Aber so richtig verstanden, wie eine solche Regelung wirklich funktioniert, habe ich nicht. Können die Elektronikexperten hier im Forum bitte etwas Licht in mein Dunkel bringen? Wie schafft es eine "gute" Regelung, die Lichtleistung konstant zu halten, bzw. was macht eine "schlechte" Regelung anders?
Um das richtig zu erklären, müsste man ziemlich weit ausholen, es geht um Halbleiterelektronik, Diodenkennlinien, Heiß-/Kaltleiter und zahlreiche weitere Grundlagen der Physik.
Das erspare ich mir mal an dieser Stelle und versuche es zu verkürzen, aber dadurch erscheint manches vielleicht unlogisch oder nicht nachvollziehbar.
Die "schlechte" Regelung ist eigentlich gar keine Regelung im engeren Sinne.
Dabei handelt es sich lediglich um eine Begrenzung des Maximalstroms, der durch die LED fließt.
"Geregelt" bedeutet in solchen Fällen lediglich, dass die mittlere Leistung der von Anwender gewählten Leistungsstufe vom Prozessor der Lampe (MCU) kontrolliert wird, es gibt also definierte Stufen, aber keinen für diese Stufen genau definierten Strom, lediglich einen erlaubten Höchstwert.
Typische Vertreter solcher Lampen sind Einsteigermodelle wie z.B. viele Convoy-Lampen, Wurkkos FC11 und ähnliche Produkte.
Der Großteil der Lampen mit Andúril-Firmware gehört bedingt dazu (Mixed-Mode-Treiber), dazu später noch etwas mehr.
Bei den "einfachen" Lampen wird die Strombegrenzung durch Bauteile realisiert, welche den durch sie fließenden Strom auf einen Maximalwert begrenzen. Ein Beispiel dafür ist der bekannte und verbreitete AMC7135-Chip, der höchstens 350 mA Strom fließen lässt.
Durch Parallelschaltung mehrerer AMC7135-Chips kann man den Strom entsprechend erhöhen und durch PWM-Regelung lassen sich Zwischenstufen realisieren (Beispiel Convoy S2+).
Voraussetzung dafür, dass 350 mA Strom durch einen AMC7135-Chip fließen können ist jedoch, dass die Versorgungsspannung ausreichend hoch ist. Wenn die Spannung ausreichend hoch ist (= Akku noch voll), dann würde durch die LED ein hoher Strom fließen können (siehe erster Satz, Halbleiterelektronik, Diodenkennlinien, bla bla).
Der AMC7135 regelt den Strom jedoch bei 350 mA ab (bei Parallelschaltung entsprechend mehr). Der "Überschuss"-Strom wird als Wärme verbraten, d.h. der AMC7135 wird dabei heiß.
Nimmt aber die Versorgungsspannung ab (= Akku leert sich allmählich), dann ist irgendwann der Punkt erreicht, bei dem auch ohne den AMC7135 nur noch ein geringerer Strom durch die LED fließen würde (siehe erster Satz, Halbleiterelektronik, Diodenkennlinien, bla bla).
In so einem Fall begrenzt der AMC7135 auch nicht mehr, der Strom fließt einfach nur hindurch.
Ab diesem Punkt sinkt die (Licht)Leistung der LED wegen fallender Versorgungsspannung kontinuierlich ab. Man kann das in entsprechenden Laufzeitdiagrammen dann gut erkennen.
Was ist also die eigentliche Ursache für den Leistungsabfall?
Die Ursache ist, dass der Akku eine nicht stabile (= absinkende) Versorgungsspannung für die LED bereitstellt (
Beispiel Entladekurve).
Bei einem anderen Akkutyp mit
sehr flacher Entladekennlinie (bekanntes Beispiel LiFePO4), aber ausreichend hoher Spannung (die von LiFePO
4 ist leider zu gering) würde man ein ganz anderes Verhalten beobachten, die Leistung der LED wäre weitgehend stabil.
Leider gibt es solche Akkus für LED-Taschenlampen nicht...
Noch etwas zu Lampen mit Andúril:
Die meisten Lampen mit Andúril-Firmware haben einen Mixed-Mode-Treiber.
In den unteren Leistungsstufen verhält es sich wie zuvor beschrieben, aber bei zunehmender Leistungsanforderung wird ein "Direct-Drive-Modus" zunehmend zugeschaltet (Mischbetrieb, PWM-geregelt), bis schließlich im Turbo-Modus ein reiner "Direct-Drive"-Betrieb besteht.
Im "Direct-Drive"-Turbo-Modus gibt es gar keine Begrenzung, der Strom fließt ungehindert volle Pulle durch die LED und kann bei entsprechend leistungsfähigen Akkus sehr hoch werden, bis hin zur Zerstörung der LED (Beispiel Astrolux EA01 mit SST40 und Hochstrom-Akkus).
Was macht nun ein geregelter Treiber?
Vereinfacht ausgedrückt sorgt ein (guter) geregelter Treiber dafür, dass die nicht stabile (= absinkende) Versorgungsspannung eines Akku in eine stabilisierte Spannung "umgewandelt" wird, die Ausgangsspannung des Treibers (die zur LED führt) also (weitgehend) unabhängig vom Akkufüllstand bleibt.
Das geschieht über einen so genannten
Schaltregler, der unterschiedlich ausgelegt sein kann (Buck, Boost, Buck-Boost etc.), je nach LED-Typ und Akku(s).
Man kann sich so einen Schaltregler auf dem Treiber wie eine Art Mini-Netzteil vorstellen.
Je nach Auslegung kann die Ausgangsspannung des Treibers auch viel höher als die Akkuspannung sein (12V-Boost-Treiber, z.B. für XHP35-LED) oder umgekehrt kann die hohe Spannung von seriell mehrzelligen Lampen (3S oder 4S) auch heruntergeregelt werden (Buck-Treiber) und es gibt auch Mischbetriebs-Treiber.
Durch gute Konstruktion und Auslegung kann man es schaffen, dass so ein Schaltregler auf dem Treiber eine sehr lange Zeit (fast bis zu Erschöpfung des Akkus) eine stabile Ausgangsspannung für die LED erzeugt. Ein bekanntes Beispiel sind die Eagtac-Lampen, aber auch andere Fabrikate bekommen das sehr gut hin.
Und die Frage, warum verbauen nicht alle Lampenhersteller "gute" Regelungen (zu teuer?, warum?).
Die Kosten spielen keine große Rolle.
Die für einen Schaltregler nötigen Bauteile sind weit verbreitet und günstig. Es gibt auch durchaus einfache, günstige Lampen mit gutem Schaltregler (z.B. früher Zanflare F1, die Sofirn SP32 V2 oder die Sofirn SP35).
Ich denke auch der Anwender trägt nicht unerheblich dazu bei, dass Lampen ohne gute Regelung auf dem Markt zunehmen.
Viele Leute wünschen sich unvernünftig hohe Turbo-Leistungen (weit höher, als es für die Lampengröße sinnvoll wäre) und ein tolles UI mit vielen Funktionen, wollen aber nicht zu viel Geld ausgeben.
Durch Andúril (= keine Entwicklungskosten für den Lampenhersteller) und den Leistungswahn können Lampen auf dem Markt bestehen, obwohl sie keine Regelung aufweisen.
Warum realisiert man das nicht per Treiber mit Schaltregler?
Ein solcher Schaltregler, der die unvernünftig hohen Turbo-Leistungen schaffen könnte, benötigt relativ große und/oder schwere Bauteile (Speicherdrossel, Kondensatoren) und würde in eine Lampe vom Format einer FW3A oder Emisar D4 mechanisch gar nicht mehr hineinpassen.
Sofirn zeigt mit der SP35, dass man bei vernünftigen Leistungen (kein Irrsinns-Turbo) eine gute Lampe mit ordentlichem Schaltregler auf dem Markt etablieren kann und auch andere Lampen anderer Hersteller (ohne Irrsinns-Turbo) sind ja verfügbar.
Einige der "Vernunftlampen" werden durchaus mit ordentlichen Schaltreglern angeboten, nur möchten ja manche Verbraucher lieber unvernünftig hohe Leistungen in möglichst kleinen Lämpchen und da muss man dann eben Kompromisse eingehen können.
Ich habe höchstwahrscheinlich nicht alles beantworten können, was an Fragen auftritt, und vermutlich ist auch einiges nicht ganz deutlich geworden. Daher scheue dich nicht nachzufragen.