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Imalent Taschenlampen

Projekt Excalibur - Next Generation LED Thrower (sehr viele Bilder)

LED

Flashaholic**
19 März 2011
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Olight Taschenlampen
Trustfire
Die Lampe ist ja sehr sauber gebaut, da passen die Flussmittelreste auf dem LED-PCB so gar nicht ins Bild:rolleyes:
 
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Nicolaas

Flashaholic**
25 Januar 2012
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Amsterdam
Ach ja, was ich noch Fragen wollte: wann ist die Anfertigung einer Kleinserie denn geplant?

Für mich bitte die Couponcode für den Groupbuy, ich möchte bitte eine Lampe in CW.

Danke
Nico
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Essen
Was noch fehlte sind die Abmessungen und das Gewicht:
  • Länge: 32,4cm
  • Durchmesser Lampenkopf: 14,5cm
  • Durchmesser Endkappe: 4,9cm
  • Gewicht mit Akkus: 1,445kg
    • Lampenkopf: ~600g
    • Lampenkörper: ~541g
    • Endkappe: 103g
    • Akkuträger: 56,7g
    • Akkus: 144,3g
Die Endkappe hatten wir ja bewusst massiv gestaltet, um die Gewichtsverteilung zu verbessern.

Obwohl sie so ein Klopper ist, ist die BLF GT nochmals deutlich schwerer, was hauptsächlich an den fünf weiteren Akkus + Material außen drum liegt.

@stefan-1
High-cri würde für mindestens 20% weniger Candela sorgen. Das würdest du wirklich wollen bei einem Thrower?
 
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The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Essen
Was auch noch fehlte ist eine Berechnung der Temperatur (Tjc) der LED in Relation zur Außentemperatur der Lampe. Informationen dazu findet man hier und im Datenblatt der Black Flat.
Dafür braucht man:
  • den Wärmewiderstand der LED
  • die Wärmewiderstände von allen Wärmeübergängen zwischen der LED und dem Gehäuse der Lampe
  • die tatsächliche Leistung der LED im Betrieb
Die Osram Black Flat HWQP hat laut Datenblatt einen realen Wärmewiderstand von typ. 4,3°C/W, maximal 5.5°C/W (basierend auf statistischen Ergebnissen). Der niedrigst mögliche Wert ist nicht angegeben. Man könnte jetzt mutmaßen, dass die Schwankung einer Glockenkurve entspricht und der minimale Wert somit 3,1°C/W beträgt.

Die aktuell verbaute LED hat bei 4,45A eine gemessene Vf von 3,7V. In der Lampe wird sie mit 4,5A betrieben. Die Vf müsste dann bei 3,75V liegen, also 16,9W. Bei maximaler Leistung kann man von 20% Effizienz ausgehen. Folglich entstehen in der LED 13,5W an Wärme.

Wärmewiderstände der Wärmeübergänge zwischen der LED und der Außenseite des Lampenkörpers:
  • Lötzinnschicht zwischen Kupferplatine und LED: 75μm / (50W/mK * 3,06mm^2) = 0,49C/W
  • 16mm Noctigon Kupferplatine: 1500μm / (285W/mK * 194mm^2) = 0,02°C/W (~194mm^2, 1,5mm dick)
  • Wärmeleitpastenschicht zwischen Kupferplatine und LED: 75μm / (0,7W/mK * 194mm) = 0,55°C/W (LED Tech Paste: 0,7 W/mK)
  • hohler Kupferzylinder
  • Gewinde zwischen Kupferzylinder und Lampenkörper
  • Lampenkörper aus Aluminium
Hier eine Wärmesimulation von 10min Betrieb einer BLF GT mit 40W. Der Temperaturunterschied zwischen der Stelle, wo die LED sitzt und der äußeren Oberfläche der Lampe betrug ca. 5°C. Da meine Lampe ähnlich groß, aber etwas kleiner ist und ein zusätzliches Gewinde (Kupferstab) hat, nehmen ich mal an, dass die 5°C Temperaturunterschied schon bei 30W Leistung auftreten. Daraus ergibt sich 0,17°C/W.

Somit beträgt der reale Gesamtwärmewiderstand ungefähr: 4,3°C/W + 0,49°C/W + 0,02°C/W + 0,55°C/W + 0,17°CW = 5,53°C/W
Bei 13,5W an Wärme der LED bedeutet dies, das die LED immer ~68°C heißer ist als der Lampenkörper. Bei 25°C Lampentemperatur also min. 83°C. Bei 50°C sind es dann schon 125°C im Gleichgewichtszustand, was eigentlich zu viel ist (bei den meisten LEDs liegt der Punkt, wo die maximal hell sind, zwischen 90 und 110°C).



Ich habe beobachtet, dass das Licht tatsächlich sichtbar blauer ist, wenn der Lampenkörper richtig warm ist.
 
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Nicolaas

Flashaholic**
25 Januar 2012
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Olight Shop
Sehr interessant!. Ins besondere wenn man alles versteht und auch benutzen kann.
Kann ich leider nicht.

Aber das Ergebnis von das alles ist eine einmalige Lampe die seeeeehr weit leuchtet, cool assieht und nicht nach drei Minuten runter geregelt wird. Und das verstehe ich sogar sehr gut!

LG
Nico
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Das gilt aber nur im Gleichgewichtszustand, d.h. Endzustand. Bis dahin spielt die Wärmekapazität noch mit rein.
Stimmt, im kalten Zustand zählt also nach wie vor einfach nur der Wärmewiderstand der LED, da diese ja praktisch keine Wärmekapazität hat.

EDIT: ich habe die Rechnung angepasst. Es gibt aber eigentlich zu viele Unbekannte. Die Wärmeleitpaste ist ja z.B. nicht perfekt gleichmäßig verteilt, da die Oberfläche des Kupferstabs poliert ist und teilweise direkter Kontakt zwischen den Kupferflächen besteht. Das kann man so eigentlich gar nicht rechnen.
 
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The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Ich habe mal wieder Beamshots gemacht. Die drei weit-winkel Bilder sind ziemlich nah an der Realität.

544m:


Tele:


498m:




Das Letzte mit Handy. Wenn man es ganz nah an den Lampenkopf hält, sieht der Strahl deutlich breiter aus.

 
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amaretto

Moderator & Beamshot-SEK
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Weiß nicht, wie es andern geht. Mir fehlen die Lumen. Viel Lux nix Lumen ist scheinbar nicht mein Ding.
 
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The_Driver

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22 März 2012
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Die Beamshots muss man in einem dunklen Raum auf einem großen Bildschirm im Vollbildmodus angucken. Nur dann sind sie realistisch. Auf dem Smartphone oder in heller Umgebung sind sie viel zu dunkel.
Die geringe Lumenmenge hat schon einige Vorteile:
  • Man kann in Ruhe leuchten ohne die ganze Nachbarschaft aufzuwecken
  • Die Lampe überhitzt nicht
  • Die Lampe hat eine lange Akkulaufzeit trotz vertretbaren Gewichts
  • Ein Satz Akkus ist bezahlbar
Mich würde eine ca. doppelt so helle LED reizen. Das würde gut zur Lampe passen. Die Osram QW8P gab es ja leider nur im schlechtesten Bin. Wichtig ist mir allerdings, dass die LED klein ist. Sonst würde man das Potenzial dieses Reflektors verschwenden.
 
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The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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So, ich bin meinem Ziel, Beamshots in min. 2600m Entfernung zu machen, deutlich näher gekommen. Ich habe auch extra drauf geachtet noch länger zu belichten. Leider ist der Dynamikumfang dieser 10 Jahre alten DSLR ziemlich begrenzt (kleiner Bildsensor). Die Straßenlaternen sind fürs Auge dunkler und der Strahl der Lampe etwas heller.

1700-1800m









Tele (deutlich überbelichtet):




Noch ein dunkleres Ziel direkt daneben (1500m):




Mit dem bloßen Auge konnte ich den Spot auf dem hellen Gebäude deutlich sehen. Dass der Schornstein erhellt wurde, hingegen nicht.

2100m (der Mast, die beleuchtete Burg ist ca. 4,8km entfernt)





 
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amaretto

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Eine Kamera ist leider meist nicht in der Lage, den subjektiven Eindruck der Augen einzufangen. Ich glaube dir, dass dein Eindruck ein anderer ist. Insgesamt für LED-Verhältnisse schon irre :thumbup:

Dennoch finde ich Lux + Lumen noch attraktiver
 
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The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Ich muss sagen, es ist gar nicht so leicht einen geeigneten Ort zu finden, wo alles passt. Sowohl das zu beleuchtende Objekt als auch der Ort, wo man dann Lampe und Kamera aufbaut, müssen passend sein. Es dürfen z.B. keine Bäume vor der Kamera und der Lampe sein, das Objekt darf nicht beleuchtet sein, man sollte keine Wohnhäuser beleuchten etc. Viele Wahrzeichen der Gegend hier (z.B. gefühlt alle Kirchtürme) werden nachts mit Natriumdampflampen beleuchtet. Da hat man in mehreren Kilometern Entfernung leider keine Chance gegen.


@amaretto Ich kenne deine HIDs Mods ja, ich weiß, wie die wirken. Das ist natürlich schon ein Unterschied. Dafür ist dein Scheinwerfer auf dem Bild aber auch 3-5 Mal so groß und aus Kunststoff.

Nebenbei: hat die Birne auf dem Foto noch das äußere Schutzglas? Das erkennt man normalerweise am sternförmigen Spot. Da verschenkst du Throw und Lumen ;).
 
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Nicolaas

Flashaholic**
25 Januar 2012
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Die Beamshots muss man in einem dunklen Raum auf einem großen Bildschirm im Vollbildmodus angucken. Nur dann sind sie realistisch. Auf dem Smartphone oder in heller Umgebung sind sie viel zu dunkel.
Die geringe Lumenmenge hat schon einige Vorteile:
  • Man kann in Ruhe leuchten ohne die ganze Nachbarschaft aufzuwecken
  • Die Lampe überhitzt nicht
  • Die Lampe hat eine lange Akkulaufzeit trotz vertretbaren Gewichts
  • Ein Satz Akkus ist bezahlbar
Mich würde eine ca. doppelt so helle LED reizen. Das würde gut zur Lampe passen. Die Osram QW8P gab es ja leider nur im schlechtesten Bin. Wichtig ist mir allerdings, dass die LED klein ist. Sonst würde man das Potenzial dieses Reflektors verschwenden.

Die Lampe hat noch einen Vorteil:
  • Bemerkenswerte und Wertvolle Abwesenheit von Eigenblendung. Nicht unwichtig bei echten Throwern.
Ja, bestimmt "fehlen" da die Lumen im Vergleich mit die Candela's, es ist aber ein Thrower pur ohne Kompromisse.
Eine Liebhaber Lampe halt.

LG
Nico
 

Xandre

Flashaholic***²
8 März 2011
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BaWü
Dauert nicht mehr lange,
dann werden HIDs zu dem Glühobst der Vergangenheit gehören.

Lumen und Lux ist immer gut.

Gruß Xandre
 

amaretto

Moderator & Beamshot-SEK
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Ich hänge gar nicht so an HIDs, jedoch haben sie (noch) meist einen Kostenvorteil gegenüber aufwändigen LED-Konstruktionen, sind einfach zu bauen, haben die bessere Lichtqualität. Vor allem: in der Regel weniger Hitzeprobleme, da der Ort der Hitzeentstehung und das Thema -ableitung anders ist. Den Brenner könnte man thermisch komplett vom Host entkoppeln, während es bei der LED eher genau anders herum zwingend sein muss.

Neben den Nachteil der schlechten Dimmbarkeit und der Notwendigkeit größerer Reflektoren muss man sehen, dass das Entwicklungspotential bei HID nahezu ausgereizt ist, während bei LED und neuerdings Laser immer noch Luft nach oben ist. Insofern ja, LED und Laser ist die Zukunft :)
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Wobei sie eigentlich nur eine niedrigere Farbtemperatur haben, die Farbwiedergabe ist nicht wirklich besser bei normalen Auto HID birnen (70CRI). Man dieht halt besser in die Ferne, da der Blauanteil geringer ist.

Die Hitzeprobleme haben sie natürlich nicht. Wenn man Dauerbetriebsfestigkeit bei großer Lumenmenge möchte, sind sie den LEDs überlegen. Ich warte darauf, dass mal jemand ein HID Triple oder Quad baut :).
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Es gibt mal wieder neue Beamshots, dieses mal nur 50m Entfernung. Mit dabei ist meine umgebaute Brinyte mit 330kcd und starkem Grün-Gelbstich.

Big Daddy und little Sister (siehe hier)








Interessant finde ich hierbei die Form der Strahlen in der Luft. Es sieht fast so aus als würde eine Lampe in die entgegen gesetzte Richtung leuchten.
 
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The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Es geht weiter.



Gestern war einen sternenklare Nacht. Die Beamhots habe ich mit der längst möglichen Belichtungszeit (60s) und ISO 100 aufgenommen.









Die Kamera war 10-15m von der Lampe entfernt. Erstaunlich dunkel sind sie geworden.
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Ich habe mal die Regelung der Lampe untersucht. Die Lampe befand sich ohne Kühlung in einem mittel großen Schrankfach. Sie wurde mit drei vollen, geschützten NCR18650GA Zellen von Soshine betrieben. Sie lief mit fast maximaler Leistung (ganz minimal gedimmt, da die LED bei 4,45A am hellsten ist und der Treiber mit 4,5A regelt).


Sie verliert die ersten 40min dauerhaft an Helligkeit, in den ersten Sekunden sehr schnell und dann immer langsamer.
Nach 30s: 87,04%
Nach 1min: 83,53%
Nach 5min: 79,43%
Der insgesamt starke Abfall wundert mich doch sehr!
Nach 2h konnte ich die Lampe schmerzfrei in der Hand halten, sie war allerdings sehr, sehr warm (vermutlich ca. 50°C).

EDIT: die drei Akkus haben hier ca. 11Wh pro Zelle. Die Lampe verbraucht also 18,95W bei 1,9h Laufzeit (1:54h). Bei 90% Treibereffizienz kommt man ziemlich genau auf die ca. 16,5W Leistung der LED. Es liegt also nicht an sinkendem LED-Strom.
 
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Nicolaas

Flashaholic**
25 Januar 2012
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Amsterdam
Ich bin überhaupt kein Experte aber wenn die Lampe (fast) volle Leistung bringt und überhaupt keine Kühlung bekommt ist das doch nicht sooo wunderlich?
Die Hitze der Led muss ja schließlich über der Kupfer Stab zu den Kühlrippen geführt werden, also echt 100% optimal ist das nicht.

Bitte richtig verstehen: das ist nicht gemeint als Kritik auf diese wundervolle und einmalige Lampe!

Aber: wenn Ihr sooo enttäuscht über den Abfall seit könnt Ihr mal überlegen die Lampe zu verkaufen :pfeifen::pfeifen::pfeifen:
Schließlich ist nicht jeder hier im Forum so kritisch......;);)

LG
Nico
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
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Essen
Die Stärke des Helligkeitsabfalls ist schon verwunderlich, da die Lampe sehr viel Oberfläche hat und nur knapp 20W verbraucht.

Es wird damit zusammen hängen, dass die LED durch den Buck-Treiber und die 3S-Verschaltung dauerhaft am Punkt ihrer maximalen Helligkeit (bei niedriger Temperatur) betrieben wird. Das ist bei den meisten umgebauten Lampen hier sonst nicht der Fall.

Ich werde den Rest mit Kühlung wiederholen.
 
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RC-Drehteile

TaschenlampeneigenbauSpezi & Ehrenmitglied
4 Juli 2010
6.020
4.615
113
Hessen
mich wundert der Abfall der Helligkeit nicht. Es ist kein Geheimnis, dass LEDs bei steigender Temperatur dunkler werden. Und die LED wird eben sehr warm. Zu Beginn ist die LED schon relativ warm, das Gehäuse aber noch kalt. Eine hohe Temperaturdifferenz, welche zu einer schnellen Wärmeabfuhr führt. Wenn das Gehäuse wärmer wird, kann weniger Wärme abgeführt werden, die LED wird wärmer und dunkler, damit wird das Gehäuse wärmer usw. Das ganze schaukelt sich hoch bis sich ein Gleichgewicht zwischen zugeführter Wärme und abgeführter Wärme einstellt. und so lange wird die LED auch dunkler. Ich kenne keine Lampe, die ihre Helligkeit zu 100% hält. sicherlich sind 20% nicht wenig, aber man muss eben bedenken, dass 20W auf einer kleinen Fläche sitzen, dann gibt es einen Wärmeübergang im Kupferstab selbst ( aus Fertigungsgründen ist der zweiteilig ), und der Übergang von Kupfer auf den Lampenkopf ist auch nicht wirklich perfekt über das Gewinde. ich kann demnächst mal einen Test machen, wie stark die Helligkeit einer LED abnimmt, wenn sie auf einem perfekten Kupferkühlkörper sitzt bei konstanten Strom. Ich tippe, das sind auch 10% oder mehr.

LG Michael
 

light-wolff

Flashaholic***²
14 September 2011
15.978
12.093
113
im Süden
Die Oslon sollte lt. Datenblatt bei 130°C Sperrschichttemperatur noch 80% Lichtstrom ggü. 25°C haben.
90% bei 100°C
95% bei 70°C

70% wären erst jenseits von 150°C erreicht. Wenn der Rückgang also rein thermisch bedingt sein sollte (d.h. Strom ist wirklich konstant), würde die LED weit über ihrem Temperaturlimit betrieben.
 

The_Driver

Flashaholic***
22 März 2012
7.218
4.947
113
Essen
Du musst dabei aber auch alle Wärmewiderstände zwischen der LED und der Oberfläche des Lampenkörpers berücksichtigen, die Michael ja schon zum Teil erwähnt hatte. Außerdem macht es einen Unterschied, wo man die Lampe anfasst.

Auch stellt sich die Frage, ob die Angaben von Osram auch beim Dreifachen des maximalen Nennstroms überhaupt noch gültig sind.

@RC-Drehteile Dass der Kupferstab aus mehreren teile besteht, war mir gar nicht bewusst. Ist das breite Stück drauf geschraubt?
 
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Trabireiter

Flashaholic**
5 April 2012
1.282
563
113
in Sachsen
Ja, aber es ging ja um die Aussage, dass keine Lampe bekannt war, die durchgehend 100% schafft;
Wenn the Driver die Lampe auf einer niedrigen Leuchtstufe betreibt, wird der Effekt ebenfalls nicht auftreten.

In ihrem Grenzbereich (der LED), weit außerhalb der Herstellerspezifikation, gelten andere Regeln
 
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light-wolff

Flashaholic***²
14 September 2011
15.978
12.093
113
im Süden
Du musst dabei aber auch alle Wärmewiderstände zwischen der LED und der Oberfläche des Lampenkörpers berücksichtigen, die Michael ja schon zum Teil erwähnt hatte. Außerdem macht es einen Unterschied, wo man die Lampe anfasst.
Das beeinflusst zwar die Sperrschichttemperatur, aber sicher nicht den Lichtstromrückgang in Abhängigkeit von der Sperrschichttemperatur, um den es hier geht. Somit kann man aus dem Lichtstromrückgang auf die ungefähre Sperrschichttemperatur schließen.

Auch stellt sich die Frage, ob die Angaben von Osram auch beim Dreifachen des maximalen Nennstroms überhaupt noch gültig sind.
Das stimmt. Aber ich vermute, dass der sperrschichttemperaturbedingte Lichtstromrückgang nicht stark stromabhängig ist.