Lupenbrillen Licht Cree XM-L2 U2 / U3 + Akku + Srahler Beratung - 50.000Lux

Die Anforderung 'möglichst leicht' ist hierbei nicht leicht zu erfüllen.
Weil: High Power LEDs brauchen stets einen Kühlkörper, um die Wärme abzuführen.
Und das geht immer gut ins Gewicht.

Es gibt aber einen legalen Trick, um das zu umgehen: Unterbestromung.
Bei deinem Ansatz ist eine XM-L2 U2 mit 525 lm bei 1400mA vorgesehen.

Jetzt nehmen wir mal 3 Stck XM-L2 U4 auf Star aus dem Shop, schalten diese in Reihe
und bestromen diese mit 400mA. Ergibt rd. 3x 200 lm = 600 lm. Schon mal sehr gut.

Nachteil: Der Preis ist dreimal so hoch.

Vorteile:
- Es ist kein zusätzlicher Kühlkörper erforderlich. Bei meiner Messung bei 0,4A steigt die Temp. am Star nicht über 33°C.
- Das Gewicht der 3 LEDs auf Star beträgt nur 3 x 1 Gramm (nunja, die Optik kommt noch hinzu)
- Die Effizienz steigt durch die Unterbestromung auf 190 lm/W. Gut für den Akku.
- Die Brennspannung pro LED liegt bei ca. 2,7V und damit passend zum Entladeschluss eines LiIon Akkus.
- Durch 3 LEDs, wenn gespreizt angeordnet, können Schatten reduziert werden.

Gruß
Bernd

Akkus: LiIon (besser: LiFePo4) - hier bekommst du einfach pro Gewicht (und Abmessungen) die größte Kapazität. Davon dann am besten 3-4 Stück und eine StepDown oder StepUp-KSQ.
Ein 18650-LiIon-Akku hat üblicherweise etwa 2,5Ah und sollte nicht weit unter 10% entladen werden, sagen wir also 2,2Ah darfst du verbraten. Bei einem Akku pro LED kannst du inklusive Transformationsverlusten vereinfacht eine Entladung mit dem Sollstrom annehmen, bei 2,2Ah und 400mA wären das also etwa 5,5h Leuchtdauer, bei 1400mA entsprechend etwa 90min

Grundsätzlich muss ich BerndK recht geben: Mehr LEDs sind besser für die Effizienz - wenn du die auf 3 verschiedenen Starplatinen hast, ist natürlich auch automatisch die Kühlfläche verdreifacht, wenn du sie aber sowieso an ein thermisch-leitendes (Aluminium?)-Gehäuse anbindest, ist das wieder egal.

Ich nehme jetzt mal als Rechenbeispiel die XM-L2 U2 und eine angepeilte Lichtleistung von 575lm (Alle Werte aus dem offiziellen Cree-Tool meiner Signatur):
Bei 50° Junctiontemperatur (weit drunter wirst du wohl kaum kommen, auch wenn das Gehäuse natürlich deutlich kälter ist)
Bei 3 LEDs brauchst du 400mA pro LED, 2,8V, Leistung sind also 3,4W mit 575lm
Bei 1 LED brauchst du 1350mA, 3,1V -> Leistung: 4,2W mit 575lm

Nur dadurch, dass du 3 LEDs verwendest, kannst du fast 20% der Energie sparen (die du dann natürlich auch nicht kühlen musst)
Problematisch ist, dass es kaum konventionelle Konstantstromquellen mit 400mA gibt, man würde also auf 350mA gehen, sind 510lm und 3W

Bei der Optik kann ich leider nicht helfen

Wenn die KSQ nicht vergossen ist, passt man sich einfach den Sense Widerstand an. Man muß natürlich darauf achten, das die verbaute Drossel nicht in Sättigung geht. Aber solange man nur von 350 auf 400 mA gehen will, sollte da alles im grünen Bereich sein.
Wärme sollte man auch per Heatpipe wegbekommen. Die Heatpipe kann ja z.B der Brillenbügel sein
Mit der Akkukapazität wird es schon schwieriger. Wurde ja bereits angesprochen.
Aber man arbeitet ja nicht ununterbrochen 5 oder 8 Stunden am Tag. Wenn man eine Ladeschale o.ä konstruiert und in der Frühstücks- Mittagpause und sonstigen Unterbrechungen den Akku nachläd, dann kann der hinreichend klein und leicht bleiben. Lithiumakkus bekommt sollch häufiges Nachladen weit besser, als Nickelmetallhydrid oder Nickelcadmiumakkus. Die Lithiumsysteme fühlen sich zwischen 10% und 90% Ladestand am wohlsten
Denkbar wäre noch eine Stirnlampe. Die wäre konstruktiv einfacher zu lösen.
Ganz clever wäre einen stationären Spot, der per Servo mit einer Camera mit Gesichtserkennung nachgeführt wird, so das eben nie die Augen geblendet werden
Mit einem Rasperry Pi sollte das machbar sein.
Ähnliche Techniken werden schon seit Jahren bei Bestückungsautomaten angewendet. Bauelemente werden von Roboterarmen beim Bestücken per Camera nachgeführt. Die Cam erkennt das Pad, wo das Bauelement hin soll, positioniert nach und schlägt auch gleich mal Alarm, wenn die Lotpaste nicht ordentlich aufgetragen wurde. Das ganze passiert in affenartiger Geschwindigkeit.

"Die Cam erkennt das Pad, wo das Bauelement hin soll, positioniert nach und schlägt auch gleich mal Alarm, wenn die Lotpaste nicht ordentlich aufgetragen wurde. Das ganze passiert in affenartiger Geschwindigkeit. "

Kenn ich so nicht Die Cam erkennt nur die Marken der Leiterplatte und weiß daher blind wo das Bauelement hin soll... ... Lotpaste ist der auch egal das macht nämlich der Drucker vor dem Bestückungsautomaten......Auch bei den Aktuellen Modellen auch nicht die SIPLACE X

Ich wage zu bezweifeln, dass das dem TE reichlich wenig hilft.
Auch eine RaspPi gesteuerte Gesichtserkennung hört sich etwas sehr weit voraus gegriffen an.

Ich sehe ein großes Problem bei der Optik.
mit 3 LEDs und relativ viel Lumen auf kurzer Distanz in den Mund aber nicht in die Augen zu leuchten dürfte der schwerste Part sein.
Ich habe eben eine TaLa mit Reflektor und eine mit Optik auf meinen Mund geleuchtet - beide blenden, und nicht zu knapp.
Also müsste eine fokussierte Linse her - was den ganzen Aufbau größer und schwerer macht...

Ich würde eher eine einzelne LED nehmen, eine Linse in Fokussiertem Abstand davor machen und zusehen, dass die LED etwas gekühlt wird.