Beiträge von Siam

  • 49-fach XM-L Fahrradlampe

    Für 16 XP-G ist das total überdimensioniert, da sind viel kompaktere Bauweisen drin. Die Schwierigkeit besteht immer nur darin die Bauteile für die gewünschte Anwendung zu optimieren. Bei 16 XP-G kann man mit 60V-Fets und Dioden sehr effizient arbeiten wenn man die Schaltung sauber aufbaut. Und im Zweifelsfall nicht an der Induktivität sparen! Lieber etwas größer und dafür effizient. Muss ja nicht alles so winzig klein werden, schließlich stört das am Fahrrad ja nicht und der Akku ist sowieso recht groß wenn 16 XP-G versorgt werden sollen.


    Sinnvoll ist es ohnehin die Elektronik am Akku unterzubringen, da hat man im Lampenkopf weniger Probleme mit der Abwärme (man kann die LEDs heißer werden lassen, also den Lampenkopf verkleinern) und die Abwärme der Elektronik bringt im Winter den Akku auf Temperatur was die nutzbare Kapazität deutlich erhöht, also in der Praxis einen kleineren Akku bedutet.


    Gruß
    Thomas

  • 49-fach XM-L Fahrradlampe

    Zur Elektronik:


    Ein guter, alter TL494 arbeitet im sinplen boost-regler als Stromregler mit Spannungsbegrenzung bei 190V (begrenzer-op Pin 15/16). Ein IXDD414 tritt dem STW75NF20 über 1 Ohm ordentlich rein und die DSEI60-02A bringt die Energie aus der 100uH-Drossel (sensibelstes Bauteil für die Effizienz!!) in die Ausgangselkos.
    Ein Parallelpfad aus superschneller 2A-Diode und MKP über 10 Ohm parallel zur dicken Diode mit low ESR-Elkos schluckt alle peaks und steiger die Effizienz nochmals deutlich im Vergleich zu Snubbern.


    Übertemperaturschutz ist ein simpler Bimetallschalter im TO220 der bei 70°C die STeuerspannung wegschaltet.


    Die Steuerung ist extrem einfach. ATmega16 in TQFP, 2x8 LC-Display, 78L05 und ein paar R und C. Dank Bascom in kürzester Zeit programmiert. Es wird per PWM und Tiefpass der Sollwert für den TL494 vorgegeben. Akkuspannung, LED-Spannung und LED-Strom werden mit den internen ADCs gemessen.


    Ein kleiner aber feiner Kniff ist der Shchaltregler Ersatz für den 7812 (Steuerspannung und Versorgung für die Pumpe). Die teile sind pinkompatibel mit 7812ern, sehr effizient selbst bei 35V Eingangsspannung und benötigen kein Kühlkörper. Man muss halt 10 Euro für einen Spannungsregler übrig haben, war aber bei dem Projektumfang nicht das Thema.


    Also ganz nach dem Motto so einfach wie es geht und dafür so hochwertig wie möglich.


    Gruß
    Thomas

  • 49-fach XM-L Fahrradlampe

    Vielen Dank für das Lob :) .
    Mir ist nur ein Fehler beim Akkugewicht unterlaufen: es sind knapp über 4 kg; 10 dieser Zellen sind verbaut plus eigenbau-Unterspannungsschutz mit Einzelzellen-Überwachung (die aufgeklebte Platine, beim Laden übernimmt das der Schulze 7.36-12) und Sicherungsautomat.


    DieKosten für so eine Lampe (also die Materialkosten) dürften ohne Akku so bei einen knappen Tausender liegen. Wie teuer der Akku ist hängt dann von den Bedürfnissen ab was Laufzeit und mittlere Leistung angeht. Um nur mal den Dicken zu machen und sonst mit sehr hellen 30W zu fahren langt auch ein hochstrom Lipo aus dem Modellbau für 150 Euro. Für den LiFePO4 habe ich letztes Jahr noch 400 Euro gezahlt, die Zellen sind im Preis enorm gestiegen aber auch extrem gut!


    Gruß
    Thomas


    P.S.: Video werde ich eventuell mit Tristan zusammen machen...

  • 49-fach XM-L Fahrradlampe

    So, nun ist alles wieder etwas weiter. Der Kühlkreislauf funktioniert soweit, bei einem Testlauf verwendete ich einfach eine halbvolle (mit Wasser natürlich) Colaflasche als Wärmesenke und das hat so gut funktioniert das ich überlege ob es nicht eine in meinem Halter installierte Lieterflasche völlig tut. Das Wasser hat so eine enorme Wärmekapazität das ich damit problemlos einige zeit fahren kann (gerade im Winter). Da die Pumpe (kleines schwarzes kästchen) an der Lampe montiert ist habe ich völlige Freiheit bei der Wahl meines Kühlkreislaufes.


    Die Steuerung ist in schön gemacht und wird wie die Lampe mittels Cateye-Halter befestigt. Durch die Montage der Lampe nach unten hält das auch Erschütterungen stand, etwas wackeln mach bei dem Abstrahlwinkel nichts.


    Die Steuerung ist nun noch sehr einfach programmiert, aber die Hardware lässt noch viele Möglichkeiten offen. Die Pumpe wird auch mit der Steuerung aktiviert.


    Hier ein paar Bilder:


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    Der Akku in der Tasche hat übrigens 32V und 18 Ah (10s LiFePO4) bei rund 3 kg Gewicht.


    Die Elektronik verschwindet hinter dem Akku...


    Gruß
    Thomas

  • gesucht: MOSFET P-Kanal mit folgenden Daten:

    Ein paar Dinge:


    -wieso ein P-Kanal-Fet für einen boost-converter?


    -welche Ausgangsspannung wird benötigt (max. Uds sollte 10% oder mehr darüber liegen)


    -es wird in jedem Fall ein Treiber benötigt (min. 1A)


    -ist in jedem Fall sicher das beim hochfahren oder kurzen Störungen der Spannung niemals der Fet anschaltet (gerade bei P-Kanal sehr kritisch da 0V ja an ist)?


    Für 250 kHz bei 14A und angenommenen 30V ist das Schaltverhalten extrem wichtig wenn der Fet nicht nur heizen soll. So einfach ist das nicht wenn die Schaltung effizient arbeiten soll.


    Gruß
    Thomas

  • 49-fach XM-L Fahrradlampe

    Mal ein paar Bilder der Ausleuchtung:


    Erst mit Kameraeinstellungen die bei voller Leistung noch keine Überbelichtung ergaben (f=2 ISO 200 1/60s); eine normale 10W-LED-Lampe oder Auto-Abblendlicht wäre dabei schlichtweg nicht sichtbar.


    Bei 10W (zum Fahren absolut hell genug!):


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    250W:


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    500W:


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    Wie gesagt, bei den Kameraeinstellungen sind Fotos im Innenraum ohne Blitz kaum möglich.


    Hier nun einmal ein Vergleich zwischen der bekannten 10W P7 DX-Lampe (absolut äquivalente Ausleuchtung zur Lupine Tesla) und der 10W-Stufe. Die Kameraeinstellungen entsprechen den Werten mit denen im IBC immer Vergleiche gemacht wurden. (f=4 ISO 200 2s bzw. f=2 ISO 200 1/2s):


    DX-Funzel P7 @ 2,8A (altes Bild!):
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    49 XM-L @ 70 mA (verwackelt da 2s Belichtungszeit ohne Stativ):


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    Und hier mal auf 400W bei schon deutlich dezenteren (dunkleren) Kameraeinstellungen (f=2 ISO 400 1/10s) wo die DX nur als kleiner fleck sichtbar wäre:


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    Die Asuleuchtung ist deutlich besser als ich dachte. Eigentlich zum Radfahren ganz gut, die Helligkeit bringt doch einiges was der hohe Abstrahlwinkel versaut.


    Ein Video wird es geben wenn die Wasserkühlung fertig ist.


    Gruß
    Thomas

  • 49-fach XM-L Fahrradlampe

    So, eine provisorische Steuerung (im Klebeband-Gehäuse) ist fertig. Noch mit simpler Test-Programmierung die mir Akkuspannung, LED-Leistung, LED-Spannung und LED-Strom anzeigt. EInstellbar in 4%-Schritten. Es wird definitiv noch Beamshots im Laufe der Woche geben!


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    Gib alles :D :


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    Die Wasserkühlung ist noch nicht angeschlossen. Zum Test tut es die Wärmekapazität...


    Gruß
    Thomas

  • 49-fach XM-L Fahrradlampe

    Der Weltrekord bezieht sich im konkreten Fall auf die größte Taschenlampe wobei der Lichtstrom nicht berüchsichtigt wird. Eine Taschenlampe muss dabei einige Kriterien erfüllen wie z.B. das alles in einem Gehäuse verbaut ist. Der Lichtstrom der riesen-Taschenlampe wird sicherlich deutlich unter 100 klm liegen da dort allem Anschein nach die 100W China-LEDs verbaut sind und einfach Datenblattwerte übernommen wurden. Diesen Werten würde ich nicht trauen zudem kommen ja noch die Verluste der Optik.
    Aufgrund der nicht trivialen Messung von Lichtströmen dürfte es vermutlich im Bereich "hellste Wasauchimmerlampe" überhaupt keinen Rekord geben. Geht es nach Datenblattwerten des Leuchtmittels so dürfte meine 1,5kW HID-Fahrradlampe (deutlich leichter als die XM-L) mit HTI1500 (165klm) wohl zur Zeit ohne Konkurrenz sein. Im LED-Bereich tut sich aufgrund der extrem simplen Ansteuerung natürlich deutlich mehr, da gibt es schon einige richtig heftige Projekte.


    Zur Versorgung meiner Funzel:


    Ich habe drei Akkus die gut passen:


    8s LiPo mit 29,6V/10Ah (SLS ZX 25C); 2 kg
    10s LiFePO4 mit 32V/18Ah (Linano Hochenergiezellen); 3 kg
    10s LiFePO4 mit 32V/20Ah (A123 Hochstromzellen); 4kg


    Alle drei passen (für sich) ganz lässig in das Oberteil meiner Tasche, ich hatte sogar schon beide LiFePO4 inklusive 1,5kW sowie 500W HID-ballast dabei und bin damit durch den Spessart...


    Gruß
    Thomas

  • 49-fach XM-L Fahrradlampe

    Die richtigen Flakscheinwerfer sind dann doch eher die HID mit 700W bzw. 1,5 kW. Schon von der Abstrahlcharakteristik her. Es ist aber schon heftig was die XM-L rauswirft, wenn man sein Gesicht in einem halben Meter abstand hält (natürlich mit fest verschlossenen Augen) und den Strom hochdreht brennt das Ganze gesicht sofort vor Hitze. In kleinem Abstand kann man die Hand nicht lange vor die Funzel halten geschweige denn wirklich auf die Lampe auflegen.
    Mit den dicken HID mache ich so spielchen natürlich erst gar nicht, bei einem Lampenplatzer ist sonst ein neues Gesicht fällig außerdem kommt da extrem hartes UV raus.


    Übrigens ein paar Daten: Durchmesser außen 118mm Gewicht 978 g ohne Wasser. Klingt extrem viel, aber der Lampenkopf einer der teuersten Fahrradlampen wiegt bei rund 1/20-1/15 der Lichtleistung knapp 130g und hat 54mm Durchmesser.


    Wenn alles gut läuft kann ich übernächste Woche zumindest mal erste Ausleuchtungsbilder machen. Bis alles mit Steuerung fertig ist dauert es aber noch länger.


    Gruß
    Thomas

  • 49-fach XM-L Fahrradlampe

    Nach langer Pause geht es nun weiter:


    Das Lampengehäuse ist fast fertig:


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    Ein nuckeltest ergab hinreichende Dichtigkeit. Geplant ist unten den Zulauf und oben den Ablauf für das Kühlwasser zu realisieren. Es ist heftig wie hoch schon die Wärmekapazität des Gahäuses ist.


    Ich sehe noch die Frontscheibe als Problem. Mir ist bis jetzt noch nicht klar wie die Hitze von den Optiken weg soll, schließlich haben die ja nur 80% Wirkungsgrad. Bei 500W input sind es über 100W Strahlung also über 20W die dann in diesem kleinen Volumen bleiben. Etwas Luftbewegung zwischen den Optiken täte gut...


    Mal sehen, aber ich will das Projekt nun mal zum Abschluß bringen, ich bin ja selbst schon neugierig wie das Teil sich macht.


    Gruß
    Thomas

  • 49-fach XM-L Fahrradlampe

    Was soll da ein Problem sein wenn nicht die Effizienz? Die B(H)-Kurve ist ja recht flach, so etwa 10-20 % der Flussdichte sind Übergangsphase bis die Kurve wirklich richtig abflacht und somit die Induktivität stark sinkt.
    Solange ich mich in der SOA der Bauteile bewege (und das ist bei den Leistungen bis fast 5 uH runter der Fall) ist das einzige echte Problem die Erhitzung des Kernes und die Gefahr die curie-Temperatur zu erreichen (rund 130°C). Natürlich bekomme ich bei 600 W output keine 70W dauerhaft mit dem Kühlkörper weg auch wenn die Bauteile (STW75NF20 und DSEI60-02A) da noch lange nicht an der Grenze sind, dafür ist ja der 90 °C Bimetallschalter (im TO-220 Gehäuse) vorhanden. Die Auslegung ist ja für 300W Dauerlast und da habe ich keine 15W wegzutransportieren.


    Gruß
    Thomas

  • 49-fach XM-L Fahrradlampe

    Die deutlich kleinere (von der Baugröße her) Induktivität sättigt bei den hohen Leistungen langsam, deshalb sinkt die Effizienz. Dafür ist das Ganze kleiner.


    Der Rest wird noch etwas dauern. Wie eben immer Zeit ist etwas daran zu basteln. Am 16. Juni bekomme ich erst einmal mein neues Pferdchen :). ABer bis zur dunklen Saison wird alles komplett fertig sein!


    Gruß
    Thomas

  • 49-fach XM-L Fahrradlampe

    Die Elektronik ist nun nochmals überarbeitet und das board optimiert. Hier Bilder und Messungen:


    [gallery]http://www.ledstyles.de/index.…=3348&type=page&from=user[/gallery]


    [gallery]http://www.ledstyles.de/index.…=3349&type=page&from=user[/gallery]


    [gallery]http://www.ledstyles.de/index.…=3347&type=page&from=user[/gallery]



    Als größtes Problem stellt sich die Induktivität dar. Ich wollte eigentlich diese Induktivität von Farnell verwenden, jedoch zeigte sich das damit kaum 80 % Wirkungsgrad erreichbar sind. Die von mir verwendete Induktivität stammt aus meinen Fundus da ich für ein Car-Audio-Projekt (Entwicklung einer Cladd-D Endstufe) mal aus China jede Menge 100 uH-Induktivitäten bekommen habe, leider ist die einzige Spezifikation ein Zettel mit Induktivität und Maximalstrom. Die Teile erweisen sich immer als extrem gut, leider eben ohne eine Spec des Kernes.
    Wer also Quellen für gute Kerne hat (möglichst Ringkerne) nur her damit!



    Gruß
    Thomas

  • CREE Summer Deal: 4 x XP-G R5 auf 23mm Alu-Platine für 5,90 EUR

    LED-Tech gibt logischerweise Datenblattwerte an, von daher können die nichts falsch machen. Wenn man ein Auto kauft steht am Verkaufsschild ja auch die Leistung laut Herstellerangabe und nicht die gemessene Motorleistung (welche bei Turbos zum Teil erheblich abweicht). Und die XP-G weicht da ganz erheblich ab. Ich habe deswegen schon etliche XP-G vermessen da dies so auffällig war, aber selbst Muster von Cree brachten fast auf das Lumen die selben sehr niedrigen Werte. Wieso ist eine andere Frage...

  • XM-L T6

    Bei LEDs liegt der Bereich des optimalen Wirkungsgrades im Bereich von 5-10% der Maximalleistung. Darunter und darüber wird es schlechter, jedoch sollte man sich die Frage stellen ob man nict lieber den schlechteren (aber bei der XM-L immer noch guten) Wirkungsgrad bei voller Bestromung in Kauf nimmt dafür jedoch an den LEDs massiv kosten spart. Im Falle einer XM-L für rund 7 Euro hat man die Stromkosten ja immerhin nach rund 500 Jahren raus (wenn man statt einer XM-L auf 3A zwei auf 1,5 A nimmt).
    Das lohnt nur bei Akkubetrieb wo man dort nicht nur Gewicht sondern auch am teuren Akku spart!


    Gruß
    Thomas

  • XM-L T6

    Die Qualität hat etwas gelitten, aber lesbar ist es auch auf meinem 13"-Notebook ;) ...


    Ich denke die Werte sind selbstklärend, rot markiert sind eben die wesentlichen Messwerte. Alternativ hier die und weitere Werte in meinem IBC-Fotoalbum (was wenigstens nicht aufgrund zu kleiner Bildgrößen meckert wie hier ?( ...).


    Gruß
    Thomas