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LEP-Modul 600 lm (TLLOE01)

sma

Flashaholic**
8 Januar 2011
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113
Aalen/Ulm, um, und herum
Wir haben uns LEP-Module bestellt und ich habe mir eins mal näher angesehen.

Bestellt hatten wir das TLLOE01 / GCF-T-55K-600 (Alibaba-Link). Das war dann aber nicht erhältlich und wir haben einvernehmlich ein ähnlich aussehendes in Alu statt Messing genommen (offenbar nur Material-Änderung und ein anderes Gehäuse-Gewinde).

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Nehmen wir einfach mal an, dass die elektrischen/optischen Daten gleich sind.

Laut Herstellerangabe hätte es
  • bei einem Nennstrom 2.5 A (maximal 3A, thermische Grenze des Phosphors)
  • Spannung dabei typ. ~5V,Leistung typ. 14 W
  • 600 lm
  • 750 cd/mm²
  • Leuchtfläche 0.2 mm² . Das entspräche einem Durchmesser von 0.5 mm. (Aber unklar, was genau der Hersteller meint, da die Helligkeit zum Rand abnimmt.)
  • CRI 65, CCT 5500 K
  • 30% Wirkungsgrad
Die Oberflächentemperatur soll kleiner 70°C bleiben. Somit Kühlung erforderlich, denn das Ding hätte dann grob 10W Verlustwärme.

Lichtstrom

Der Lichtstrom ist schnell gemessen, wenn man eine Lumenkugel und eine Kalibriermöglichkeit hat. Meine Lumenkugel hat schon ewig keine bekannte Quelle mehr gesehen, aber mir reicht die Größenordnung.

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Strom [A] - Lichtstrom [lm]
1.08 - 230
2.08 - 535 (13.05. ergänzt)
2.58 - 650 (13.05. Strom korrigiert)

3.08 - 790
4.08 - 990

Die krummen Stromwerte sind eine Eigenheit meines Labornetzgerätes.

Fazit: Wert sogar übererfüllt. Immerhin: Es gibt nicht nur China-Lumen! Aber: Der Lichtstrom ist hier vergleichsweise nebensächlich...

Leuchtdichte

Die Leuchtdichte ist deutlich schwieriger zu bestimmen. Rechnerisch geht hier gar nichts, da im Gegensatz zur LED die Leuchtdichte hier zum Rand hin stetig abnimmt. Ich hab es mit einer Projektion und Luxmeter probiert (ganz ähnlich wie im Wavien-Versuch)

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Und hier sieht man ein A4-Papier an der Decke mit dem Bild des leuchtenden Moduls:

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Ziel: Den Kern der leuchtenden Fläche unterscheiden zu können und gleichzeitig etwas mit bekanntem Maß drumherum (Gehäuse oder Phosphor-Rand). Auf diesem Bild ist das ganz gut hingekommen. Das größte Maß mit der Schieblehre, alle anderen dann durch Pixelzählen

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(die Pfeile hier nur zur Erklärung, nicht zum Pixelzählen)
Langer blauer Pfeil - Innendurchmesser erhobener Metallring (Messschieber): 6.39 mm
kurzer blauer Pfeil - Phosphorfläche die leuchten kann: 2.89 mm (das gesamte Plättchen ist eingelassen und etwas größer)
langer grüner Pfeil - Durchmesser schmaler, etwas weniger heller Randbereich um den Kern: 0.75 mm
kurzer grüner Pfeil - Durchmesser hellster Kernbereich: 0.58 mm

Als definierte Quelle eine Blende auf dem Objektiv: Gelochte Pappe (d=5.4mm), Entfernung zur Decke 146 cm, Strom 3.08 A, Beleuchtungsstärke im Kern 5800 lx
=> 12400 cd

Vorteil dieser Methode: Die weniger hell leuchtenden Flächen um den Kern sind völlig egal.
Nachteil: Unbekannter Verlust im Objektiv zwischen Quelle und Blende. Ich hatte keine bekannte Quelle (mein "Homeoffice" ist derzeit 80 km von meiner "Werkstatt" entfernt :- ) Ich hab den Faktor genommen, den ich damals beim Wavien-Versuch nur nebenbei zur groben Kontrolle der Messung bestimmt habe: 107/125, also 86 % Transmission.

Somit wären das
  • auf Höhe der Pappblende (belastbare Messung, aber mit Verlust des Objektivs) 540 cd/mm²
  • und abgeschätzt an der Quelle 630 cd/mm²
Fazit:
  • Hersteller d=0.5 mm , bei mir d~0.58 mm
  • Im Hinterkopf behalten: Die Lumen stammen nicht aus dieser Kernzone, sondern aus dem gesamten, zum Rand hin schwächer werdenden Spot.
  • 630(?) statt 750 cd/mm² - das wäre irgendwie gerade noch ok. Aber nicht vergessen: Meine Messung ist eher eine sehr gute Schätzung.
    400-500 cd/mm² wäre mit LED+Wavien ganz gut erreichbar. So ein Modul hingegen ist mechanisch deutlich einfacher.
  • Nachtrag 13.05.: Gemessen bei Max-Spezifikation 3A (Fehler-Minimierung), Herstellerangaben aber bei 2.5A!
    => Korrektur von 630(?) auf 530 cd/mm², anhand Lumenmessungen. Wäre mit Blick auf Datenblatt nicht mehr so ganz ok. Ein Vorteil gegenüber LED+Wavien bleibt immerhin. Das Modul kann ja noch höher bestromt werden:
    2.58 A: 530 cd/mm²
    3.08 A: 630 cd/mm²
    4.08 A: 790 cd/mm² (Lebensdauer?)
Nebenbei: Dabei ist mir das Modul ruckzuck so dermaßen überhitzt, dass es auf einmal deutlich dunkler wurde: Ich hatte nichts passendes zur Hand gehabt, um es sinnvoll zu kühlen (M13?) und wollte deshalb einfach nur möglichst schnell messen. Offenbar doch nicht schnell genug. Ein Tropfen Wasser auf dem Modul entwickelte gleich Dampfbläschen - jessas...
Später, letztes Wochenende konnte ich dann mein Modul mit einem zweiten Modul vergleichen, das noch bei Xandre lag. Idee: In Reihe geschaltet ans Labornetzgerät geklemmt und in die Lumenkugel gehalten => Glücklicherweise praktisch identisch. Somit kein bleibender Schaden, puh. Meine Messung wäre auf manche Art sinnvoller möglich gewesen (war eh alles kompliziert, z.B. da ich bei der Leuchtdichtemessung die Lumenkugel nicht da hatte, alles am selben Abend wieder abgebaut werden musste, etc.) - jedenfalls: Nochmal Glück gehabt...

Und sonst:
  • Ich habe keinen Schimmer, wie der Hersteller die Fokussierung umsetzt - das scheint mir hier das A-und-O
    Ich hab's auch nicht versucht zu öffnen (ob sich da was optimieren lässt, und wenn ja, dann bringt das sehr ordentlichen Fummel- und Messaufwand mit sich).
  • Bisher hatte ich den Eindruck, dass die Module in kommerziellen LEP-Leuchten so 400-500 cd/mm² haben, das war aber auch nur eine möglichst gute Schätzung.
  • Ich hab noch gar nicht versucht abzuschätzen, was für ein Lasermodul da eigentlich verbaut sein mag.
  • Ich frage mich was/ob da für ein Treiber drin ist.
  • Und last but not least: Jetzt muss man's noch irgendwo einbauen. Einen Prototyp haben wir schon. Aber: Justage im Reflektor / vor Linse ist bei so einer kleinen Quelle nicht ohne (wir arbeiten derzeit nur mit Dauerprovisorien :- )

Lesestoff:
 
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The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Essen
Danke für diesen aufschlussreichen, ausführlichen Bericht!

Das vielleicht Wichtigste zuerst: im Gegensatz zu den Modulen, die in den meisten Taschenlampen verbaut sind, hat dieses Modul keinen Pre-Kollimator und keinen Umlenkspiegel. Man kann es somit, genau wie eine LED, mit einem Reflektor benutzen. Es sollte sich von der Abstrahlung her genauso verhalten, wie dedomte LEDs (Lambertscher Strahler). Ähnliche Module ohne Umlenkspiegel aber mit Pre-Kollimator für die Benutzung in Lampen mit asphärischer Linse gibt es bei Alibaba auch.

Die leuchtende Fläche beträgt also grob 0,25mm^2, also ein Viertel so groß, wie die OsramWhiteFlat1. Selbige bzw. ihr Schwestermodell mit größerem Gehäuse ist die LED, welche die höchsten Leuchtdichtewerte erreicht und die, mit dem man bei Benutzung eines Wavien Kragens ~500cd/mm^2 erzielen kann. Mit diesem LEP-Modul wäre der hellste Teil des Spots einer Lampe also dementsprechend kleiner. Die Corona um den Spot herum wäre aber sogar größer verglichen mit WhiteFlat1 mit identischem Reflektor.

Ich vermute dass das Modul keine Elektronik enthählt und, dass auf der Rückseite einfach nur eine Platine ist, die die beiden Kontakte der Laserdiode mit den Anschlusskabeln verbindet.

Ich dachte bisher, dass Laser-Dioden spezielle Treiber benötigen, aber es sieht immer mehr danach aus, als könnte man sie ganz normal mit LED Treibern ansteuern.
 
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Xandre

Flashaholic***²
8 März 2011
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BaWü
Für mich sieht es immer noch so aus,
wie wenn der Retaining Ring zu hoch ist ?

Min 2S Akku zu 3Volt (LED/LEP)
Die nötigen Volt schnappt es .
Mit einem Akku ist die Voltlage zu dünn,oder zu LZW
da das Modul erst bei 4 Volt anfangt zu leuchten.

Gruß Xandre
 

nightlight

Flashaholic**
20 August 2010
2.460
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In der Mitte von Hessen
Hallo zusammen,

einen speziellen Treiber benötigt man nicht wirklich, nur sollte der sehr gut und schnell regeln da die Strom Spannungskurve sehr eng ist und der Strom sehr schnell nach oben schnellt. (am Laser direkt) Wenn der Lasereffekt beginnt sind es nur wenige mV bis zum maximalen Stom.
Somit wird ein normaler LED Treiber vermutlich zu langsam regeln. Die Welttool hat einen etwas flauen Treiber, beim Einschalten schwingt der kurz ein, da steigt der Strom auf fast 5A, dann fällt er innerhalb ca. 500mS ab auf 3A, mal sehen wie lange der Laser das macht.

Gruß Steph
 
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sma

Flashaholic**
8 Januar 2011
2.168
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Aalen/Ulm, um, und herum
Ich war auch verblüfft, dass kein Treiber drin zu sein scheint. Bisher dachte ich immer Halbleiter-Laser sind CV-geregelt.

Und mein Labornetzgerät ist der König der Einschalt-Überschwinger!
@nightlight => Ist ein Workaround/Milderung denkbar? Zum Beispiel passender Elko parallel zum Modul?
 

nightlight

Flashaholic**
20 August 2010
2.460
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In der Mitte von Hessen
Hallo Sven,

da ich die W4 nicht mehr habe kann ich leider am Treiber nichts mehr testen. Die Lampe hat ja auch Garantie, also erst mal egal....

Warten wir es mal ab

Gruß Steph
 

sma

Flashaholic**
8 Januar 2011
2.168
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Aalen/Ulm, um, und herum
Ich meinte das auch nur rein egoistisch :- D Meinst Du, man sollte vorsichtshalber versuchen, ein nacktes Modul wie das TLLOE01 vor Einschaltspitzen zu "schützen", und hättest Du einen Tip wie?


@Admins,
ach-herrjeh-da-schau-her. Eins hatte ich übersehen: 2.5 vs 3 A ...
=> Bitte die beiden folgenden Abschnitte aktualisieren (Korrekturen in kursiv) - vielen Dank!


Auflistung im Abschnitt Lichtstrom:
Strom [A] - Lichtstrom [lm]
1.08 - 230
2.08 - 535 (13.05. ergänzt)
2.58 - 650 (13.05. Strom korrigiert)

3.08 - 790
4.08 - 990

Fazit im Abschnitt Leuchtdichte
  • Hersteller d=0.5 mm , bei mir d~0.58 mm
  • Im Hinterkopf behalten: Die Lumen stammen nicht aus dieser Kernzone, sondern aus dem gesamten, zum Rand hin schwächer werdenden Spot.
  • 630(?) statt 750 cd/mm² - das wäre irgendwie gerade noch ok. Aber nicht vergessen: Meine Messung ist eher eine sehr gute Schätzung.
    400-500 cd/mm² wäre mit LED+Wavien ganz gut erreichbar. So ein Modul hingegen ist mechanisch deutlich einfacher.
  • Nachtrag 13.05.: Gemessen bei Max-Spezifikation 3A (Fehler-Minimierung), Herstellerangaben aber bei 2.5A!
    => Korrektur von 630(?) auf 530 cd/mm², anhand Lumenmessungen. Wäre mit Blick auf Datenblatt nicht mehr so ganz ok. Ein Vorteil gegenüber LED+Wavien bleibt immerhin. Das Modul kann ja noch höher bestromt werden:
    2.58 A: 530 cd/mm²
    3.08 A: 630 cd/mm²
    4.08 A: 790 cd/mm² (Lebensdauer?)
 
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Xandre

Flashaholic***²
8 März 2011
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BaWü
Bis jetzt hab ich vor 5A noch keine Angst
bei sehr guter Kühlung,

Das Interessante wäre noch die Frage ab wie viel A
das Phosphor anfängt schwarz zu werden .

Schutzbrille und Eins für die Wissenschaft, :devil:
Lumen bitte natürlich gleich mit messen.

Gruß Xandre
 

sma

Flashaholic**
8 Januar 2011
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Aalen/Ulm, um, und herum
... und statt dessen blitzt es dann nur unmerklich - und alle (mit UV-Brille auf :cool:) andächtig: "oaah".

Ich hab ein Déjà-vu, haben wir nicht neulich erst ne CFT-90 so ähnlich gehimmelt? Die kann ja einiges ab (und dat Ding war mit $100 auch nur geringfügig teurer gewesen...)
 
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Xandre

Flashaholic***²
8 März 2011
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BaWü
War aber unabsichtllich
die LED schon alt
.langer Lagerschaden
kaputter Treiber usw.

Dann lieber langsam und andächtig: "oaah".
außerdem hast du ja noch ein Ersatzphosphor.
Wäre ne gute Gelegenheit :pfeifen:

Gruß Xandre
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Essen
Klingt eher nach durchgebrannter Laserdiode? Die gehen bei zu hohem Strom einfach kaputt anstatt, wie LEDs, dunkler zu werden.
 

sma

Flashaholic**
8 Januar 2011
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Aalen/Ulm, um, und herum
Klingt eher nach durchgebrannter Laserdiode? Die gehen bei zu hohem Strom einfach kaputt anstatt, wie LEDs, dunkler zu werden.
Nenee, das war eine CFT-90, die vom Treiber (in dubiosem Zustand - offenbar ein Kurzer via Halbleiterrückseite-Kühlkörper) wohl direct-drive an einen 6S-LiPo gehängt wurde. Die LED könnte viele Akkus ganz locker im direct-drive nehmen, aber sowas halt nicht... :- )
 
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sma

Flashaholic**
8 Januar 2011
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Aalen/Ulm, um, und herum
Neues Modul, neues Glück...

LEP-Modul "Mr. No" leuchtete gar nicht an einem bestimmten Treiber (der einzige der gerade zur Hand war).
Das andere "Mr. Yes" (oben gemessen) leuchtete dann ein wenig.

Ich hab "Mr. No" also mit heim genommen und versucht zu messen,

2.8 V -> allererstes Leuchten (schimmern)
3.0 V -> 5 ma -> 0.03 lm
3.2 V -> 110 mA -> 0.3 lm
3.5 V -> 700 mA -> 120 lm
3.7 V -> 1.5 A -> 340 lm
4.0 V -> 2.8 A -> 470 lm (kühler)
4.0 V -> 3.1 A -> 510 lm (wärmer)

alles schwierig und bei höheren Strömen Hausnummern, weil ich keine vernünftige Kühlung hinbekommen habe. M13 Feingewinde. Ich hab's mit Alufolie mit Wärmeleitpaste probiert - keine Schangse! Das Ding heizt ruckzuck auf. Alle halbe Sekunde sind alle Werte (V, A, lm) anders. Diesmal hatte ich nicht den epischen Gleichmut von weiter oben (alles jedesmal komplett runterkühlen). Und dann ist mir auch noch Wärmeleitpaste auf den Phosphor geraten, das muss man erstmal wieder runterfummeln....

Na, das Modul funktioniert jedenfalls (*Daumen hoch*) Mehr Messwerte aber erst, sobald ich eine Kühlung habe, die meine Nerven nicht strapaziert.
 
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sma

Flashaholic**
8 Januar 2011
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Aalen/Ulm, um, und herum
Dabei geht es um die optimale Kühlung des angestrahlten Phosphors bei möglichst hoher Beleuchtung.

Ich habe aktuell keine vernünftige Kühlung der Lichtquelle selbst wegen des relativ großen Maschinengewindes...
 

Xandre

Flashaholic***²
8 März 2011
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BaWü
Möglicherweise hat das Leuchten der Module yes /no
an sich gar nichts mit den Modulen im Einzelnen zu tun.

Da der profisorische Treiber jetzt mehr A leistet
und nicht nur

Low,more like a little bit more as low ,
and low in best form bringt, :pfeifen:

Man sieht nun deutlich den Unterschied .
low mid high,nur die Amperemesszange gerade nicht zur Hand


vermute ich, dass wir beim Probelauf ein Masseproblem hatten.
Durch bisschen damit spielen wurde es auf einmal viel heller.
( 2 Tage später).

Gruß Xandre
 
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The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Essen

Xandre

Flashaholic***²
8 März 2011
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BaWü
Kannst du bitte mit Wavien testen,
wie sich das mit dem Phospor,Temp und höhere Ampere verhält ?

Der" Lowtreiber" bringt jetzt auf max 2,97A.
Sieht schon mal sehr gut aus.

Theoretisch sollten wir bei ca 4A und abgespecktem Wavien
eine Leuchtdichte von über 1300 cd/mm2 erreichen.
Vorausgesetzt das Phosphor wird nicht schwarz.

Bis jetzt wird nur geraten was passiert mit Wavien...

Gruß Xandre
 

Alexander

Flashaholic**
4 Juni 2011
1.046
1.216
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D:\Hessen\Gießen\Lollar
Messing ist natürlich nur so ein semi guter Wärmeleiter, die Kontaktfläche ist natürlich recht groß.
Am optimalsten wäre wohl eine Mutter die geschlitzt ist und sich mit einer Schraube dann spielfrei klemmen lässt.
 
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Xandre

Flashaholic***²
8 März 2011
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BaWü
Überdimensonierter Treiber und Akku 6S (Für SBT 90 vorgesehen)
und bei Anschalten auf Low ganz runter geregelt
ein kurzes Aufblinken.

Hat in dieser Konstellation lange
also schon paar hundert Mal durch gehalten
und als ich einem Kumpel das Licht zeigen wollte...

Das Modul tot
aber Phosphor ganz
Kann man ja noch verwenden :pinch:

Gruß Xandre
 
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