Es werde Licht 2.0

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Jack-Lee

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Servus,

als ersten Beitrag hier möchte ich meinen selbstgebauten LED Abblendscheinwerfer für die Stadt und Überlandfahrten vorstellen.
Also eine scharfe Hell/Dunkellinie um blenden zu vermeiden.Vorbild waren die Xenonscheinwerfer für Motorräder.

Betrieben wird er mit 2 von mir gebauten Schaltwandlern (Step Down, >92% Wirkungsgrad, 6-35V, bis 1,5A, PWM Dimmung).
Als Leuchtmittel dient eine Cree XM-L.

Verbaut ist das ganze ein einem 3D-Ellipsoidreflektor. Also die Dinger die man bei neueren Autos mit Xenonlicht sieht.

Den Scheinwerfer habe ich (wie man auf dem Foto sieht) für mein Reiseliegerad entwickelt.
Fürs MTB gibts noch n passendes Aufblendlicht mit knapp 1900Lumen dazu.

Ein paar Daten:
auf 10m erreiche ich gemessene 99Lux bei 2,5A. "Volle Pulle" also ca. 110Lux. Lichtleistung also knapp 750Lumen (Verluste des Reflektors eingerechnet).
Verbrauch: 5,8W bei 1,4A und 11,7W bei 2,8A.
Dimmung via PWM oder als Stufenschaltung (1,4A o. 2,8A) möglich.

Gewicht mit Gehäuse : 480g
Gewicht ohne Gehäuse : 260g

Und nun..ein paar Fotos ;)
 

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Jack-Lee schrieb:
Servus,

als ersten Beitrag hier möchte ich meinen selbstgebauten LED Abblendscheinwerfer für die Stadt und Überlandfahrten vorstellen.
Also eine scharfe Hell/Dunkellinie um blenden zu vermeiden.Vorbild waren die Xenonscheinwerfer für Motorräder.
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Wirklich Klasse! :daumen: Das ist eine Ansage und die Fotos sprechen auch dafür. Gefällt mir sehr gut. Da hast du eine sehr gleichmäßige Ausleuchtung auf der Straße. Was mir auch gut gefällt ist das man sogar sieht das die rechte Seite sogar wie beim Autoscheinwerfer etwas weiter nach oben ausleuchtet. Kann man sehr gut an der Wand erkennen wo die Lichtgrenze ein wenig nach oben geht.
 
Habe die Blende im Scheinwerfer etwas angepasst.
Normalerweise ist die Rechte seite nur etwas höher, aber Grade.
Da ich aber auch Menschen auf dem Bürgersteig und Schilder sehen möchte, habe ich die Schräge reingefeilt.

Sichtweite bei 2,8A über 100m... schon geil :D
Auf den Bildern ist das Hindernis in 50m Entfernung. Und man sieht, da ists noch gut hell.

Das Aufblendlicht dazu ist..naja, sagen wir mal, etwas überdimensioniert.
Ca. so hell wie das Aufblendlicht meines Nissan Primeras..
 
Jack-Lee schrieb:
...Ein paar Daten:
auf 10m erreiche ich gemessene 99Lux bei 2,5A. "Volle Pulle" also ca. 110Lux. Lichtleistung also knapp 750Lumen (Verluste des Reflektors eingerechnet).
...
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Die Ausleuchtung ist echt gut, ist aber auch ein teurer Spaß.
Die Philips LED schafft in der Mitte auch 80Lux+, aber bei 6W und 90€ insgesamt.
Da dann zwei X-MLs rein und gut is.
Blende klingt auch nach vielen Verlusten, das ist natürlich nicht schön, erklärt aber auch die "nur" 110Lux.

Der Nikolauzi
 
Du darfst nicht vergessen das der klitzekleine Reflektor der Bike Light nen net allzudollen Wirkungsgrad hat, das Leuchtbild (fand ich) nich pralle ist, und ne XM-L wegen zu großer Chipfläche nur matsch erzeugen würde.

Die "nur" 110Lux werden dahingehend erklärt das in 10m entfernung bereits die komplette Straßenbreite hell ist..

Ich hatte einen Big Bang, eine IQ Cyo sowie eine Philipps Bike Light gegen meine verglichen. Einzig der Big Bang kam von Ausleuchtung und Helligkeit an meine Ran. Kostet aber knapp 800€ !
Da ist meine Variante für 130€ in Selbstregie doch deutlich besser..

Und ich habe die Lampe für ÜBerlandfahrten gemacht. Ich frage mich eh wie ihr 90W Licht auf dem Fahrrad rumschleppen könnt. Der Akku is doch riesig :D
Ich kann alles aus nem Nabendynamo betreiben...
Wenn ich n Xenonbrenner einsetze habe ich zwar ca. die 2 fache Helligkeit, aber 50W Stromverbrauch. Derzeit verbraucht die Lampe 11W...
 
Es gehen ca. 10% des Lichtes an der Blende flöten. Und wenn ich für die paar % die Blende entfernen würde, könnte ich einfach immer mit Aufblendlicht fahren!
Ich will damit auf die Straße ohne das die Rennleitung mich nach 10km aus dem Verkehr zieht!

Ein Aufblendlicht habe ich extra..
 
Was mich noch interessieren würde ist wie groß die Lampe ist? Hast du auch ein Foto vom Gehäuse bei Tageslicht? Wie sind die Abmessungen? Scheint recht groß die Lampe oder täuscht das Foto?
 
Servus,

die Lampe is dank des extragehäuses um den Reflektor recht Voluminös. Ist ja eigentlich für Motorräder gedacht.

Maße sind in den Fotos eingetragen. Breit ist sie 85mm.
Der Reflektor innen (den man auch ohne Gehäuse nutzen kann) ist 60mm breit und 90mm lang. Gewicht : 230g

Da ich aber auch Optisch was ansprechendes haben wollte (also nich diese Rohroptik der meisten Leuchten) hab ichs mit Gehäuse gemacht.

Für euch "Lichtfetischisten" kann ich noch n Thread meiner Aufblendlampe einstellen... Rund, 50mm Durchmesser, 50mm lang, 2100Lumen!

Gruß,
Patrick
 

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Jack-Lee schrieb:
Du darfst nicht vergessen das der klitzekleine Reflektor der Bike Light nen net allzudollen Wirkungsgrad hat, das Leuchtbild (fand ich) nich pralle ist, und ne XM-L wegen zu großer Chipfläche nur matsch erzeugen würde.

Die "nur" 110Lux werden dahingehend erklärt das in 10m entfernung bereits die komplette Straßenbreite hell ist..

Ich hatte einen Big Bang, eine IQ Cyo sowie eine Philipps Bike Light gegen meine verglichen. Einzig der Big Bang kam von Ausleuchtung und Helligkeit an meine Ran. Kostet aber knapp 800€ !
Da ist meine Variante für 130€ in Selbstregie doch deutlich besser..

Und ich habe die Lampe für ÜBerlandfahrten gemacht. Ich frage mich eh wie ihr 90W Licht auf dem Fahrrad rumschleppen könnt. Der Akku is doch riesig :D
Ich kann alles aus nem Nabendynamo betreiben...
Wenn ich n Xenonbrenner einsetze habe ich zwar ca. die 2 fache Helligkeit, aber 50W Stromverbrauch. Derzeit verbraucht die Lampe 11W...
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Die BigBang ist natürlich schon fein, gerade für den Lieger:) Mir aber auch zu teuer...
Deine Ausleuchtung ist schon besser, als die Philips, wenngleich die Helligkeit im direkten Nutzbereich nur marginal größer ist.

Wie hast Du denn die Kühlung ausgeführt? Ich tippe mal auf einen Alustempel anstelle der Originallampe mit den beiden LEDs nach oben/unten? Ist das ein Metallgehäuse? Kühlkörper?

Mit der Blende kann ich mir kaum vorstellen, daß "nur" 10% verloren gehen, hast Du mal ein Bild? Die meisten Blenden, die ich kenne, waren deutlich größer.
Optimal wäre es natürlich dann noch, wenn man die Blende wegklappen könnte, z.B. mit einem Microservo:daumen:

Der Nikolauzi
 
Servus,

es gibt auch Scheinwerfer mit wegklappbarer Blende um gleich ein Fernlicht zu relalisieren.
Auf die 10% komme ich , weil ich über Messungen der LED (561Lumen bei 1,5A) und Messungen der Beleuchtungsstärke und der Breite des Leuchtfeldes auf den Lichtstrom zurückrechnen konnte. (495Lumen).
Wenn man noch betrachtet das der Reflektor an sich etwas Licht frist, ist das ein gutes Ergebnis :)
Der Wirkungsgrad ist dennoch höher als von Plasteoptiken!

Es ist nur eine LED verbaut die von unten in den Reflektor leuchtet. Die LED ist auf ein 2mm Kupferblech aufgelötet und über Wärmeleitkleber mit dem Alureflektor verbunden. Dieser dient gleichzeitig als Kühlkörper. Da das äußere Gehäuse aus schwarz eloxiertem Alu besteht, gibt es innen nur einen leichten Hitzestau.

Gruß,
Patrick

PS. indem ich einmal ein Foto gegen die Wand mit, und dann ohne, Blende mache, kann ich auch gut abschätzen wieviel 10% des Lichtes flöten gehen ;)
 
Jack-Lee schrieb:
...Auf die 10% komme ich , weil ich über Messungen der LED (561Lumen bei 1,5A) und Messungen der Beleuchtungsstärke und der Breite des Leuchtfeldes auf den Lichtstrom zurückrechnen konnte. (495Lumen)...
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Naja, bei der Abstrahlcharakteristik ist das so einfach nicht zu bestimmen.
Wenn Du den Reflektor aber nur in eine Richtung bestrahlst (also die ohne Blende), könnten die Verluste schon in dem Bereich sein.
Die Lumenangaben an sich sind aber mit Vorsicht zu genießen, das sind Datenblattwerte;)

Jack-Lee schrieb:
...Es ist nur eine LED verbaut die von unten in den Reflektor leuchtet. Die LED ist auf ein 2mm Kupferblech aufgelötet und über Wärmeleitkleber mit dem Alureflektor verbunden. Dieser dient gleichzeitig als Kühlkörper. Da das äußere Gehäuse aus schwarz eloxiertem Alu besteht, gibt es innen nur einen leichten Hitzestau.
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Das Kupferblech ist natürlich ein Nadelöhr mit 2mm. Der Reflektor das zweite.
Kleiner Tipp: 10mm Alurund, am Ende (im Reflektor) einseitig abflachen, da die LED drauf. Am anderen Ende einen Aluwinkel und den direkt zweiseitig oder gar vierseitig ans Alugehäuse. Damit kommt man schon auf gute Rths.
Hatte auch mal mit 'nem Reflektor als Kühlung experimentiert, aber durch die Chrombeschichtung ergeben sich miese Werte (habe mir mit einer Flir direkt den Die angeschaut). Wenn Du nur Alu nimmst (dafür massiv), ist es deutlich besser:daumen:

Der Nikolauzi
 
Die Lumenwerte sind eben KEINE Datenblattwerte ;)

Der Temperaturunterschied bei Volllast zwischen Alureflektor und LED-Chiptemperatur beträgt knapp 5K. Das ist nicht allzuwenig, aber auch nich allzu viel. Da die Strecke von der LED bis zum Gehäuse satte 4mm beträgt und das Blech beidseitig auf 11mm x 30mm aufliegt,sehe ich da keine Probleme.
Das Nadelöhr ist die Luftschicht zwischen innerem Reflektor und äußerem Gehäuse. Da diese aber ineinander gesteckt werden und keine runde/eckige Form haben sondern Freiform sind, ist es extrem schwer dort ne Wärmebrücke reinzubekommen.

Gruß,
Patrick
 

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Jack-Lee schrieb:
Die Lumenwerte sind eben KEINE Datenblattwerte ;)

Der Temperaturunterschied bei Volllast zwischen Alureflektor und LED-Chiptemperatur beträgt knapp 5K. Das ist nicht allzuwenig, aber auch nich allzu viel. Da die Strecke von der LED bis zum Gehäuse satte 4mm beträgt und das Blech beidseitig auf 11mm x 30mm aufliegt,sehe ich da keine Probleme.
Das Nadelöhr ist die Luftschicht zwischen innerem Reflektor und äußerem Gehäuse. Da diese aber ineinander gesteckt werden und keine runde/eckige Form haben sondern Freiform sind, ist es extrem schwer dort ne Wärmebrücke reinzubekommen.

Gruß,
Patrick
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Du hast eine Ulbricht Kugel? Wow! Daheim oder auf der Arbeit?

Welches Binning hat die LED? Die Werte erscheinen mir immer noch extrem hoch, außer im Pulsbetrieb, wenn man die 25°C Die noch halten kann.

Bei einer vollflächigen Anbindung kann das natürlich schon ganz gut klappen mit der Kühlung, gerade auf der kurzen Distanz von LED zu Reflektor, stimmt.
Aber dennoch stimmt Deine Temperaturmessung nicht ganz, das LED Gehäuse hat 2.5K/W, d.h. bei 11W kommen 27.5K zusammen. Ohne Lötpaste ist die Lötschicht dicker als mit maskenaufgetragener Paste, damit kommen da > 1k/W hinzu, zusätzlich zum Wärmeleitkleber.
Ich tippe auf eine Null zuwenig, wäre aber dennoch fast optimal!

Der Wärmeübergang vom Reflektor ist ein blödes Nadelöhr, das ist echt knifflig... Klingt aber interessant, dieser Ansatz!
Ich hatte bislang mit Fahrradscheinwerfern experimentiert, in die ich einen Alustempel mit zwei Q5 hineingesteckt hatte. Allerdings steigt die Blendung ganz schön:(

Der Nikolauzi
 
Servus,

die Messungen habe ich nicht selbst gemacht. Habe aber mehrere sich deckende Messungen im Netz gefunden :)

Das Binning ist T6. Die U2 gibts leider nicht frei erhältich.
Ich gehe von ca. 550Lumen bei 1,5A aus und gut ;)

Die Temperatur der LED messe ich direkt am Keramik-Chip der LED.
Wenn du möchtest könnte ich bei einer weiteren Lampe mal ein paar genaueren Messungen der Temperatur an einzelnen Teilen der Lampe machen.

Der Reflektor ist teilweise aufgeägt (der untere Teil entfernt bis zur Höhe des ehemaligen Glühfadens der Birne) um nicht die Wärme über mehrere cm entlang eines Alustabes nach draußen zu führen.

Gruß,
Patrick
 
Jack-Lee schrieb:
Servus,

die Messungen habe ich nicht selbst gemacht. Habe aber mehrere sich deckende Messungen im Netz gefunden :)...
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Die Messungen muß man mit Vorsicht genießen. Das gilt nur bei 25°C Die. D.h. da werden einige % weniger drin sein, aber immer noch eine Menge.
Ich tippe mal auf Tdie=ca.100°. D.h. ca. -20%

Habe gerade hier das gefunden:
http://www.kfztech.de/kfztechnik/elo/licht/ellipsoid.htm

"Das nutzbare Licht liegt bei 36%."
Also noch schlechter, als ich erwartet habe:(
Dadurch, daß Du den halben Reflektor nutzt, wird das zwar besser, aber wohl immer noch im Bereich von +-60% liegen.
Dennoch ist das Licht auf den Photos deutlich besser, als ich erwarten würde:daumen:
Werde mir wohl auch mal ein paar Teile ordern:)

Der Nikolauzi
 
Servus,

das mit der "Lichtausbeute" habe ich auch schon gefunden.
Und mein Reflektor ist ein 3D Ellipsoid (Also 52% ausbeute)
Reflektoren haben aber einen Wirkungsgrad von über 95%.
Ich gehe SEHR stark davon aus, das der Wirkungsgrad DEUTLICH höher ist.
Denn wenn ich mit einer Glühbirne getestet habe, sind fast 100% des nach unten abgestrahlten Lichtes an der Blende hängen bleibt.
Da ich das Licht nur nach oben Abstrahle gehe ich von einem Wirkungsgrad von über 80% und mehr aus :)

Und nochwas. Vergleiche mal den FF Reflektor im Leuchtbild mit dem Ellipsoidscheinwerfer. Es sind ja in beiden eine 55W Birne verbaut.
Uuuuund noch etwas. Eine Optik funktioniert über Totalreflektion. Deshalb reicht es aus wenn man die Optik mit den Fingern berührt um den Wirkungsgrad zur sau zu machen. Auch geht viel Licht drauf wenn das Licht durch 2cm Kunststoff muss.

Gruß,
Patrick
 
Jack-Lee schrieb:
Ich gehe SEHR stark davon aus, das der Wirkungsgrad DEUTLICH höher ist.
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Ich gehe mal davon aus, dass Du es nicht wirklich weist;).
Gerade die Hersteller der Elipsoidscheinwerfer gehen mit dem Lich um als gäbe es genug davon.
Wenn man sich mal vor Augen hält, dass die damaligen Xanonlampen "nur" mit den Halogenlampen konkurieren mussten war das mit der doppelten Lichtausbeute ja geradezu einfach so ein verschwenderisches System zu bauen. Ich bin, nachdem ich mal de Gelegenheit bekam einen solchen Scheinwerfer zu zerlegen, sogar der Meinung, dass im Abblendmodus fast 50% des vom Leuchtmittel abgegebenen Lichts "abgeblendet" werden!
Hier in dem PDF-File auf Seite 11 wird ein solcher Scheinwerfer besser abgebildet wie in Nikolauzis Link.
Ich hatte übrigens mal ein Auto mit DE-Scheinwerfer in denen eine H4 oder H7 Halogenbirne eingesetzt war weil ich den Aufpreis für ein Bi-Xenon nicht zu zahlen bereit war.
Mit diesem Licht fühlte ich mich gegenüber den "normalen" Halogenlicht in die BiLux-Zeit zurück versetzt :cool::mad:
Dagegen muss ich sagen, dass das LED-Licht welches Mercedes im neuen CLS einbaut gegenüber meinem jetzigen Xenonlich nochmal eine andere Welt darstellt!
Die haben wohl eine sehr gute Selektion was den CRI betrifft denn da ist vor dem Auto wirklich ein Lichtteppich ausgebreitet! Ich schweife ab...

bergnafahre
 
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