Das 24W-Brightstar-Projekt

Registriert
6. Juli 2007
Reaktionspunkte
726
Ort
Hanau
Nachdem es bei meinen Entwicklungen eigentlich immer um ein Maximum an Lichstrom ging, will ich hier nun ein optimalen Kompromiss zwischen viel Licht und wenig Volumen und Gewicht finden. Der Titel des Threads resultiert aus meiner Wahl des Leuchtmittels. Das war aber auch alles, was an bisweilen erhältlichen Komponenten eingestzt wird. Es dürfte klar sein, das es hier nicht um den Aufbau einer Brightstar Standardlösung geht, sondern um eine optimierung des Ballast (eigentlich eine komplette Neuentwicklung) auf die Bedürfnisse dieses Leuchtmittels.

Warum die Brightstar mit 24W?

Ganz einfach: es gibt dieses Leuchtmittel komplett in einem praxistauglichen 24°-Reflektor mit 50mm Durchmesser. Die Bastelei wie bei einer D2S oder DL50 entfällt. Der Preis von 62 Euro (ist ja inklusive des Reflektors) ist auch akzeptabel. Und die Leistung ist ein guter Kompromiss aus viel Licht und akzeptablen Akkus. Geht man vom Datenblatt aus, liegt der Wirkungsgrad bei 70 lm/W, es wird etwas weniger, aber sicher noch in der Liga von LEDs.

Die Erwartungen:

Das Leuchtmittel soll in einem sehr großen Leistungsbereich betrieben werden. Was möglich ist, werde ich klären, dazu habe ich Heute bei HID-Tec eine 24W/24° bestellt. Ich hoffe von <10W bis etwa 40W Betrieb machen zu können, als Lichthupe eventuell auch >50W für wenige Sekunden. Das Leuchtmittel wird natürlich mit AC betrieben, was bei gleicher Leistung schon ein deutliches Plus an Lebensdauer erhoffen lässt. Der Betrieb wird im ersten Schritt auf einen 4s Akku ausgelegt, was bei dieser Leistung durchaus Sinn macht. Ein Zündgerät für dieses Leuchtmittel werde ich entwerfen und in den Lampenkopf integrieren, der Ballast kommt definitiv nicht in den Lampenkopf, da dieser Temperaturen von über 100°C erreichen kann und möglichst klein werden soll.

Das Gehäuse für den Lampenkopf wollte ich bei SK-Lights besorgen. Ich werde vermutlich das Halogengehäuse nehmen, da ich kein so tiefes Gehäuse benötige. Das Zündgerät wird sehr klein ausfallen, da die Funzel nicht so hohe Spanungen wie eine D2S benötigt.

Als Akku wird ein 4s-LiPo mit etwa 4Ah zum Einsatz kommen, was bei kleiner Leistung schon eine ganze Zeit reicht.

Der Lichstrom sollte durch Überlast in Richtung 2000lm zu bekommen sein, vielleicht mehr. Falls nicht, ist das Leuchtmittel gestorben, da die D2S ebenfalls mit knapp über 10W stabil läuft (mit meinem neuen Ballast) und bei 35W in meinem 50mm-Reflektor bereits 2400lm liefert. Dafür ist die D2S auch mit 70W zu betreiben...

Aber wie gesagt, es geht um eine richtig gute Allroundlampe. Nicht um eine Extremlösung. Die gibt es ja schon.


Neuigkeiten wird es hier geben, erst einmal muss ich abwarten, wann meine Brightstar kommt...

Gruß
Thomas
 
Bei meiner Brightstar lösen sich nach ~250h die ersten Partikel vom Reflektor... Mal sehen, wie der dann mit der Überlast klarkommt. (Zumal der Betrieb bei mir fast ausschließlich unter 10...12°C Außentemperatur erfolgte)
 
Nun das Brightstar Vorschaltgerät ist mit Gleichspannung ja n. m. A. auch eine Fehlkonstruktion.

Die Birnen leben bei Wechselspannung voraussichtlich wesentlich länger.

Die Ausleuchtung ist gleichmässiger ohne Farbverschiebung.


Eben alles so wie wir es von HID eigentlich gewohnt sind.

Ich gehe davon aus dass sogar die 10W Brightstar an AC sichtbar besser brennt wie an DC.

Ich bin sogar der Meinung dass die Lumen bzw. L/W höher werden.

Überlast ist dann auch viel weniger ein Problem.



Gleiches gilt übrigens ebenso für WA.


Bin gespannt auf die bevorstehenden Messungen.


An sonsten ist 24W HID der ideale Kompromiss für Leute die nahezu nicht selbst basteln wollen oder können aber Licht am Bike mögen.

Also alle...


Preislich mal ganz davon abgesehen und im speziellen auf völllig unsinnige Highprice LED Lösungen.




Grus

Mike
 
So, der erste Ballast zum Test ist fertig. Die Abmessungen sind 110mmx45mm und 25mm hoch. Die Platine ist auf Oberseite und Unterseite bestückt.Die Leistungsdaten:

Eingangsspannung: 11V-16V, Anlauf bei 12V
Ausgangsleistung: 0-45W Dauerleistung, 120W kurzzeitig (<10s)
Ausgangsspannung: 0-250V / 380 Hz
Wirkungsgrad: Leistungsabhängig zwischen 80% (geringe Leistung) und über 90%

Leerlaufstrom: 120 mA

Leerlauffest

Und so sieht das Ding aus, MR16 Lampe zum Größenvergleich:





Eine DL50 läuft damit auch problemlos (habe ich zum Test benutzt), jedoch lässt sich diese Lampe aufgrund der kleineren Ausgangsspannung nicht sofort im heißen Zustand wiederzünden.


Bevor Fragen kommen: Nein, den Schaltplan oder das Layout werde ich nicht veröffentlichen. Sollen die Chinesen doch selbst überlegen, wie man so etwas hinbekommt. Die Schaltung ist nicht sehr kompliziert, jedoch stecken einige wesentliche Ideen darin, die vor allem auch den Betrieb mit kleinen Leistungen ermöglichen.
Falls sich das System jedoch bewährt, werde ich nächsten Herbst eventuell mit anderen zusammen ein komplettes Lampenset ausarbeiten welches dann auch verkauft wird. Nicht unbedingt um Geld zu machen (wird mit den Stückzahlen bei Einzelanfertigung niemals gehen), aber damit auch andere was davon haben.

So, wenn die Brightstar kommt kann es losgehen...

Gruß
Thomas
 
Ein 4s-Pack hat im Normalfall genau zwischen 12V und 16V. Unter 12V ohne Last ist das Ding völlig leer. Und über 16V liegen da auch nicht lange an (wobei der Ballast kurzzeitig auch über 17V Verträgt). Von daher genau im Bereich eines 4s LiIon. So war es auch gedacht.

Gruß
Thomas
 
Nur mal so ein Gedanke:
Günstige Ladegeräte für 3S Akkus gibt es wie Sand am Meer.
Ladegeräte für 4S gibt es deutlich weniger und diese sind auch teurer.


Viele Grüße, Michael
 
Die 4s-Lösung resultiert aus meiner bisherigen 4s-Auslegung der gesamten Lichtanlage. Zum Testen des Ballast ist die Eingangsspannungsebene eigentlich egal. Wenn ich die Betriebsparameter der Brightstar erst einmal erfasst habe und die Lampe für tauglich befinde schwebt mir eher so etwas wie ein 1s-Ballast vor. Bei einer DL50 auf 70W wäre das eifach zu viel Strom, aber eine 24W bei 35W betrieben sollte noch vernünftig zu betreiben sein. Etwa 10A Nennstrom sind noch handhabbar, auch wenn dann nur sehr kurze und dicke Zuleitungen nötig sind. Mit dem Umweg über einen 3,2V/16V - Wandler habe ich auch schon die DL50 mit 50W über 3 Stunden lang aus meinen 3,2V/90Ah gespeist. Da flossen deutlich über 20A.

Gruß
Thomas
 
Das ist ja ein sehr interessantes Projekt! Kling sehr cool! Wie wäre es mit einer wählbaren Eingangsspannung? Ging das? Weil ich würde mich schon für so etwas mit einem 2s Akku interessieren.
Auf jeden Fall lässiges Projekt!
 
Der Ballast ist nun vergossen. Dadurch ist der Aufbau extrem robust und auch thermisch stabiler. Im Moment lasse ich das Teil mit ca. 30W an einer D2S laufen und es ist gerade handwarm. Zu beachten ist die Stromaufnahme im zweiten Bild. Das sind etwa 12W Eingangsleistung und die D2S leuchtet (zugegebenermaßen wird die da schon sehr instabil, es sollten so 15W an der Lampe sein). Aber selbst bei 1,2A Stromaufnahme ist das für ein D2S-System rekordverdächtig. Und das bei einem Dauerpotenzial über 40W und der Möglichkeit auch mal 100W zu geben.

Die Abmessungen des vergossenen Ballast sind nun 120mm x 48mm x 27mm.


Gruß
Thomas



 
Ich hatte schon einmal die CDM-R 35W von Philips getestet, jedoch ist im Vergleich zur CDM-R 70W der Lichtstrom sehr gering. Der große Lichtbogen dieser Leuchtmittel in Verbindung mit so einem kleinen Reflektor ist eifach zu ineffizient. Ich vermute aus der 20er im MR16 kommt im Endeffekt was um die 700lm raus. Selbst meine 70W im vergleichsweise riesigen PAR30 brachte anstelle der versprochenen 4850lm nur etwa 4000lm. Und das bei angeblich über 6000lm Lichtstrom des Leuchtmittels.
Hingegen brachte meine CPO 150W mit 16000 Datenblattlumen in meinem selbst zusammengeknorzten Alureflektor mit simpler Glasscheibe immerhin 12000 lm.

Prinzipiell sind diese Leuchtmittel aber aufgrund des Preises interessant. Für meine CDM-R 35W im PAR36 (kaum größer als MR16) habe ich 7 Euro bei Ebay bezahlt - Neu!


Gruß
Thomas
 
Hier einmal der Stromverlauf beim Anlaufen der Lampe auf eine Leistung von ca. 23W eingestellt:



Zwar dauert der Prozess etwas länger, aber der Akku sowie das Leuchtmittel werden mit Samthandschuhen angefasst, wenn man das mit dem Hella-Ballast vergleicht (Anlaufstrom primär ca. 14A)...

Im Prinzip kann man das Ganze mit einem 1p4s 18650 betreiben.

Gruß
Thomas
 
Falls sich das System jedoch bewährt, werde ich nächsten Herbst eventuell mit anderen zusammen ein komplettes Lampenset ausarbeiten welches dann auch verkauft wird.
du weißt, in zwei Monaten werden die Tage schon wieder kürzer... Wenn es einen Wunsch von meiner Seite gäbe, dann der nach Kompatibilität zu den verbreiteten Akku-Konfigurationen, die auf Bratbecksche Ladetechnik aufsetzen, 3s und evtl. 4s. Lichthupe, regelbare Helligkeit - eigentlich nicht, 24 Watt-HID und fertisch, bergauf tut es mein Redundanzsystem LED-Leuchte.
 
Klasse soweit!
Langsam kann man ja über ein Gehäuse nachdenken, in dem der Ballast auch Platz hat. Natürlich müßten Leuchtmittel und Reflektor thermisch vom Rest entkoppelt werden, um a) den Ballast nicht zu heizen und b) sich nicht die Pfoten zu verbrennen.
Vorteil wäre natürlich, daß keine Hochspannung außerhalb des Gehäuses auftritt.
Als ersten Diskussionsvorschlag bringe ich eine M@glite bzw. einen billigen Nachbau für D-Zellen ins Rennen. Meinst Du, den Ballast auf einen Durchmesser von 33mm schrumpfen zu können?
 
Hallo Siam,,

die 24 Watt Brighstar hatte ich auch eine Weile im Einsatzt. Von der Lichtmenge wars für mich absolut ausreichend. Gestört hatte mich damals halt der "grosse" Balast der in einem "Extra Gehäuse " am Vorbau hing. Der Brenner ansicht war in eine Tauri 50mm Gehäuse. Also wenn das so schön kompakt wird bin ich sicher ein Kunde deiner Kleinserie. Diesmal denke ich aber eher an den SPOT, die Flood Variante hatte sehr viel Streulicht
 
Kleiner Zwischenbericht:

Ich Dussel hab den vergossenen Ballast gekillt:mad:
Dafür ist der Neubau schon wieder ein Stück geschrumpft. Der passt jetzt in der Tat fast in eine Maglite. Ich muss nur noch etwas rumprobieren wie ich es thermisch geregelt bekomme. Ich will unbedingt 40W Dauerlast fahren können und auch bei 90 % Wirkungsgrad sind das 4 W Verlust...


Gruß
Thomas
 
Kleiner Zwischenbericht:
Ich Dussel hab den vergossenen Ballast gekillt:mad:
Dafür ist der Neubau schon wieder ein Stück geschrumpft.

Na, dann war's doch gut :daumen:

Der passt jetzt in der Tat fast in eine Maglite. Ich muss nur noch etwas rumprobieren wie ich es thermisch geregelt bekomme.

Sind das hauptsächlich die Transistoren, die die Wärme produzieren? (Ich bin Elektronikbanause, also bitte nicht steinigen.)
Dann könntest Du an die Kühlflächen längere "Fahnen" aus ~ 1mm Alublech anschrauben, natürlich mit Isolierzwischenlage, und diese Fahnen beim Vergießen durch Schlitze in der Form (Papprolle?) rausführen. Nach dem Ausformen wickelst Du die Aluteile einfach um den Zylinder. Evtl. noch mit Alufolie auffüttern.

Gruß, pm
 
Hallo Siam,

Du glaubst nicht, wie gespannt ich diesen Thread verfolge! Nur weiter so!
Wenn ihr das mal auf den Markt bringt, werde ich auch dabei sein!

Viele Grüße und weiterhin viel Erfolg

Sebastian
 
Vielen Dank für das Lob!:)

Ich habe mal ein Gaffa-Band-Komplettsystem zum Test zusammengeklebt. Abmessungen Ballast : 120mm lang 32mm breit (kein Zufall!) und noch etwa 32mm hoch (passt noch nicht ganz in eine D-Mag). Bis etwa 50W Dauerleistung gehen. Im Bild zu sehen mit einem LiPo aus den Zellen von Biker-Pille (6p4s 14,4V/4,8Ah) mit Balancer-Anschluss und Tiefentladeschutz sowie Schmelzsicherung samt Ladezustandsindikator (Attiny sei Dank) über LED (3 Stufen). Je nach Dimmung gehen mit einer D2S vermutlich fast 3 Stunden.

Gewicht des Systems (ohne Lampenkopf) 570 g. Abmessungen: 130mmx40mmx80mm

Sackhässlich, aber daran lässt sich was machen, falls es zuverlässig läuft...

Die Bilder:





Gruß
Thomas
 
Super Entwicklung bin auch sehr dran interessiert.

Vor allem in Verbindung mit dem erwähnten CDM-R 35Watt Brennern toll, da diese günstig zu beschaffen sind und robust aufgebaut sind.

Für den 70W hast du ja eine Schätzung abgegeben was in etwa an Output möglich ist.

Womit könnte man bei dem CDM-R 35Watt rechnen?


Mach bitte weiter ich finde es SUPER dass du dich so angagierst. ;)

Schönen Abend fG. TFBF
 
Zur CDM-R : s. Stunde der Wahrheit.

Mein Kompaktsystem liefert mit meiner 50mm-D2S (also nicht der im Bild, die hat 80mm)laut Messungen bis zu 4500lm bei knapp 5A Stromaufnahme (das ist etwa das Maximum dieses Minisystems). Gewicht dieses Systems (Akku 14,4V 4,8Ah gemessen mit Schutzschaltung, Ballast, Zündgerät, Lampenkopf mit Kabel und Fahrradhalter) 750 Gramm. Bei 1300lm ca. 2,2h Laufzeit, bei 480lm (Edison-Niveau) 3h, aber auch 1,5h bei fast 3000lm!

War schee Heute beim Messen...


Gruß
Thomas
 
Zurück