Scheinwerfer für Unterwasserfilmaufnahmen

Anleitungen für "hausgemachte" LED Projekte

Moderator: T.Hoffmann

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rossi_xyz
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So, 17.11.13, 15:00

Hallo Zusammen!

Ich bin neu hier und auf der Suche nach Bauteilen für einen Scheinwerfer zum Filmen meiner Tauchgänge bei Nacht.
Grundsätzlich brauch ich dafür leistungsstarke bzw. lichtstarke LEDs die mit zB. 4 AA Batterien betrieben werden können.

Ich fand eine Bauanleitung im Netz wo mir die Cree XML t5 empfohlen werden.
Grundsätzlich klingt das schon ganz gut so, jedoch hab ich ein Bedenken mit der Betriebstemperatur die laut Datenblatt bei -20 Grad und darunter liegen soll...
Gibt es eine noch stärkere LED die mit geringer Stromversorgung auskommt?

Weiters bin ich mir nicht sicher ob eine "normale" Verbraucherschaltung mit Stromquelle - Schalter - Verbraucher reicht oder muss ich Widerstände oder Controller dazwischen hängen?

Als Info hier das Video der Scheinwerfer die ich nachbauen will...
http://youtu.be/NDZX7UP-qes

Ich hoffe hier Hilfe zu bekommen!

Vielen dank!
Rossi
Borax
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So, 17.11.13, 17:07

Hallo Rossi, welcome on board!
Wenn ich das im Video richtig sehe besteht die ganze Lampe aus PVC... Mit Kühlung für die LED schaut es dann natürlich miserabel aus. Für ein paar Minuten mag das gehen, aber bei längerer Laufzeit wird die LED mit Sicherheit zu heiß.
Ich fand eine Bauanleitung im Netz wo mir die Cree XML t5 empfohlen werden.
Grundsätzlich klingt das schon ganz gut so, jedoch hab ich ein Bedenken mit der Betriebstemperatur die laut Datenblatt bei -20 Grad und darunter liegen soll...
Wo hast Du denn das gelesen? Grundsätzlich fühlt sich eine LED bei -20° durchaus sehr wohl, aber bis zu +100°C sind auch noch erlaubt (dann sinkt zwar die Lebensdauer schon ein wenig, aber bei einer Tauchlampe ist das quasi egal - mehr als ein paar hundert Stunden muss die wohl kaum halten...)
Grundsätzlich brauch ich dafür leistungsstarke bzw. lichtstarke LEDs die mit zB. 4 AA Batterien betrieben werden können.
Da ist die Cree XML t5 oder der Nachfolger die Cree XML U2: http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Cree ... Lumen.html durchaus geeignet. Idealerweise solltest Du aber eine KSQ verwenden. Die Spannung von Batterien (oder Akkus) ist nicht konstant und stark von Last, Ladezustand und Temperatur abhängig.
Eine geeignete KSQ wäre eine Low-Drop KSQ (kann man recht einfach selbst bauen):viewtopic.php?p=114727#p114727 (hier steht noch eine allgemeine Einführung zum Thema KSQ: viewtopic.php?f=31&t=7920&start=0 )
Wenn Du eine Cree XML U2 bei 2A mit 4 eneloop Zellen betreibst (prinzipiell würde auch 3 Zellen reichen), dann reicht es pro LED für ca. eine Stunde. Um die nötige Kühlung zu gewährleisten würde ich aber doch über ein Metallgehäuse (am besten Aluminium) nachdenken.
rossi_xyz
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So, 17.11.13, 20:41

Hallo Borax,

Vielen dank für die Infos!!

Die Metallgehäuse sind vermutlich wirklich unumgänglich, nicht nur bezüglich Kühlung sondern auch wegen der Tauchtiefe...

Zu der KSQ, was ist deine Meinung zur der die bei der LED XML U2 vorgeschlagen wird?
Die hat "nur" 1400mA jedoch die LED kann bis zu 3000mA aufnehmen...

Wenn ich diesen gegebenen KSQ verwende und mit 3,3V betreiben möchte wonach wähle ich am besten den/die Akkus aus?
Ich kann doch mit serieller bzw paralleler Schaltung der Akkus die mAh bzw die V erhöhen. Also 2x1,5V mit ?mA oder zwei Akkus parallel bei 3,3V und somit die mAh erhöhen, aber auf welchen Wert? Hab ich zB 4000mAh bei 2 Akkus bin ich deutlich über dem Wert der KSQ, hab ich dann längere Betriebszeit oder nimmt dadurch irgendwas Schaden?
Ich hab zB einen Akku gefunden der hat 3,3V und 2300mAh, kann ich da 2 verwenden oder wie lange komme ich mit einem aus?
Ein weiterer ist noch interessant, 3V 2000mAh und AA Baugrösse, wie kann ich den schalten? Auch 2 Stück parallel?

Sorry für diese blöden Fragen, aber das ist schon wieder 15 Jahre her davon gehört zu haben... ;)
A Nakicevic
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Mo, 18.11.13, 10:24

hi,
warum verwendest du nicht fertige Taucherlampen, wie z.B. diese hier.
Spart doch ne Menge Aufwand.
Borax
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Mo, 18.11.13, 11:45

Vielleicht geht es um den 'Bastelspaß' ;) Das könnte ich durchaus nachvollziehen.
Zu der KSQ, was ist deine Meinung zur der die bei der LED XML U2 vorgeschlagen wird?
Die hat "nur" 1400mA jedoch die LED kann bis zu 3000mA aufnehmen...
Eine KSQ gibt nur so viel Strom her (wenn die Eingangsspannung der KSQ ausreicht) wie sie spezifiziert ist. Die 3000mA ist die absolute Grenze bei der diese LED bei guter Kühlung überhaupt betrieben werden darf ohne gleich dabei kaputt zu gehen. Wenn man sie mit weniger als 3000mA betreibt, ist sie halt weniger hell, wobei 3000mA nicht doppelt so hell wie 1500mA ist, weil die Effizienz der LED mit steigendem Strom sinkt.
Meine 'Meinung' zur vorgeschlagenen KSQ: Das ist eine Step-Down KSQ. Hat den Vorteil, dass 'überschüssige' Spannung nicht verheizt wird. Also wenn z.B. die Batteriespannung 6V wäre und die LED Spannung 3.2V, dann würde eine lineare KSQ (wie von mir verlinkt) oder ein Widerstand die Differenz von 2.8V 'sinnlos' verheizen. Eine Step-Down KSQ macht das nicht, braucht aber normalerweise eine Mindestspannungsdifferenz (Drop) von etwa 2V. Der Betrieb einer XML U2 wäre dann an 3-4 AA Zellen nicht möglich. Und ganz ohne Verluste geht es natürlich auch nicht, ca. 10-20% Leistung werden auch von Step-Down-KSQs 'verheizt'. Daher ist eine lineare (Ultra-)Low-Drop KSQ bei geeigneter Zusammenstellung von Batteriespannung und LED-Flussspannung ggf. durchaus einer Step-Down KSQ überlegen. Nachteil einer linearen Low-Drop KSQ ist hauptsächlich dass man sie (warum weiß ich auch nicht) fast nicht kommerziell bekommt, sondern selbst löten muss.
=>
Wenn ich diesen gegebenen KSQ verwende und mit 3,3V betreiben möchte wonach wähle ich am besten den/die Akkus aus?
Hier muss der Akku mindestens etwa 5.5V liefern. Also z.B. 5x eneloop AA Zellen, oder 2 deiner gefundenen 3V-3.3V Akkus. Aber nochmal:
Akkus haben keine konstante Spannung! Der 3.3V Akku könnte z.B. ein LiFePo Akku sein, diese haben eine 'Nennspannung' von 3.3V, aber randvoll geladen 3.6V und 'fast' leer etwa 2.5V. Wobei speziell LiFePo eine fast gerade Entladecharakteristik haben. Siehe z.B hier: http://www.hooked-on-rc-airplanes.com/a ... eries.html
Ich kann doch mit serieller bzw paralleler Schaltung der Akkus die mAh bzw die V erhöhen.
Ja. Seriell => Höhere Spannung, gleiche mAh; parallel => Höhere mAh, gleiche Spannung. Bei einer linearen KSQ kann man aus den mAh direkt die Laufzeit berechnen: 3,3V und 2300mAh=> bei 1400mA LED-Strom ergibt das rund 1.6 Stunden. Bei 2.5A wären es nur noch 55 Minuten. In der Praxis würde aber die Spannung am Ende so weit absinken, dass der volle Betriebsstrom nicht mehr erreicht wird, die Lampe also dunkler wird. Bei zwei solcher Zellen parallel verdoppelt sich also einfach die Laufzeit. Bei einer Step-Down KSQ müssten es mind. 2 solcher Zellen sein, sonst reicht die Spannung nicht. Die Laufzeit wäre ähnlich... etwa 3 Stunden bei 1400mA.
rossi_xyz
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Mo, 18.11.13, 20:45

Vielen dank Borax!

Jetzt bin ich wieder gscheiter! ;)
Hab mittlerweile eine ander Lösung gefunden, werde mir günstige Lampen mit diesen Cree Modulen kaufen und die fertigen Einheiten aufbauen und in für mich passende Gehäuse einbauen.

Die parallel geschalteten Akkus sind ein guter Hinweis! Werd das da einfließen lassen!

@Najicevic
A Nakicevic hat geschrieben:hi,
warum verwendest du nicht fertige Taucherlampen, wie z.B. diese hier.
Spart doch ne Menge Aufwand.
Der einfache Grund warum ich keine fertige Taucherlampe verwende ist, dass diese gerademal 30 Grad Streuung haben und ich bei 2m Entfernung einen 50cm großen grellen Fleck habe...kenne diese Lampe und hab mit dieser und ähnlichen schon gefilmt, das reicht gerade mal als Backup um beim Tauchgang nicht verloren zu gehn aber macht keine schönen Aufnahmen ;)
Für schöne Filmaufnahmen brauche ich breite Streuung, daher auch die Suche nach sehr starken LEDs...
Professionelle UW Scheinwerfer und Blitzgeräte kosten jenseits von 500€...also mal bissl basteln und 50€ investieren ;)

Aber danke für den Tipp!!
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Fr, 22.11.13, 16:55

sieht gut aus, aber ich wurde es gern auch in Aktion sehen, bin ein bisschen skeptisch da :S
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