Cree XP-G Emitter auflöten & Cree XP-C ohne Emitter

Hier werden Fragen zu LED-Grundlagen beantwortet...

Moderator: T.Hoffmann

Dr. Curm [niclas}
Super-User
Super-User
Beiträge: 59
Registriert: So, 13.02.05, 21:21
Wohnort: Mainz

Di, 05.01.10, 01:22

Hallo Zusammen!

nachdem ich jetzt lange gesucht habe, aber nicht die Information gefunden die ich brauche, hab ich mich entschieden hier ein Thema aufzumachen.
Ich plane gerade ein Dynamo-Fahrradlampe mit 4 Cree XP-G vorne und einer roten XR-C hinten als Rücklicht. Dabei sind für mich noch 2 Fragen offen:

1. Frage:
Scheinbar sind keine roten Luxeon Rebel auf Mini-Platine mehr zu bekommen. Diese hätte sich perfekt für das Rücklicht geeignet.
Alternativ würde ich gerne eine Cree XR-C verwenden, aus Platzgründen des wasserdichten Gehäuses würde ich mir gerne die recht große Star-Platine sparen. Aber scheinbar hat die LED ja auf der unterseite auch Lötpads. Kann man die irgendwie abkratzen um die LED direkt auf den Kühlkörper zu kleben oder muss ich eine mit Star nehmen?

2. Frage:

Wenn ich eine Cree XP-G auf eine Star-Platine löten will, verlöte ich sicher im Ceranfeld-Reflow-Verfahren die äußeren beiden Pads mit der Platine zur Stromversorgung. Wird das Mittlere Lötpad der LED auch verlötet oder schmiert man da nur Wärmeleitpaste drunter? Geht da auch die meines wissens leitende Arctic Silver?

Falls die Cree XR-C nicht ohne Star zu verbauen ist könnte ich ja immer noch eine Luxeon K2 oder eine SSC P4 nehmen oder? Die darf man doch direkt aufkleben?

Vielen Dank im Vorraus für eure Hife.

gruß
niclas
Benutzeravatar
Sailor
Moderator
Beiträge: 9421
Registriert: Di, 28.11.06, 22:16
Wohnort: Saarland, Deutschland und die Welt

Di, 05.01.10, 08:00

Wenn Du die LED´s nicht völlig unterbestromt fahren willst, benötigst Du mindestens 2 Dynamos.

Eine Diskussion darüber mit Schaltungsbeispielen findest Du hier.

Wenn Du mit 2 Dynamos arbeiten willst, könntest Du 2 LED´s vorne und 2 LED´s hinten mit jeweils 250 mA betreiben, wobei jeweils eine der vorderen und eine der hinteren in Reihe an geschlossen werden sollten. Die beiden weiteren vorderen LED´s könnten dann als Fernlicht am 2. Dynamo in Reihe geschaltet werden und würden mit 500 mA versorgt.

Bei der Verwendung nur einer LED hinten müssten die beiden LED´s vorne parallel und die hintere LED dazu in Reihe geschaltet werden, so dass die vorderen LED´s auch jeweils 250 mA und die hintere LED 500 mA erhält.

In beiden Fällen halte ich das Licht der Rückleuchte für zu stark. Da solltest Du 5 mm bzw. Superflux verwenden.

Die LED´s kannst Du direkt auf eloxierte Aluminium-Kühlkörper aufkleben. Geeignete Alu-Profile gibt es im Baumarkt. Die Eloxalschicht isoliert zuverlässig, wenn sie unbeschädigt ist.

Zum Löten im Refowverfahren ist in den Datenblättern der LED´s genau beschrieben, wie es zu erfolgen hat: Es wird ausschließlich gelötet, und zwar alle 3 Pads.
Fabi
User
User
Beiträge: 20
Registriert: Mo, 26.10.09, 08:24

Di, 05.01.10, 12:04

Dr. Curm [niclas} hat geschrieben:
1. Frage:
...
Alternativ würde ich gerne eine Cree XR-C verwenden, aus Platzgründen des wasserdichten Gehäuses würde ich mir gerne die recht große Star-Platine sparen. Aber scheinbar hat die LED ja auf der unterseite auch Lötpads. Kann man die irgendwie abkratzen um die LED direkt auf den Kühlkörper zu kleben oder muss ich eine mit Star nehmen?
Die Cree XR LEDs sind an den Ecken über kleine Bohrungen nach unten durchkontaktiert. Mit einer Zange kann man diese Ecken ganz leicht abbrechen, da der Keramik-Träger sehr spröde ist. Wenn alle 4 Ecken weg sind, hat die Unterseite keinen Kontakt mehr.

Ansonsten kann man die Star-Platinen - die ja aus Aluminium sind - einfach mit einer Eisensäge in die gewünschte Form bringen. Aber bitte auf die Leiterbahnen zu den verbleibenden Lötstellen achten (sind auf der Oberseite aber gut zu sehen).
Dr. Curm [niclas} hat geschrieben:
2. Frage:

Wenn ich eine Cree XP-G auf eine Star-Platine löten will, verlöte ich sicher im Ceranfeld-Reflow-Verfahren die äußeren beiden Pads mit der Platine zur Stromversorgung.
Also ich würde die XP-G auf Platine kaufen. Die sieht im Original noch viel kleiner aus als auf Fotos im Netz...


4 mal XP-G ist aber schon ganz schön viel Licht. Für ein (Downhill) Mountain-Bike sicher eine feine Sache - für ein "normales" Fahrrad aber deutlich übertrieben. Ich fahre 2 mal XP-G am Nabendynamo (~500mA) und das reicht für den Alltagseinsatz gut aus.

Fabi
Dr. Curm [niclas}
Super-User
Super-User
Beiträge: 59
Registriert: So, 13.02.05, 21:21
Wohnort: Mainz

Di, 05.01.10, 12:40

Zum Thema LED-Montage:
Vielen dank für die Antworten!

zu frage 1:
Die Rücklicht-LED werde ich dann wohl als Cree XR-C ausführen, die Ecken brechen und direkt auf ein Alublech kleben, welches ich dann an den Gepäckträger an der vorgesehenen Stelle schrauben werde.

zu Frage 2:
Das Reflow-Löten der XP-G bereitet mir auch Kopfschmerzen! Für die kleinen 10 mm Optikeln die es bei leds.de gibt kann man ja auch wunderbar die XP-G auf Miniplatine nehmen.
Fürs Fernlicht würde ich aber gerne 6° Linsen verwenden und habe da für die XP-G Serie bisher nur die Ledil Optiken von ********* (LT-1560
) gefunden. Die haben ja eine recht große Grundfläche, da wäre es vielleicht gut wenn man die Kontakte weiter nach außen (vom Chip weg) bekommt um bequem ein Loch in die Grundplatte der Linse schneiden zu können, damit die Lötstellen das plane aufkleben der Linsen nicht verhindern.
(Bild dazu im Anhang)
Habt ihr da vielleicht noch eine Idee wie ich mich um das Reflow-Löten drücken kann?

zur Verschaltung:
Hier ist folgendes Geplant, bitte weckt mich wenn das so nicht funktioniert:
Als Grundschaltung soll folgende verwendet werden:
http://www.pilom.de/BicycleElectronics/ ... .htm#Multi "Circuit 7"

Dran werden die 4 weißen XP-G in Serie angeschlossen, die 2 fürs Fernlicht sind über einen Schalter überbrückbar. Die rote XR-C wird mit einem Wiederstand (so um die 5 Ohm?) parallel zu einer der Nahbereichs XP-Gs geschaltet. Des weiteren plane ich einen 3,3F Goldcap parallel zu Rücklicht und eben dieser Weißen LED, damit die beiden eine Standlichtfunktion erfüllen.

Es Nabendynamo zum Einsatz kommen, wascheinlich der Shimano DN80. Zwei Dynamos kommen nicht in frage. Wenn ich das Unter Circuit 7 stehende Diagramm richtig interpretiere kann ich ab ca. 12 km/h von 2 auf 4 LED umschalten (Fernlicht zuschalten) und bekomme mehr Leistung raus.
Die Maximalleistung von ca 7 Watt wäre bei etwa 20 km/h erreicht.

@Fabi: Das ist ja cool das du grad sowas gebaut hast! Welche Optiken nimmst du? Reicht die auch um mit 25-30 km/h nachts sicher einen unbeleuchteten Feldweg zu benutzen? Hast du schon Bilder online?

@Sailor: Vielen Dank! Superflux als Rücklicht hab ich auch überlegt. Die Cree macht mir aber in der Summe weniger Arbeit und wird maximal 250 mA abbekommen. Auch Optik soll sie keine bekommen, dann müsste das doch gehen oder?

bis dann
gruß
niclas
Dateianhänge
LEDIL auf Star montieren.png
LEDIL auf Star montieren.png (154.78 KiB) 8014 mal betrachtet
Benutzeravatar
Sailor
Moderator
Beiträge: 9421
Registriert: Di, 28.11.06, 22:16
Wohnort: Saarland, Deutschland und die Welt

Di, 05.01.10, 13:10

Dran werden die 4 weißen XP-G in Serie angeschlossen, die 2 fürs Fernlicht sind über einen Schalter überbrückbar. Die rote XR-C wird mit einem Wiederstand (so um die 5 Ohm?) parallel zu einer der Nahbereichs XP-Gs geschaltet. Des weiteren plane ich einen 3,3F Goldcap parallel zu Rücklicht und eben dieser Weißen LED, damit die beiden eine Standlichtfunktion erfüllen.
Mit der Parallelschaltung der hinteren LED verminderst Du den Strom durch die beiden vorderen. Durch den Widerstand wird ein Teil der mühsam erstrampelten Energie in Wärme statt in Licht umgesetzt (bei 250 mA und 6 Volt vom Dynamo > 0,75 Watt).

Dr Coldcap muss für die maximal mögliche Spannung ausgelegt sein. Da wird Dein Schalter gefährlich.
Fabi
User
User
Beiträge: 20
Registriert: Mo, 26.10.09, 08:24

Di, 05.01.10, 13:22

Ich habe 3 Scheinwerfer gebaut: Alles E6-Doppel-Halbe. Im Velomobil Forum sind ganz oben 3 verschiedene Bautypen beschrieben. In den Threads ist jeweils ein PDF mit der (mMn sehr guten) Bauanleitung verlinkt. Bilder hab ich zZ. noch nicht online. Es gibt aber ne Menge Bilder von E6 Halben oder Doppel-Halben im Netz.

Hier hab ich mal mit ner Standlichtschaltung rumgespielt. Die ist SEHR simpel (Goldcap + 2 Widerstände) und auch noch nicht am Dynamo erprobt. Trotzdem bisher sehr vielversprechend.
Sailor hat geschrieben:Mit der Parallelschaltung der hinteren LED verminderst Du den Strom durch die beiden vorderen. Durch den Widerstand wird ein Teil der mühsam erstrampelten Energie in Wärme statt in Licht umgesetzt (bei 250 mA und 6 Volt vom Dynamo > 0,75 Watt).


Naja, wenn ich es noch richtig im Kopf habe, sind laut Gesetz für das Rücklicht 0.6W bei 6V also 100mA vorgesehen. Für ne Highpower-LED würde ich da sogar noch weniger vorsehen (50mA?). Da kann man dann schon mit nem Vorwiderstand arbeiten. Ansonsten ne Mini-Konstantstomquelle einbauen. Für so kleine Ströme sind die ja billig.

Fabi

PS: Die Schaltung sieht gut aus. Wichtig ist halt keine Spannungsverdopplung zu verbauen. Dann halbiert sich nämlich die Stromstärke und man hat außer dopplet so viele LEDs verbaut zu haben nichts gewonnen. Ich habe bei mir auf den "Boost" verzichtet (aber nen 2200uF Glättungselko parallel geschaltet) Licht ist halt unterhalb der Schrittgeschwindigkeit aus und flackert dann für ein paar km/h bis das Rad richtig angerollt ist.
Dr. Curm [niclas}
Super-User
Super-User
Beiträge: 59
Registriert: So, 13.02.05, 21:21
Wohnort: Mainz

Di, 05.01.10, 13:25

Hallo Sailor,
ich meins so (siehe Skizze im Anhang).

Es müsste also ein normaler 5,5V Goldcap ausreichen.
Im Wiederstand müsste doch die Differenzspannung zwischen der Roten und der Weißen LED abfallen, also ca 1 V.
Macht allso bei voller fahrt ein halbes Watt.

Was würdest du fürs Rücklicht vorschlagen?

gruß
niclas
Dateianhänge
Schaltung-LED.png
Schaltung-LED.png (6.5 KiB) 8007 mal betrachtet
Dr. Curm [niclas}
Super-User
Super-User
Beiträge: 59
Registriert: So, 13.02.05, 21:21
Wohnort: Mainz

Di, 05.01.10, 13:44

Hallo Fabi,
die Doppel-Halbe Konstruktion ist mir ein Begriff. Du verwendest also einen Doppelhalbe Scheinwerfer mit 2 XP-G. Klingt auch gut!
Das Standlicht sieht auch gut aus, muss ich aber erstmal nachvollziehen. Bin nicht so der schnelle E-Techniker.
Die Idee mit der Konstantstromquelle klingt gut.
Ich bräuchte ja dann eine die mit 1V Drop auskommt, da müsste ich schon wieder was basteln... oder?

gruß
niclas
Fabi
User
User
Beiträge: 20
Registriert: Mo, 26.10.09, 08:24

Di, 05.01.10, 14:00

Dr. Curm [niclas} hat geschrieben: Es müsste also ein normaler 5,5V Goldcap ausreichen.
Im Wiederstand müsste doch die Differenzspannung zwischen der Roten und der Weißen LED abfallen, also ca 1 V.
Macht allso bei voller fahrt ein halbes Watt.

Was würdest du fürs Rücklicht vorschlagen?
Nee, 1V bei 5Ohm sind 200mA sind 0.2W am Widerstand 0.4W an der LED. Auch bei voller Fahrt liegt an der XP-G nicht mehr als 3.5V - eher 3.2V an. Im Prinzip ist die Schaltung nicht so schlecht. Ich würde evtl. den Widerstand noch größer machen, aber das kannst du immer noch. Der 5.5V Goldcap ist an der Stelle auch sicher.

Nachteil ist, daß das Standlicht vorne relativ schnell ausgehen wird. Weil nur die Differenz der Arbeitsspannung der XP-G abgegriffenwerden kann und der Abfluß des Stroms aus dem Goldcap von keinem Widerstand gebremst wird.

Ich habe meinen Goldcap so angeschlossen. Als Widerstände sind aber statt 20 und 40, 27 und 39 Ohm verbaut. Die Diode oben ist unnötig, da die Gleichtrichterbrücke das Rückfließen des Stroms über den Nabendynamo verhindert und entspechend weggelassen worden. So habe ich mehr "Hub" am Goldcap, der außerdem nicht ungebremst durch die LED rauschen kann. Nachteil ist, daß durch die Widerstände im normalen Betrieb (und natürlich auch im Standlichtbetrieb) Leistung verloren geht.

Fabi
Benutzeravatar
Sailor
Moderator
Beiträge: 9421
Registriert: Di, 28.11.06, 22:16
Wohnort: Saarland, Deutschland und die Welt

Di, 05.01.10, 14:13

@ Fabi:

die 250 mA kommen nicht von mir sondern von Dr. Curm [niclas}. Das Gewicht der Parallelschaltung muss durch den Vorwiderstand also bei allen Betriebszuständen auf die Front-LED geschoben werden (dort mehr Strom bedeutet hinten weniger Strom). Dann ist die Verschiebung jedoch auch bei der Standlichtfunktion vorhanden.

@Dr. Curm [niclas}
Zum Goldcap: Du hast recht, dass die LED´s die Spannung begrenzen. Wenn Du jedoch bei Fahrt die Fernlichtled´s abschaltest, wird es zu einer Spannungsspitze kommen, die für die LED´s zumindest nicht gut ist, den Goldcap aber sicher tötet. Da würde eine Zenerdiode parallel zu den beiden oberen LED´s schlimmeres verhindern.
Dr. Curm [niclas}
Super-User
Super-User
Beiträge: 59
Registriert: So, 13.02.05, 21:21
Wohnort: Mainz

Di, 05.01.10, 15:18

Sailor hat geschrieben:@Dr. Curm [niclas}
Zum Goldcap: Du hast recht, dass die LED´s die Spannung begrenzen. Wenn Du jedoch bei Fahrt die Fernlichtled´s abschaltest, wird es zu einer Spannungsspitze kommen, die für die LED´s zumindest nicht gut ist, den Goldcap aber sicher tötet. Da würde eine Zenerdiode parallel zu den beiden oberen LED´s schlimmeres verhindern.
Woher kommt denn die Spannungsspitze? Der Goldcap "merkt" doch garnichts vom zu oder abschalten der Fernlicht-LEDs? Der Strom durch ihn bleibt halbwegs gleich und die Spannung über dem Goldcap ist durch die weiße LED vorgegeben oder?
Wie siehst du das Fabi?

@Fabi: Ich glaub ich versuch mal deine Standlichtschaltung, scheint Sinn zu machen!

gruß
niclas
Benutzeravatar
Sailor
Moderator
Beiträge: 9421
Registriert: Di, 28.11.06, 22:16
Wohnort: Saarland, Deutschland und die Welt

Di, 05.01.10, 15:35

Wenn die beiden unteren LED´s weggeschaltet werden, liegt über den verbleibenden beiden oberen LED´s kurzzeitig eine Spannung zwischen 13 und 14 Volt an, die sich über den Spannungsteiler aufteilt. Ob die Spannung am Goldcap sicher unter den 5,5 Volt bleibt, hängt von den Ersatzwiderständen ab.

Sicher bist Du, wenn eine Zenerdiode oder Suppressordiode im Bereich von 7 bis 8 Volt diese Spannungsspitze abfängt.

Edit:

Du schaltest hinter einer KSQ. Dass man das nicht ohne Schutz machen kann, wurde bereits in mehreren Beiträgen dargelegt.

Und noch ein Hinweis zum Test einer Schaltung, die am Fahrraddynamo betrieben werden soll:

Der Test muss mit einer 500 mA KSQ erfolgen, nicht mit einer Spannungsquelle (Netzteil).

Was beim Netzteil funktioniert, muss nicht an einer KSQ funktionieren (und umgekehrt).
Dr. Curm [niclas}
Super-User
Super-User
Beiträge: 59
Registriert: So, 13.02.05, 21:21
Wohnort: Mainz

Di, 05.01.10, 16:06

Sailor hat geschrieben:Wenn die beiden unteren LED´s weggeschaltet werden, liegt über den verbleibenden beiden oberen LED´s kurzzeitig eine Spannung zwischen 13 und 14 Volt an, die sich über den Spannungsteiler aufteilt. Ob die Spannung am Goldcap sicher unter den 5,5 Volt bleibt, hängt von den Ersatzwiderständen ab.

Sicher bist Du, wenn eine Zenerdiode oder Suppressordiode im Bereich von 7 bis 8 Volt diese Spannungsspitze abfängt.
Klingt vernünftig, danke.
Also die Zenerdiode wird parallel zu meiner ersten beiden weißen LED geschaltet, mit Sperrseite nach "oben", also entgegen der LED?
Wäre diese Diode geeignet?
http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=44 ... f23bfea5dd

gruß
niclas
Benutzeravatar
Sailor
Moderator
Beiträge: 9421
Registriert: Di, 28.11.06, 22:16
Wohnort: Saarland, Deutschland und die Welt

Di, 05.01.10, 16:14

Auch wenn die Leistung bis zu 2,5 Watt betragen kann, wird die Diode wegen des kurzen Impulses ausreichen.

Wiki erklärt den Rest.
Fabi
User
User
Beiträge: 20
Registriert: Mo, 26.10.09, 08:24

Di, 05.01.10, 16:23

Sailor hat geschrieben: Du schaltest hinter einer KSQ. Dass man das nicht ohne Schutz machen kann, wurde bereits in mehreren Beiträgen dargelegt.
Naja, Dynamo und getaktete Konstanstromquelle sind schon 2 Paar Schuhe. Trotzdem ist Vorsicht die Mutter der Porzelankiste. Meine Standlichschaltung hat den Vorteil, daß der Goldcap nur über einen Widerstand ge- und entladen wird. Das könnte zum Wegbügeln von kurzen Spannungspitzen vielleicht schon ausreichen.

Hmm, Spannungsspitze versteh ich ja gerade noch so. Aber wie wird daraus ne Stromspitze. Die Spule des Dynamos wird nur ungern mehr Strom rausrücken. Versteckte Kapazitäten? Elastische Elektronen?
Sailor hat geschrieben: Und noch ein Hinweis zum Test einer Schaltung, die am Fahrraddynamo betrieben werden soll:

Der Test muss mit einer 500 mA KSQ erfolgen, nicht mit einer Spannungsquelle (Netzteil).

Was beim Netzteil funktioniert, muss nicht an einer KSQ funktionieren (und umgekehrt).
Ich verwende zum Testen so ein Netzteil für ein elektrisches Gerät. Auf dem steht 6V 250mA. Das liefert einfach nicht sehr viel mehr. Das ist so in der Sättigung, daß es praktisch als Konstantstromquelle funktioniert. Testet dann halt nicht mit voller Leistung.

Richtiges Testen geht eh nur sehr aufwendig oder direkt am Dynamo möglich, da der Dynamo eine Wechselstrom-Stromquelle ist, die auch noch (je nach Last) alles nur keine Sinuskurve liefert. (Von der relativ niedrigen und schwankenden Frequenz fange ich gar nicht an). Deshalb: Zusammenbraten, kurzer Funktionstest bei 300mA Gleichstrom und dann ans Rad.

Fabi
Fabi
User
User
Beiträge: 20
Registriert: Mo, 26.10.09, 08:24

Di, 05.01.10, 16:31

Fabi hat geschrieben: Hmm, Spannungsspitze versteh ich ja gerade noch so. Aber wie wird daraus ne Stromspitze. Die Spule des Dynamos wird nur ungern mehr Strom rausrücken. Versteckte Kapazitäten? Elastische Elektronen?
*Argl* der Glättungs-Elko...
Benutzeravatar
Sailor
Moderator
Beiträge: 9421
Registriert: Di, 28.11.06, 22:16
Wohnort: Saarland, Deutschland und die Welt

Di, 05.01.10, 16:47

Dann noch zum Netzteil in Sättigung:

Beim Netzteil steigt die Spannung bei offenem Stromkreis nicht, bei einer KSQ (und beim Dynamo) schon.

Gerade beim Test mit dem Schalter hättest Du schon ein falsches Ergebnis. Aber auch beim Testen von anderen Betriebszuständen ist es keine Ersatz-KSQ.

Es ist schon ein Unterschied, ob die Spannung nach dem angeschlossenen Verbraucher geregelt wird oder der Strom.

Beim Dynamo ist es so, dass er beide Elemente enthält, im unteren Drehzahlbereich als Spannungsquelle arbeitet und erst bei Nenndrehzahl zu Stromquelle wird, weil dann die Sättigung eintritt.

Wenn er "normal" arbeitet, das ist ab der Drehzahl mit der er etwa 500 mA Strom liefert, ist er eine reine Stromquelle.

Unerheblich ist dabei für unsere Schaltung, ob es Gleich- oder Wechselstrom oder sonst wie geformter Strom ist: Wir haben konstanten Gleichstrom an der LED-Schaltung!
Fabi
User
User
Beiträge: 20
Registriert: Mo, 26.10.09, 08:24

Mi, 06.01.10, 09:41

Fabi hat geschrieben: *Argl* der Glättungs-Elko...
Ok, aber das Problem ist ja eigentlich in den Griff zu bekommen:

Einfach zwei Glättungselkos verbauen, die jeweils parallel zu zwei LEDs sind. Dann wird die nicht mehr benötigte Spannung des Fernlicht-Elkos einfach mit dem Schalter mit kurzgeschlossen und kann so nicht die Abblendlicht LEDs belasten.

Für fertige KSQs mit eingebautem Glättingselko funktioniert das natürlich nicht. Und damit ist auch klar warum LEDs es nicht mögen, wenn hinter solche KSQs geschaltet wird.

Fabi
Dr. Curm [niclas}
Super-User
Super-User
Beiträge: 59
Registriert: So, 13.02.05, 21:21
Wohnort: Mainz

Mi, 06.01.10, 15:49

Alles klar, das mit der Spannungsspitze hab ich kapiert.

Was ich noch nicht so ganz kapiert hab wie ich Fabis Standlichtschaltung auf meine Situation anwende, also mit 2 LED parallel.
Soll ich einfach noch einen Wiederstand direkt hinter den Goldcap schalten, damit dieser sich langsamer entläd? Welche Größenordnung müsste sowas haben?

gruß
niclas
Fabi
User
User
Beiträge: 20
Registriert: Mo, 26.10.09, 08:24

Mi, 06.01.10, 16:43

Also die Schaltung versorgt die untere LED mit Standlicht. Die kannst du im Prinzip einfach durch deine beiden parallelen LEDs ersetzen. Allerdings wird die Spannung im Goldcap dann auf die 2V der roten LED sinken. Das Standlicht vorne hält dann also nicht so lange wie das hintere. Bei 1F solltest du aber trotzdem mehrere Minuten Standlicht (also Positionslicht) haben.

Ist dir im Prinzip klar wie die Schaltung funktioniert?

Wenn der Goldcap geladen ist, sind die beiden Widerstände nur Spannungsteiler, die etwas Strom um die obere Diode herumleiten. Liegt von außen keine Spannung mehr an, wird der Goldcap über den unteren Widerstand und die untere LED (die du durch deine beiden parallelen LEDs ersetzt) entladen.
Geladen wird der Goldcap bis zum erreichen der Spannung der unteren LED über beide Widerstände. Dann fließt immer mehr Strom über den unteren Widerstand Richtung unterer LED ab, bis sich ein Gleichgewicht einstellt in dem der Goldcap geladen ist und die beiden Widerstände reine Spannungsteiler sind.

Die Spannung am Goldcap ist zum Schluß Vf(LED_unten) + Vf(LED_oben)*R2/(R1+R2). Also ca. 3.2V + 3.2V*39/(39+27) ~= 5.1V
Es gibt also ein paar zehntel Volt Reserve für Bauteilungenauigkeiten. Das ist der eigentliche Trick der Schaltung, der Goldcap hat eine höhere Spannung also die untere LED und kann deshalb über diese Spannungsdifferenz Strom abgeben und nicht nur über die Arbeitsdifferenz der LED selbst.

Fabi
Fabi
User
User
Beiträge: 20
Registriert: Mo, 26.10.09, 08:24

Do, 07.01.10, 12:50

So würde das dann in etwas aussehen (evtl reichen auch kleinere Glättungselkos):
Dateianhänge
LedLamp.gif
LedLamp.gif (6.18 KiB) 7920 mal betrachtet
Dr. Curm [niclas}
Super-User
Super-User
Beiträge: 59
Registriert: So, 13.02.05, 21:21
Wohnort: Mainz

Do, 07.01.10, 18:21

Wow, vielen Danke für die Mühe Fabi!
Habs jetzt soweit verstanden, die Skizze hat sehr geholfen. Dann werde ich das nun so bauen.

Eine Frage hab ich noch:
Wenn der Kondensator voll ist, dann müssen über dem 27 Ohm und dem 39 Ohm Wiederstand ca. 3 - 3,3 V abfallen.
Das heißt es fließen immer 45 mA um die LED rum, was einer Verlustleistung von 0,14 Watt entspricht. Gut ich glaube damit kann ich leben :)

Vielen Dank für die Mühe,
ich glaub ich mach mich jetzt ans bestellen.

gruß
niclas
Fabi
User
User
Beiträge: 20
Registriert: Mo, 26.10.09, 08:24

Do, 07.01.10, 23:17

Dr. Curm [niclas} hat geschrieben: Eine Frage hab ich noch:
Wenn der Kondensator voll ist, dann müssen über dem 27 Ohm und dem 39 Ohm Wiederstand ca. 3 - 3,3 V abfallen.
Das heißt es fließen immer 45 mA um die LED rum, was einer Verlustleistung von 0,14 Watt entspricht. Gut ich glaube damit kann ich leben :)
Was war noch gleich die Frage? :wink:

Aber ja, das ist der Nachteil an der Schaltung. Ist halt ne Kosten-Nutzen-Sache. Diese Lösung kostet wenig und bringt schon relativ viel. Sicher gibt es raffiniertere Lösungen.

Ich habe jetzt auch meine eigene Lampe mit Standlicht nachgerüstet und auch gleich ausprobiert und bin sehr zufrieden mit dem Ergebnis. Am Anfang wirft selbst das Standlicht einen deutlich sichbaren Lichtkegel auf den Boden. Leider hat der nur die halbe Breite, da ich meine beiden E6 Hälften gegeneinander schielen lasse, um einen breit genugen Lichtkegel zu bekommen. Naja bei 0.14W und über 100 Lumen/W sind das immerhin noch ca 15 Lumen, die da aus der LED fallen.

Fabi
Fabi
User
User
Beiträge: 20
Registriert: Mo, 26.10.09, 08:24

Mo, 11.01.10, 10:22

Eine Kleinigkeit habe ich noch vergessen: Das Rücklicht sollte parallel zu der oberen Lampe geschaltet werden, dann bekommt es immer nur ca. 6V ab und ist von der erhöhten Spannung am Dynamo geschützt. Hoffentlich kommt es mit dem Gleichstrom klar. Sollte aber in den meisten Fällen kein Problem sein. Es gibt ein paar Dioden-Rücklichter mit Standlicht, die eine assymetrische Stromaufnahme haben (Kondensator lädt nur wärend einer Halbwelle). Wenn du so eines hast mußt du es evtl. andersrum anschliesen, wenn das Standlicht nicht mehr funktioniert.

Fabi
Dr. Curm [niclas}
Super-User
Super-User
Beiträge: 59
Registriert: So, 13.02.05, 21:21
Wohnort: Mainz

Mo, 11.01.10, 14:06

Fabi hat geschrieben:Eine Kleinigkeit habe ich noch vergessen: Das Rücklicht sollte parallel zu der oberen Lampe geschaltet werden, dann bekommt es immer nur ca. 6V ab und ist von der erhöhten Spannung am Dynamo geschützt.
Hallo Fabi,
die LED für das Rücklicht ist ja schon in der Schaltung integriert, das soll die Rote LED hinter dem 5 Ohm Widerstand sein.

Wenn ich dich richtig verstehe geht es dir darum ein herkömmliches kommerzielles Rücklicht dazu zu schalten. Das möchte ich nicht.

Also müsst so passen oder?

gruß
niclas

PS: CAD-Modell des Lampengehäuses ist fertig:
Bild
Antworten