Licht satt in allen Lebenslagen!

Glück Auf Genossen,

ich hab auch endlich mal wieder etwas Zeit zum Bauen gehabt, wollt jetzt mal das Ergebnis vorstellen.

Ziel war es, meine MAG-Lite 3D auf LED umzubauen - der Plan bestand schon lange. Seit es dann die hocheffizienten SSC P4 LEDs gibt, hab ich das auch in die Tat umgesetzt.

Auf den Fotos sieht man die LED im Reflektor, die Schaltung am Innenleben der MAG-Lite und zum Schluß das Replacement der Glühlampe.



Angetrieben wird das Ganze vom LTC3454, der dafür vom Eingangsspannungsbereich und der Ausgangsleistung perfekt paßt - und in noch einigen Belangen. Zudem ist das Ganze so klein aufbaubar, daß man es problemlos in die MAG Lite reinbekommt. Am Ende wurde es dann wieder in der kurzschlußtypischen Art in Luftfahrtharz eingegossen und so für die Ewigkeit haltbar gemacht und isoliert.

Besonders hab ich diesmal auf Effizienz geachtet. Die Bypassdioden, die auch schon im Datenblatt empfohlen werden, sind dabei, auch um den LTC nicht abrauchen zu lassen. Das hat mich beim letzten Projekt mit dem Ding vier ICs gekostet.

Ansonsten hab ich die Stützelkos aufgelöst. Empfohlen werden 10µF, ich hab 5,6µF und 100µF parallel geschaltet. Das garantiert einen besonders glatten Stromverlauf und geringen ESR. Zudem ist die Spule und alle Leitungen mit gepulstem Strom aus HF-Litze mit ordentlich Querschnitt gewickelt, so daß auch hier die Verluste klein gehalten werden.

Zuletzt schaltet der mechanische Schalter der MAG-Lite auch nur noch die paar µA, die durch die Einschaltbeine des LTC fließen, der Dickstrom geht über permanente Verbindungen. Seitdem flackert auch nix mehr.

Die Spule ist selbstgewickelt, eine Windung durch eine Ferritperle von einer alten Platine liegt bei gemessenen 6,5µH und reicht vollkommen aus.

Besonderes Feature ist die Unterspannungserkennung. Da der LTC über zwei Einschaltbeine für die beiden programmierbaren Stromniveaus verfügt, die bei exakt 0,7V schlagartig schalten, kann man einen dieser Schwellwertschalter mit nem Spannungsteiler auf die Versorgungsspannung schalten, so daß die 0,7V erst bei 3V Akkuspannung erreicht werden. Unter dem schaltet sich das Stromniveau zuverlässig ab. Somit hab ich kein Problem mit tiefentladenen Akkus.

Im Einzelnen liegt das erste, permanent eingeschaltete Stromniveu bei 150mA, das zweite von 750 schaltet sich bei über 3V dazu, macht 900mA. Damit kann man die Lampe auch noch mit der normalen Halogenlampe perfekt laufen lassen. Falls man doch mal lange Licht braucht, die 150mA fließen bis fast auf 2V herunter. Man steht also nicht unvermittelt im Dunklen.

Das LED-Replacement ist aus 1mm Cu-Blech selbstgebaut, um eine effektive Wärmeableitung zu garantieren. Schaltungstechnisch ist da nix mehr drin. Bisher hat es von der Kühlung gereicht, wenn auch recht knapp. Etwas mehr Fläche könnte nicht schaden.

Ergebnis ist Licht satt, ca. 3x mehr als mit der Halogenlampe. Zudem kann die LED mit wenigen Handgriffen getauscht werden, z.B. gegen eine warmweiße.



Ich denke, die Bilder sprechen für sich. Die Fokussierbarkeit der LED ist wider Erwarten ähnlich gut der Glühlampe. Was zudem noch auffällt, daß die LED viel mehr Licht noch in die Breite noch vorn heraus emittiert, deswegen fällt der Spot auf dem Foto nicht so enorm heller aus. Alle Fotos sind mit gleicher Belichtung aus gleicher Entfernung aufgenommen.

Alles in allem ein sehr erfolgreiches Projekt - vor allem der LTC3454 gefällt mir immer besser. Der ist für die Anwendung mit einer LiIon Zelle oder drei Ni Zellen fast perfekt zu nennen.

Vor allem die Möglichkeit der Unterspannungsabschaltung ist genial und funktioniert sehr zuverlässig. Erreichen die drei Akkus 3V, ist eine Zelle exakt leer!

PS.: Wer findet den LTC3454 auf den Fotos?

Danke für die Blumen

Ja, Tristan hat recht, der LTC ist das schwarze, 3x3mm große Viereck rechts zwischen den beiden 5,6µF Elkos.

Das mit dem Wärmehaushalt muß ich nochmal in nem Langzeittest ermitteln, ob das reicht. Bisher hats hingehauen, aber es wird schon recht heiß. Etwas mehr Kühlfläche kann nicht schaden, werd vielleicht mal das gesamte Rohr in der MAGLite aus Cu machen.

Das mit dem Höhersetzen der LED werd ich mal probieren, was das bringt.

Zitat von »"bigpuster"«

Ich hol mir demnächst mal eine kleinere Lötspitze und eine neue Hand, die nicht so stark wackelt, glaube ich.
Vielleicht sollte ich auch mit dem Trinken aufhören, dann erledigt sich auch das Zittern der Hand...... #-o

Naja, bei mir hilfts immer, zwei Bier einzunehmen, dann zittert nix mehr!



Ne, dünne Drähte ran, fertig. Hab die diesmal die dickstromführenden Drähte von 0,2mm auf 0,3mm erhöht, da ist zwar die Gefahr höher, daß was abbricht, aber der Widerstand ist auch auffallend kleiner.

Also was die Wärmeentwicklung angeht, ist die LED sicher nicht optimal gekühlt, allerdings wird die Aufnahme nicht wärmer als handwarm. Der LED-Einsatz erreicht ca. 50°C, also man kann es problemlos anfassen, ohne daß man sich die Finger wehtut. Selbst nach 10min Betrieb wird es nicht schlimmer, scheint also ein Beharrungszustand zu sein.

Von daher werd ich das erstmal so lassen.

@edumaster

Die Treiberelektronik hab ich an der einen Seite neben den Schalter reingebaut und dann eingeharzt. Vorher hab ich die gesamten Versteifungen, die drin waren, noch entfernt um Platz zu bekommen.

Nen Verdrahtungsplan kann ich Dir dafür nicht wirklich geben, allerdings kannst Du das auf dem Foto recht gut sehen, was ich wohin geräumt habe. Letztlich hängt es eh von Deiner Variante der Bauteile ab, wie Du es aufteilen mußt.

Zum Schaltplan ist nicht viel zu sagen, ist der Standardplan mit Bypasdioden.

Also bei der geringen thermischen Masse erreicht die Konstruktion schnell ihre Endtemperatur. Von daher glaub ich nicht, daß sich das ändert, auch wen ichs ne Stunde laufen laß. So eine LED hält locker über 100°C aus, ohne abzurauchen, da wird die schon ne Menge Leistung los.

Ich hab auch schon überlegt, ob ich etwas schaumbremse... 900mA sind doch ne Ansage und die LED wird doch recht warm.

Das schöne ist, daß die damit auch mit der Halogenlampe noch läuft, aber die LED wäre wohl mit 700 auch zufrieden. Mal sehen, vielleicht greig ich mir nen Dremel und bau noch ein Poti rein, mit dem man dann den Hochstromzweig zwischen 0 und 750mA einstellen kann.

Sooo, hab die Tage mal noch ein Poti in die Lampe eingebaut. Foto hab ich leider keins davon, sieht aber genauso aus, wie bei meiner MAG 2D. Ein kleines Loch im Innenleben, das nach Abschrauben des Reflektor zugängig ist, erlaubt das Verstellen der Stromeinstellung mit einem kleinen Uhrmacherschraubenzieher.

Damit kann das hohe Stromniveau zwischen 150 und 750mA verstellt werden, wodurch die LED zwischen 1 und 3,5W betrieben werden kann - je nach Anforderung auf Laufzeit der Akkus und Wärmemanagement. Dazu liegt das Poti in Reihe zum vorher fest eingebauten Stromeinstellwiderstand und erlaubt so die Verstellung des LED Stromes.

Die Erfahrung lehrt aber, daß mans, in Anwesenheit eines Ladegeräts, meist auf Volldampf stehenläßt