einer Birne bei sinkender Versorgungsspannung exponentiell absinkt (die Effizienz und Farbtemperatur ebenso - siehe hier). Da Birnen eh schon eine eher niedrige Effizienz haben, macht es Sinn das Bisschen, was einem zur Verfügung steht, so gut es geht zu nutzen. Durch Regler wird die effektiv nutzbare Laufzeit von Birnenlampen deutlich erhöht!

    Der Unterschied zu Hotwires liegt darin, dass es bei Hotwires darum geht entgegen der „Vernunft“ möglichst starke Birnen in möglichst kleine Lampen einzubauen und diese mit möglichst viel Überspannung zu betreiben. Eine Hotwire kann natürlich, aber muss nicht geregelt sein.

    Wie funktioniert so ein Regler:

    Birnenregler arbeiten fast ausschließlich mit PWM (Pulsweitenmodulation). Sie nutzen dabei die thermische Trägheit der Glühwendel aus. Ein Mikrocontroller schaltet die Birne z.B. 256 mal pro Sekunde an und aus. Bei LEDs wäre das nicht sinnvoll, da man ein Flackern wahrnehmen würde. Eine Glühwendel hingegen leuchtet auch in den Aus-Phasen der PWM noch. Solche Regler können die Versorgungsspannung nur runter regeln (wie Buck-Treiber in LED Lampen). Der Länge der An-Phasen der PWM wird anhand der Versorgungsspannung gewählt (das ist die eigentliche Regelung).

    Solche Regler erreichen fast 100% Effizienz. Das ist möglich, da direkt die Versorgungsspannung an die Birne angelegt wird. Die Umwandlung der Spannung geschieht erst in der Birne. Durch Benutzung eines MOS-FET Transistors (praktisch ein steuerbarer Schalter mit extrem niedrigen Innenwiderstand) wird der elektrische Widerstand zwischen Birne und Versorgungsspannung niedrig gehalten. Das PWM-Signal des Mikrocontrollers steuert einfach den MOS-FET.

    Bekannte Lampen mit Regelung:

    Black Diamond Supernova - Stirnlampe - 4x AA - 3,6V
    http://flashlightreviews.com/reviews/blackdiamond_supernova.htm

    Black Diamond SpaceShot (2) - Stirnlampe - 6x AA - 4,5V
    http://www.moontrail.com/product.php?productid=1487
    https://groups.google.com/forum/#!topic/bikecurrent/Aqi1eSJlH2c

    Princeton Tec Yukon Extreme - Stirnlampe - 8x AA - 39 Lumen
    http://www.moontrail.com/pt-yukon-extreme.php
    http://www.candlepowerforums.com/vb/showthread.php?103020-Princeton-Tec-Yukon-Extreme-Headlamp

    Lighting Pro Technology HL2 - Stirnlampe - 6x AA - 4,5V
    http://flashlightreviews.com/reviews/lightingpro_hl2.htm

    Lighting Pro Technology Coatlite CL1, Tasklite TL1 etc. -versch. Anw. - 6x AA 4,5V
    http://web.archive.org/web/20130910230254/http://lightingpro.org/products-coatlite.php

    SureFire A2 - Stablampe - 2x CR123 - 50 Lumen - 4V
    http://flashlightreviews.com/reviews/surefire_a2.htm
    http://www.google.com/patents/US6841941
    http://www.candlepowerforums.com/vb/showthread.php?107943-The-SF-A2
    http://www.candlepowerforums.com/vb...-A2-Aviator-(Green)-photos-and-some-beamshots

    Lupine Passubio/X-Beam - Fahrrad Scheinwerfer & Stirnlampe - 7,2V NiMH / Li-Ion - 320 Lumen - 6,5V
    http://www.lupine.de/files/manuals/Passubio_XC-6.pdf

    Lupine Nightmare/Babylu/X-Beam - Fahrrad Scheinwerfer & Stirnlampe - 7,2V NiMH / Li-Ion - 530 Lumen - 6,5V
    http://www.taschenlampen-forum.de/threads/lupine-nightmare-25-watt-halogen.499/
    https://web.archive.org/web/20090316075515/http://lupine.de/web/de/technik/halogen

    Black & Decker Lithium Ion Rechargeable Halogen Spotlight(LIONHAL8) - Scheinwerfer - 11,1V 3S 18650 Li-Ion Akkupack - 950 Lumen - 12V
    http://www.blackanddecker.com/en-us...halogen-rechargeable-spotlight-camo/lionhalbc
    http://www.candlepowerforums.com/vb...Renaissance!&p=4192395&viewfull=1#post4192395
    https://y o u tu.be/sDyjnT2NxXI?t=1m42s

    MB SUB Extreme 14,4 - Tauchlampe - 14,4V NiMh - 12V (nicht sicher, ob tatsächlich geregelt)
    http://web.archive.org/web/20010412025926/http://mb-sub.com/compact/005.htm
    http://www.unterwasserwelt.de/html/mb_sub_extreme_14_4.html

    Hartenberger Mini & Medi Electronic - Tauchlampe - 6,8V
    http://www.hartenberger.de/hartenberger.html?stableuchte/001.html

    Hartenberger Nano - Tauchlampe - Tauchlampe - 6,8V
    http://www.hartenberger.de/hartenberger.html?nano/001.html
    http://www.hartenberger.de/pdf/nano_0606.pdf?t=2429

    Hartenberger Mini & Maxi Compact (LCD) - Tauchlampe - 6,8V
    http://www.hartenberger.de/hartenberger.html?minicompact/001.html

    Hartenberger Mega Compact - Tauchlampe - 6,8V
    http://www.hartenberger.de/hartenberger.html?megacompact/001.html

    Hartenberger Handleuchte 125/128 professional und 125/128 compact
    http://www.hartenberger.de/hartenberger.html?handleuchte/001.html

    Customlampen mit eingebautem Regler:

    Project Aurora / USL - Stablampe - 11x 4/5 NiMh - bis ~3000 Lumen - 13,8V
    http://www.candlepowerforums.com/vb/showthread.php?94000-USL-Thread-Index

    Nachrüstregler für ungeregelte Lampen (ohne zu löten):

    LightingPro Technology Powerstick PS1 - 8x AA - bis zu ~180 Lumen - 3,7V
    http://web.archive.org/web/20070306064156/http://www.lightingpro.org/pubs/POWERSTIK Information Sheet - Low Res.pdf
    http://www.taschenlampen-forum.de/t...lite-2d-mini-hotwire-mit-powerstik-ps1.19355/

    M6R - Akku mit eingebautem Regler für Surefire M6
    http://www.candlepowerforums.com/vb/showthread.php?81608-SF-M6-R-order-information-and-updates
    http://www.candlepowerforums.com/vb/showthread.php?79916-The-SF-M6-R-summary-thread

    PHD-M6 von wquiles - Akkukäfig mit eingebautem, einstellbarem Regler für Surefire M6
    http://www.candlepowerforums.com/vb...-the-Black-Edition-PhD-M6-custom-battery-pack

    Regler für umgebaute Lampen aller Art und Hotwires:

    Willi Hunt’s Lightbulb Voltage Regulators
    http://www.cs.indiana.edu/~willie/lvr.html
    http://www.candlepowerforums.com/vb...-from-6-8-to-7-5-volts-also-explaining-DC-RMS

    Lightbrain 2002 DIY regulator
    https://web.archive.org/web/2009041...sertagparts.com/lightbrain/free_regulator.htm

    AWR HotDriver von adrewmm im CPF

    JM-PhD-D1 PWM Hotwire Regulator von JimmyM im CPF
    http://www.candlepowerforums.com/vb...-SALE-JM-PhD-D1-PWM-Hotwire-Regulator-BATCH-2

    JM-PhD-X1 PWM Lantern Regulator von JimmyM im CPF
    http://www.candlepowerforums.com/vb/showthread.php?295756-Pre-Order-JM-PhD-X1-PWM-Lantern-Regulator

    Programmable Hotwire Regulated Driver drop-in for D-M@g von AlanB im CPF
    http://www.candlepowerforums.com/vb...le-Hotwire-Regulated-Driver-drop-in-for-D-M-g

    Elektronische Lampensteuerung von MaikRutsche im IBC/mtb-news Forum
    http://www.mtb-news.de/forum/t/elektronische-lampensteuerung-selberbauen.196704/

    AVR Light Controller for LiPo/LiIon-Powered Halogen Bike Lights
    http://electronics.ringwald.ch/?n=Main.AvrLightController

    http://www.dgtb.de/fileadmin/user_upload/Materialien/Lehrerweiterbildung/Farben/PWM_Modulator.pdf

    Weitere Links zum Thema:

    http://www.candlepowerforums.com/vb...otwire-Regulator-Design-Collaboration-Project
    http://www.candlepowerforums.com/vb...lb-Tests-Updated-8-27-2010-(Newer-Info-Added)
    http://www.taschenlampen-forum.de/threads/120w-hotwire-eine-tiefergehende-betrachtung.27959/
     
    #1 The_Driver, 28. März 2016
    Zuletzt bearbeitet: 29. März 2016
    cloudbounce, Dark Laser, Xandre und 6 andere Flashys haben sich hierfür bedankt.
  2. Folomov
    Interessanter Beitrag. Ich habe tatsächlich von keiner der genannten Lampen oder Regler je gehört. Mag sein, dass es daran liegt, dass ich über LEDs auf TL gekommen bin, nicht umgekehrt. :)

    Wir hatten vor einiger Zeit eine gute Diskussion zum Thema Glühlampenregelung per PWM. Die wäre es wert, hier verlinkt oder zitiert zu werden.
    Man muss Glühlampen auf konstante Leistung regeln, nicht auf konstanten Strom wie LEDs. Das macht die Regelung "interessant".
     
    The_Driver hat sich hierfür bedankt.
  3. Die Lampen sind fast alle vom Anfang des Jahrtausends. Das ist ja schon eine Weile her.

    Ich konnte den genannten Thread bis jetzt nicht finden. Kannst du ihn raus suchen?
     
  4. Beinahe wäre es zu einem Projekt gekommen, so eine Elektronik in einen Tailcap-Schalter einzubauen (mattaus smartswitch), aber mattaus hat sich vor einer Weile ganz zurückgezogen.
     
    The_Driver hat sich hierfür bedankt.
  5. Ach sooooo :D. Das sind ja meine eigenen Threads. Das kenne ich natürlich alles. Da ging es ja speziell um die eine Lampe. Ich dachte du meintest eine weitere Diskussion. Den Thread habe ich oben übrigens verlinkt ;).

    War das nicht nur ein niederohmiger MOSFET-Schalter für Surefire Lampen?
     
    #6 The_Driver, 30. März 2016
    Zuletzt bearbeitet: 30. März 2016
  6. Skilhunt Taschenlampen
    Ja, aber es gab Pläne, den zu einer Regelung für Glühobst zu erweitern.
     
  7. Wäre das denn technisch überhaupt möglich? Man braucht doch eine zusätzliche, dauerhafte Verbindung vom Regler zum Pluspol der Akkus.
     
  8. Ja, das geht über die Birne und einen Pufferkondensator. Ich glaube, einer von den CPFlern hat sowas schon mal gemacht, aber sich später irgendwann zurückgezogen, so dass es die nicht mehr zu kaufen gibt.
    Mein eigenes Interesse an Glühobst ist gering, so dass ich das Projekt nicht weiter verfolgt habe, als mattaus ging.
     
    The_Driver hat sich hierfür bedankt.
  9. Gute Übersicht, schade das es die ganzen Regler nicht mehr zu kaufen gibt.
     
  10. Naja, das stimmt ja nicht ganz. Den einstellbaren Regler von JimmyM kann man ihm ganz normal im CPF abkaufen. Mit dem kann man fast alles regeln. Ist halt etwas größer als die üblichen LED Treiber und kostet 30.

    Den Lupine Regler gibt es auch noch ganz normal neu zu kaufen.

    Die Birnenlampen von Hartenberger gibt es auch noch.

    Die Surefire A2 kriegt man noch neu bei EBay (aber teuer).
     
    #11 The_Driver, 9. April 2016
    Zuletzt bearbeitet: 10. April 2016
    cloudbounce hat sich hierfür bedankt.
  11. Meinst du den hier?
    http://www.lupine-shop.com/de/ersatzteile-und-zubehoer/ersatzteile-halogen/986/pcs-v3.3
    Da lassen sich nur leider keine Leistungsdaten dazu finden. Aber der JM-PhD-D1 von Jimmy ist bestimmt stärker. Aber schön kompakt ist er.

    Eigentlich bin ich ja scharf auf den JM-PhD-X1, aber daraus wird wohl nichts.:(
     
  12. Das ist die letzte Generation des Lupine Reglers. Läuft nur mit 2S Li-Ion (also max. 8,4V) und 6S NiMH Akkus. Er regelt in der höchsten Stufe auf 6,5V (oder einstellbar 6,2V und 6V) und mit maximal 30W. Softstart, Tiefentladeschutz und einstellbare Anzahl an Stufen sind eingebaut. Es ist in meinen Augen der absolute Vernunftsregler für Lampen, die stark genug sind, aber lange Akkulaufzeiten haben.

    Der JM-PhD-D1 von Jimmy schafft mehrere 100W (EDIT: max. 40V * 13A = 520W) und ist somit bedeutend stärker. Vor allem verträgt er sehr hohe Eingangsspannungen, so dass man auch 12 und 24V Birnen regeln kann.

    Der JM-PhD-X1 wurde nur in kleiner Stückzahl produziert. Er ist für extreme Leistungen gedacht (max. 70V und 40A, also 2800W!!!). Ich würde an deiner Stelle einfach ein WTB ("suche") ins CPF stellen und gucken, ob nicht einer einen los werden will. Viele Threads mit Umbauten habe ich zu dem Teil bis jetzt nicht gesehen.

    Wenn man nicht groß basteln will, macht es in meinen Augen sehr viel Sinn eine Hartenberger Tauchlampe gebraucht bei Ebay / Ebay Kleinanzeigen zu kaufen. Die kosten dort mit defektem Akku sehr wenig. Die sind auch für 100W Birnen zugelassen.
     
    #13 The_Driver, 10. April 2016
    Zuletzt bearbeitet: 10. April 2016
    cloudbounce hat sich hierfür bedankt.
  13. Olight Shop
    Ich habe hier eine interessante Notiz bzgl. des Summens von geregelten Glühbirnenlampen gefunden. Es hänge von der Glühwendel ab und werde leiser bei steigender Birnenspannung. Außerdem hänge die Lautstärke vom Peakstrom ab, der ja mit der Akkuspannung steigt. Letzteres erklärt, warum meine 120W Hotwire mit 8S Zellen und 13V Birne (23A max Peakstrom) viel lauter summt als meine Vernunftshotwire mit 3S Zellen und 7V Birne (3,4A max Peakstrom).
     
  14. Entscheidend ist neben dem Peak-Strom auch das Tastverhältnis. Je kleiner es ist (d.h. je kürzer die Einschaltdauer), desto lauter klingt es.

    Warum das so ist, wird deutlich, wenn man sich das Spektrum eines Rechtecksignals in Abhängigkeit vom Tastverhältnis anschaut: je kleiner das Tastverhältnis, desto höher die Amplitude der Oberwellen im Verhältnis zur Grundwelle (f1).
     
    The_Driver hat sich hierfür bedankt.
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