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Grünes Licht der Bahn

Alexander

Flashaholic**
4 Juni 2011
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D:\Hessen\Gießen\Lollar
Ein Freund von mir hat mir neulich eine Linse aus einem Siemens Signalscheinwerfer der Bahn geschenkt unter der Prämisse das ich damit etwas baue.
Die Linse hat etwa 135mm Durchmesser und wiegt gute 2kg.

Um die Linse zu montieren habe ich einen Haltering auf dem 3D Drucker gedruckt da sich sowas subtraktiv nur sehr schwer fertigen lässt.
Die Grundplatte ist aus einem alten Gerät recycelt und damit bereits ein paar Löcher.

Das ist dabei heraus gekommen:
IMG_20220417_183434.jpg

Auf dieser Seite ist eine Halterung mit der man das ganze auf einem Stativ montieren kann.
IMG_20220417_183439.jpg

Links das Gummiband hält den Akku aus neun 18650er in 3S3P Konfiguration.
In der Mitte der vom Rest isolierte Kühlkörper mit der direkt montierten LED.
Hier hat mir das für einige Fehlfunktionen gesorgt da ich vergessen hatte das die LED nicht isoliert ist.
Dabei hatte @nightlight mir das vor längerer zeit sogar extra nochmal gesagt.
IMG_20220417_183456.jpg


Das obere ist ein synchroner Buck Converter der bis zu 20A liefern kann.
Die Mosfets habe ich auf die Unterseite der Platine umgesetzt so das diese direkt auf die Alu Platte geschraubt werden.
Eine Konstantstrom Regelung hat das ganze auch aber die ist sehr schlecht implementiert.
Es kommt zu Schwingungen und zu einer massiven Stromspitze beim einschalten(>4*Strombegrenung).
Um daran direkt ein paar LEDs zu betrieben taugt das also nichts.

Deswegen macht der in meiner Konfiguration einfach nur 5V konstant.
Ein Regler mit einem Op-Amp und einem Mosfet macht dann den Konstantstromregler von 0-10A.
Den kann man auch ohne Probleme stufenlos einstellen.
IMG_20220417_183507.jpg


So sieht das ganze ohne montierte Linse aus.
IMG_20220417_183554.jpg

Die PT-54 LED in Nahaufnahme:
IMG_20220417_183600.jpg

Und noch einmal durch die Linse hindurch:
IMG_20220417_183709.jpg

Auf ein paar Meter Distanz füllt sich die komplette Linse mit dem Licht der LED:
IMG_20220417_185138.jpg

Die Spot Größe auf 6m beträgt 17*23cm.
Das Lux Meter zeigt dabei 27 KLux an, also fast ein MLux auf 1m.
IMG_20220417_185534.jpg


Bilder vom Betrieb draußen gibts heute Abend.

Grüße
Alex
 

Alexander

Flashaholic**
4 Juni 2011
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So hier auf das etwas über 100m entfernte Gebäude an dem wir auch die Lux der UHP Lampe gemessen haben.
IMG_20220417_213520.jpg

Für Bilder einfach so in die Luft reicht die Handy Kamera nicht aus.
Es muss auf jeden Fall noch ein Kragen um die Linse da doch etwas Streulicht zur Seite weg geht was extrem blendet.

Falls jemand auch mal so einen Linearregler bauen muss, das ist der Schaltplan:
Über R1 stellt man den Strom ein, mit R2 kann man den Maximalwert skalieren.
Der Maximalwert ergibt sich aus dem Shunt R8 und der Spannung an Pin 5 von U1B.
Der Strom ist natürlich von der Versorgungsspannung die R1 versorgt abhängig, da dass aber hier konstant 5V sind ist das ausreichend gut.
Ansonsten kann man sich da mit einer entsprechenden Referenzspannungsquelle behelfen,
Der Mosfet muss natürlich gut gekühlt werden da er im Linearbetrieb arbeitet.
Den Shunt habe ich einfach aus 1,5mm Stahl Schweißdraht gemacht, der ist verkupfert und lässt sich damit gut löten.
Dabei reichen schon wenige cm um die 10mOhm zu erreichen, im Betrieb wird der natürlich warm und der Widerstand driftet.
Bei der Anwendung hier ist das aber zu verschmerzen.
Unbenannt.PNG
Da hat sich ein Fehler eingeschlichen, R2 sollte auch 10kOhm haben.

Grüße
Alex
 
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The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Coole Lampe! Kreativ!
Ich könnte schwören, dass wir hier im Forum schon mal so eine Linse gesehen haben?

Bzgl. des Nutzung eines Kragens:
Die Wavien Kragen funktionieren am besten bei phosphor-basierten LEDs, da dort der blaue Anteil des zurück reflektierten Lichts erneut vom Phosphor (Leuchtstoff) umgewandelt wird. Bei LEDs ohne Phosphor führt hingegen nur die Reflektion auf dem LED-Die (bzw. auf dem optischen Silikon, in diesem er eingebettet ist) zu einer Steigerung der Leuchtdichte bzw. "Lumen im Strahl". Die hier verwendete LED hat keine gelbe Schicht oben drauf, sprich keinen Phosphor.

Ich würde stattdessen einen Pre-Kollimator verbauen, also eine sehr kleine sphärische Linse mit sehr kurzer Brennweite direkt über der LED (siehe z.B. meinen Umbau hier). Die kann die Effzienz der Lampe verdoppeln, ähnlich wie ein Wavien-Kragen dies bei phosphor-basierten LEDs tut. Es führt dann zu einen breiterem Strahl bzw. größerem Spot. Das macht so eine Lampe dann oft deutlich beeindruckender.
 
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  • Danke
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Alexander

Flashaholic**
4 Juni 2011
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D:\Hessen\Gießen\Lollar
Ich glaube @sma dürfte auch so eine Linse haben.
Mit dem Kragen wollte ich nur das Streulicht einfangen, viel ist es nicht was darin landet.
Das Licht scheint aus der Reflektion der Linse an der inneren Wand zu stammen.
IMG_20220417_231141.jpg

Betrachtet man das ganze von vorne verschwindet die Reflektion.

Die Brennweite der großen Linse ist sowieso extrem kurz(30mm ca), mit dem Abstrahlwinkel der LED landen gut 90% des Lichts auf dem Glas der Linse.
Wie viel davon natürlich von der Oberfläche weiter reflektiert werden kann ich nicht abschätzen.
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Danke, da hatte ich dich falsch verstanden. Du willst einfach außen einen Kragen drum machen?
Ich glaube @Photon hat eine ähnliche Linse.
 
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sma

Flashaholic**
8 Januar 2011
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Aalen/Ulm, um, und herum
Wunderschön!

Stimmt, ich hab auch so eine. Liegt aber bisher leider nur rum. Wenn ich das gleiche nun mit der roten PT-54 bauen würde, gäbe das Doppel mal zwei ganz feine Positionslichter ab :cool:.

Die Spot Größe auf 6m beträgt 17*23cm.

Ah, damit haben wir auch die Brennweite der Linse :thumbup:.

Die Linse bricht das Licht ja zweimal, einmal beim Ein- und dann beim Austritt des Lichts. Die sogenannte (gedachte) "Hauptebene" liegt an der Stelle, wo die Linse das Licht brechen würde, wenn das nur einmal passieren würde. Der Abstand vom Brennpunkt zu dieser gedachten Hauptebene ist dann die tatsächliche Brennweite. Die Hauptebene liegt aber bei so dicken Dingern irgendwo im Inneren. Die allgemein übliche Messung des Abstands zwischen Brennpunkt und Linsenoberfläche gilt eigentlich nur bei vergleichsweise dünnen Linsen.

Mit Ausmessen des Bildes in einiger Entfernung lässt sich die Brennweite aber auch sehr gut bestimmen: Größe von Quelle und Abbild verhalten sich wie Brennweite zu Abstand. => Die LED hat 2.7 x 2.0 mm. Mit einem Bild 23 x 17 cm in 6 m Abstand ergibt sich eine Brennweite von 7.0 cm.

(Ich hatte meine Linse noch gar nicht gemessen, fällt mir jetzt erst auf...)
 
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Vophatech

Flashaholic**
6 Dezember 2019
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Ui, sehr schick. Ich versuche schon seit Ewigkeiten an eine oder mehrere dieser Linsen ran zu kommen.

Keine Ahnung ob andere Hersteller die auch verbaut haben, aber Siemens hat die in den Kompakt-Signalen verbaut. Da die Linse 136mm Durchmesser hat nennt sich das ganze auch V136.

Gibts auch in kleiner, davon hatte ich mal einige. Hab sie dann alle verschenkt, was ich heute sehr bereue.

Gefällt mir ausserordentlich gut.