Projekt Tauchlampe

Gute KSQ kriegst du z.B. hier

Zitat von Jenner

....Problem das ich habe, sind die passenden KSQs.
....und ich finde auch sonst keine KSQ mit Tiefentladeschutz (der sich am besten noch verändern lässt).
denn Platz ist mit ca. 57mm Innendurchmesser und 150mm vom Boden bis zum Glas nicht gerade im Überfluss vorhanden.
Anfangs wollte ich Li-Ion Akkus nehmen, durch die oben genannte Seite und einige Unsicherheiten bei der Wahl der richtigen Ah,
bin ich dann doch wieder bei NiMH Zellen gelandet... 7,2V und 5000mAh für unter 50€ klingen nicht unbedingt schlecht, wäre da nur nicht das Gewicht.

Hallo,
man kann sich beim Basteln mit einem passenden Konzept unter Umständen das leben leicht machen oder mit einem anderen Konzept auch deutlich schwerer.
Als Beispiel schau mal meine Taschenlampe, welche ich vor einigen Jahren entwickelt hatte :
http://uwiatwerweisswas.schmus…/LED_LAMPEN/TASCHENLAMPE/
Die wäre als Tauchlampe auch nutzbar, weil die auch wasserdicht gemacht werden kann, freilich wäre das Format als Tauchlampe nicht optimal.
Als Energiequelle nutze ich 4x NiMH-Zellen in der Größe R6 (Ein Satz hochwertiger "ready to use" Zellen ca. 10€...12€)
Vorteil: 4 solcher Zellen können in jedem einfachen Ladegerät für Standardzellen geladen werden. Die "ready to use" Akkus entladen sich selbst nicht.
4 Zellen ist für eine einfache analoge KSQ optimal. Der Wirkungsgrad ist mit ca. 70% nicht optimal, aber wegen 15% mehr lohnt der Aufwand kaum.

Da habe ich auch überlegt, ob man einen Tiefentladeschutz benötigt und meine, das lohnt auch nicht.
Wenn die Akkus leer sind, geht die Spannung recht schnell von ca. 1,20V runter unter 1V.
Bei unter 4V reicht dann aber die Spannung nicht mehr, um noch viel Strom durch die einfache analoge Stromquelle zu treiben.

Da die weißen LED eh eine Flussspannung um 3V haben, geht der Entladestrom dann sehr schnell auf rel. geringe mA-Werte zurück.
Da die NiMH-Zellen auch nicht so sehr empfindlich sind, wenn die Spannung mal deutlich unter 1V geht, passiert da kaum was,
sofern der Benutzer die Lampe dann einfach ausmacht, wenn er bemerkt, dass die nur noch trübe funzelt statt hell zu lechten.

Die Steuerung geht da auch leicht mit Magneten per innen liegenden Reedkontakten zu realisieren.
In der Schaltung rechts als Beispiel hatte ich einen Reedkontakt quasi als Booster vorgesehen.
http://uwiatwerweisswas.schmus…ENLAMPE/LED_Steuerung.pdf
Das kann man leicht modifiziert auch als Ein-/Ausschalter und auch als Umschalter für die Helligkeit nutzen.
Aber eine Potichse mit O-Ringen wasserdich zu bekommen, dürfte auch kein Hexenwerk sein. Dann kanst du
die Helligkeit überhaupt einfach einstellen. Das macht auch unter Wasser Sinn, denn wenn die volle Helligkeit gerade nicht benötigt wird,
kann man Akkuladung sparen und die Leuchtzeit damit deutlich verlängern.

Was das Gewicht angeht, musst du eh mal rechnen bzw. ausmessen. Dein Lampengehäuse hat ja ein gewisses Volumen und sollte so austariert sein,
dass die Lampe bei Verlust eben gerade so nach oben schwimmt und nicht unter geht. Da wirst du also eh schon einiges an Gewicht rein
tun können, bis das zu schwer wird. Als Alternative bieten sich dann natürlich Li-Akkus an, weil deren Leistungsdichte bezüglich Volumen
und Masse natütlich deutlich höher liegt. Bei diesen Zellen braucht es dann aber auch deutlich mehr Aufwand zum Laden, Balancieren
und auch für den Tiefentladeschutz, weil die viel empfindlicher sind.

Wenn du Akkus mit 7,2V Nennspannung = 6 Zellen nutzen willst, dann wären genau 2 LED in Reihe zu schalten.
Das geht grundsätzlich auch. Die guten Cree XM-L haben beim Nennstrom um 700mA bei ca. 3,1...3,2V Flußspannung.
Mit 2 LED in Reihe brauchst du also gut 6,4V Flußspannung. Mit mind. 1,2V Akkuspannung hast du dann genau die 7,2V.
Da bleiben gut 0,8V als Regelreserve für eine analoge KSQ. Mit ein klein wenig Aufwand kommt man noch weiter runter.

Bei vollen Akkus ist die Akkuspannung höher (bis knapp 1,3V pro Zelle -> ca. bis 7,8V für das Akkupack).
Im Betrieb mit ordentlich Strom geht das aber schnell auch ca. 1,25V runter (-> ca. 7,5V).
Wenn die Spannung unter 1,2V fällt, ist der Akku dann auch bald ganz leer. Die letzeten paar Prozent bringen es dann auch nicht mehr.
http://nimh-akku-test.info/test-sanyo-eneloop-aa-hr-3utgb

Aber wenn die Spannung unter ca. 5,6V fällt geht der LED-Strom dann auch ganz von alleine gegen Null.
Dann ist die Zellenspannung der Akkus bei ca. 0,9V, also noch gar nicht kritisch wegen Tiefentladung.
http://www.koppatz-familie.de/NiMH-Kurz-knapp.pdf

Der Wirkungsgrad wird auch besser -> 6,4V/7,5V = ca. 85% (viel besser geht es mit Schaltreglern auch nicht).
Falls du ernsthaft daran interssiert bist, kann ich dir gerne noch Hinweise uns Unterstützung geben.
Ich bin ein Anhänger von einfachen Lösungen. Es muß nicht immer eine Schaltregler-KSQ und PWM sein, wie oft reflexhaft geantwortet wird.
Man muß aber ein paar Sachen beachten und auch zu kleinen Kompromissen bereit sein.
Gruß Helles Licht

Zitat von Jenner

den Tiefentladeschutz möchte ich vor allem haben, weil sich ein sinkender Akkustand dadurch unübersehbar ankündigt und ich im schlimmsten Fall noch genügend Licht für den Rückweg/Aufstieg habe. Eine zusätzliche Backup Lampe, bei der man mehr als der aller nötigste erkennt, würde wieder noch mehr Gewicht bedeuten, was gerade am Flughafen interessant wird.

Hallo,

ich weiß ja nicht, was Du vor hast, aber ich bin nicht sicher, ob Du das Prinzip "safety first" so richtig verstanden hast.
Will ich tagsüber nur mehr Licht für die Kamera oder ähnliches, ist das sicherlich kein Problem.
Bin ich aber auf eine Lampe angewiesen, weils ein Nachttauchgang, oder gar noch schlimmeres wird, dann ist das was Du vor hast ein absolutes no Go.
Wegen ein bisschen Gewicht auf Sicherheit zu verzichten???
Eine Backup Lampe ist ein absolutes muss!
In bestimmten Fällen sind sogar 2 Backup Lampen äußerst empfehlenswert.
Und:
Eine Backuplampe wird niemals mit Akkus, sondern immer mit Batterien bestückt!

Aber das war jetzt etwas off Topic...

VG

Zitat von Jenner

dass es bei nicht optimalen Bedingungen auch tagsüber, schon in geringeren Tiefen, nicht immer ganz hell ist.

Hab ich ja geschrieben:
"Will ich tagsüber nur mehr Licht für die Kamera oder ähnliches, ist das sicherlich kein Problem."

Allerdings verstehe ich dann nicht, weshalb die Lampe noch genügend Reserve zum Auftauchen haben sollte?
"und ich im schlimmsten Fall noch genügend Licht für den Rückweg/Aufstieg habe."
Entweder ich bin auf eine Lampe angewiesen, oder eben nicht.
Bin ich darauf angewiesen, hängt im Zweifel mein Leben davon ab.
Klingt dramatisch, is aber Tatsache.

Aber iss gut.
Schluss mit Off Topic ...

Und für solche Fälle ist eine kleine Backup Lampe, die ja nahezu ständig in der Jackettasche verbleiben kann, zu viel verlangt?

Aber lass gut sein. Ich möchte das hier nicht diskutieren, weils hier nicht reingehört ...

Gut Luft!

Die Unterspannungsabschaltung/Warnung kann man doch sicher mit einem Poti, einem Widerstand, einer Z-Diode und einem OPV lösen.

Die LED leuchtet, sobald die Eingangsspannung auf <10V fällt.
Ändern läßt sich das Ganze, indem du entweder das Verhältnis von R2 und R3 änderst, oder eine andere Z-Diode nimmst. Evt. mußt du auch den Vorwiderstand für die LED anpassen. Die Lampe bei drohender Unterspannung ganz abzuschalten halte ich nicht für gut, aber das würde mit dieser Schaltung auch gehen. Du mußt dann eben nur einen FET da ranhängen wo jetzt die LED sitzt.

Ich würde aber lieber einen Mikrocontroller nehmen, der ab einer bestimmten Spannung die LEDs einfach nur runterdimmt und ich die Lampe noch eine definierte Zeit betreiben kann, z.B. 20min. Das sollte für den Rückweg reichen, außer du willst in größeren Tiefen noch längere Dekompressionsstopps machen. Da würde ich mich allerdings nicht auf selbstgebastelte Ausrüstung verlassen wenn ich nicht ganz genau weiß, was ich da gebaut habe.

Alternativ kann man auch einen ICL7665 nehmen.

Hallo,

ich denke, Du musst Dir auch noch ein paar andere grundsätzliche Gedanken machen.

Wenn Du die eingebaute Buchse weiterhin zum Laden benutzen willst, wirst Du um NiMh Akkus nicht herumkommen. LiIon Akkus kann man nicht in Reihe laden. Dazu ist ein Balancer erforderlich. Es müsste also ein Balancer in der Lampe verbaut werden, oder Du kommst mit dem 2poligen Anschluß nicht mehr klar. Alternative wäre, die Zellen parallel zu schalten, aber dann musst Du mit 3,xx Volt zurechtkommen. Man sollte auch berücksichtigen, dass man die Akkus aus der Lampe entfernen kann. Das ist gerade beim Fliegen wichtig. Da wird immer häufiger auf sowas geachtet. Insbesondere deswegen, weil inzwischen schon öfter mal LiIon Akkus in Rauch aufgegangen sind. Daher muss sowas auch immer ins Handgepäck.

Weiterhin gehts um das gewünschte Licht. Im heimischen See brauchts oft einfach nur brachiale Gewalt. Also möglichst viel Licht. Weiterhin ist da meist ein gut gebündelter Lichtaustritt, also ein schmaler Lichtkegel von Vorteil.

Gehts ums Filmen oder Fotografieren sind andere Dinge wichtig. Das beginnt mit einer besseren Lichtqualität. Das schränkt die Auswahl der LEDs ein. Weiterhin sind da warmweiße LEDs besser, da rot und gelb ja die ersten Farben sind, die verschwinden. Je nach Tiefe ist zusätzliches Licht zwar gut, muss aber nicht unbedingt immer im Überfluss vorhanden sein. Im Gegensatz zum See brauchst Du hier auch einen möglichst großen Öffnungswinkel. Meist wird unter Wasser ja mit Weitwinkel gearbeitet. Die GoPro ist von Haus aus sehr weitwinklig. Dies muss man für die Optik berücksichtigen die für die LEDs verwendet wird. Ohne Optik wirds schwierig, derart weitwinklige Reflektoren sind auch schwer zu finden.

Für einen Nachttauchgang sollte die Lichtleistung deutlich reduzierbar sein. Es gibt nichts schlimmeres als einen Nachttauchgang bei dem Lampen mit einer Million Lumen mitgeführt werden. Solche imperialen Sternenkreuzer machen alles zunichte. Die meisten Dinge die man Nachts sehen will, haben sich schon längst verkrümelt bis man da ist. Selbst viele Pflanzen und Korallen haben sich schon längst wieder eingerollt. Für die Flora und Fauna ist sowas ein enormer Stress. Zudem haben Fische keine Augenlieder. Sie können sich also nicht vor dem hellen Licht schützen und die schädlichen Auswirkungen des sehr hellen Lichts gelten für Fischaugen genauso wie für Menschliche.

Die LEDs selber musst Du irgendwie so mit dem Gehäuse verbinden, dass eine gute Wärmeableitung stattfinden kann. Das Gehäuse wird im Wasser ja recht gut gekühlt und außerhalb darf die Lampe dann halt nicht längere Zeit eingeschaltet sein. Hier bietet sich als Basis ein Kupferblech mit ein paar mm Dicke an. Darauf werden die LEDs befestigt, das Kupferblech selbst wird dann so im Geäuse so befestigt dass ein guter Wärmeübergang stattfinden kann. Die Reflektoren kommen dann natürlich auch noch drüber.

Ich darf auch noch anmerken: Da Du LEDtechnisch anscheinend Einsteiger bist, hast Du Dir ja gleich ein ordentliches Projekt ausgedacht.
Was zunächst recht einfach klingt ist in meinen Augen tatsächlich ein sehr anspruchsvolles Vorhaben.
Damit will ich sagen, lass Dich nicht entmutigen wenn Du feststellst, dass sowas nicht mal so nebenher zu bauen ist.
Da wirst Du schon noch einiges an Hirnschmalz und Planung investieren müssen.
Es hat schon auch seinen Grund, weswegen gute Tauchlampen nicht fürn Appel undn Ei zu haben sind.

Viele Grüße

Hallo,

dass man den Brenner aus der Lampe entfernen muss, hat den Grund, dass sich die Lampe nicht versehntlich einschalten kann und heiß wird. Da Du aber den Brenner nicht entfernen kannst, müssen bei LED-Leuchten eben die Akkus/Batterien entfernt werden. Dazu kommt das Thema mit den LiIon Akkus. Da beraten gerade irgendwelche Spezialisten und beschließen irgendwas http://www.n-tv.de/reise/Lapto…oten-article17058366.html . Für uns hier ist es egal, ob das Sinn macht oder nicht, man wird sich dran halten müssen. Der Security Mann am Flughafen wird dabei i. d. R. nicht erkennen um welche Akkus es sich handelt. Diskussion ist sinnlos, man muss sich dem fügen. LiIon Akkus zu laden ist eigentlich ganz einfach, wenn man das richtige Ladegerät hat. In Deinem Fall stellt sich allerdings das Problem mit dem Balancer der angeschlossen werden muss. Modellbauakkus haben die entsprechenden Anschlüsse fertig konfiguriert, die dann einfach mit dem passenden Ladegerät verbunden werden. Aber dazu brauchts halt mehr als 2 Adern.

Beim Thema Kühlung deckt sich mein Vorschlag weitgehend mit dem auf der genannten Seite.

Wenn Du schon Reflektoren/Optiken hast, dann probiers einfach aus, ob Du mit dem Ergebnis zufrieden bist. Wenns Dir entspricht, ist alles gut.

2 XM-L Leds in Reihe sind bei 1A nach Datenblatt bereits mehr als 600lm. Für einen Nachttauchgang wäre mir das in der dunkelsten Stufe zu hell. Am Tag als Zusatzlicht isses ok. Wenn Du allerdings eine Steuerung mit Mikrocontroller einbaust, wirst Du vermutlich wesentlich dunkler regeln können. Poti dazu hast Du ja. Auf jeden Fall ein Vorteil. Du könntest mal über folgende KSQ nachdenken: https://www.led-tech.de/de/LED…ller-LT-2228_118_119.html wobei Du eigentlich nur den Treiber bräuchtest. Nicht die Controllerplatine. Die KSQ kann man mittels Brücke auf 1,8 A begrenzen und mittels Poti von 10 bis 91% regeln. Unterspannungswarnung kann man unabhängig davon aufbauen.

Gruß

Ich würde jeweils 2 LEDs in Reihe und die 3 Paare parallelschalten.
Einzeln würde ich gar nichts schaltbar machen, wenn alles dimmbar ist.
Es leuchten immer alle 6 LEDs. Wenn die auf 10% runtergedimmt werden können, sehe ich da kein Problem.
Selbst wenn 1 Strang unterbrochen wird, durch Defekt oder ähnliches, bleiben die anderen beiden Stränge immer noch innerhalb der Toleranz.
Eine XM-L verträgt 3A. D. h. selbst wenn 2 Stränge ausfallen würden, wäre das immer noch verkraftbar.
Auch wenn ich aufgrund der Wärmeentwicklung keinen längeren Betrieb mehr zumuten würde.
Wenn Du die KSQ auf 1,8A einstellst, kommst Du bei geschätzten 6,5V auf knapp 12W das wären ca. 1200lm.
Sollte Dir das nicht reichen, kannst Du mit dem Strom immer noch auf 3A hochgehen (das wären dann die von Dir avisierten 1000mA pro LED). Allerdings muss man da vorher testen, ob man mit 7,2V Akkuspannung noch hinkommt. Ansonsten müsste man auf 8,4V hochgehen. Aber das könnte man zuerst mit einem Labornetzteil testen, bevor man alles richtig zusammenbaut.

Hallo,

so habe ich das auch gelesen. Man braucht eigentlich nur ein 1MOhm Poti. In der Endstellung sollte die KSQ in einen Standby Modus übergehen, in dem sie nur ein paar uA benötigt. Das ist bei vielen (teuren) Lampen auch so. Sie schalten nicht wirklich ab, sondern gehen nur ein einen Schlafmodus. Daher gibt es bei solchen Lampen auch die Empfehlung, die Akkus bei längerer Nichtbenutzung zu entnehmen.
Den Reedkontakt würde ich auch weglassen. Obendrein ist das auch nicht so einfach, da ein Reedkontakt nur ein paar mA schalten kann. Um damit mehrere Ampere zu schalten brauchts zusätzliche Elektronik.
Im ersten Schritt solltest Du mal prüfen, welche und wie viele Akkus Du in der Lampe unterbringen kannst. Meines Erachtens wäre es ideal, wenn es mit 2 mal 4 Akkus klappen würde. Dann hättest Du 9,6V. Da kann die KSQ ideal regeln.

Gruß