Überlegungen Fahrradlampen

Hier werden Fragen zu LED-Grundlagen beantwortet...

Moderator: T.Hoffmann

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zuBBu
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Do, 14.09.06, 10:14

Hallo zusammen,

gehöre der Fraktion Bremsen aushängen und Berg runter an, da wir aber oft im dunkeln Fahren bin ich immer noch auf der Suche nach einer Vernünftigen Lampe fürs Fahrrad. Alles was ich bis jetzt in der Bucht gekauft habe an Taschenlampen mit 3W LEDs oder vom C..... in der Hand hatte hat, mich nicht richig befriedigt. Lampen mit 12V Halogenbirnen mit 35/50Watt scheitern a. Akkulaufzeit vs. Gewicht und b. am Abstrahlwinkel der Lampen.

Das mit den Preiswerten 3Watt Taschenlampen war mal nix, erstens haben die keine Elektronik drin, somit ist die Leuchtkraft nicht voll da, ich habe zum Testen der LEDs an eine Konstantstromquelle angeschlossen und den maximal erlaubten Strom eingespeist, das war schon besser. Jedoch auch nicht das Gelbe vom Ei. Habe zum schluss am Lenker 3 Stück 3 Watt Lampen gehabt. War ganz gut ABER bei schnellen Abfahrten langt es nicht. Es leuchtet nicht genung weit in die Ferne, so ab 40-50km/h auf der Schotterpiste fährt man einfach ins dunkle. Steigert den Adrenalinpegel aber verhinter ein vorrausschauendes Fahren komplett.

Somit komme ich zu meinem neustem Versuch:
Davon ausgehend was ich so im Internet gefunden habe, strahlen konventionelle Birnen mit rund 300° ab, dafür sind dann die meisnten Reflektoren dann auch ausgelegt. Hier habe ich dann meine Überlegung angefangen. z.b. haben die K2 einen Abstrahlwinkel von rund 140° nicht mal die Hälfte. Somit wird der Reflektor erst mal gar nicht mitbenutzt, bzw. nur ein wenig. Ich habe ganz nette Zusatzscheinwerfer gefunden und gekauft. diese Leuchten mit konventionellen H3 Birnen so wie ich mir das vorstelle in die Ferne. Jedoch ist es hier ein wenig ungünstig mit dem Dimmen für den Strassenbetrieb, zuviel wird einfach ihn Wärme verpufft und die Lichtfarbe verfärbt sich sehr ins unansehnliche. Deswegen wäre eine Lampe mit mehreren LEDs in verschiedenen Stufen schaltbar besser (z.b. wie beim Auto Abblendlicht/Fernlicht).

Bild

Also müsste mal die LEDs ein wenig anderes anordnen. Meine Überlegung sieht mal so aus wie unten im Bild zu sehen:

Erklärung:
Rot dick : stellt den Reflektor da
gelb dünn: die 300° Abstrahlwinkel der herkömmlichen Glühlampe (von mir jetzt mal so angenommen)
die LUXEON K2 mit den 140° Abstrahlwinkel kann man hoffentlich so erahnen, die sind nur zur Übersicht farblich unterschiedlich Dargestellt.

Bild


Ich stelle mit weiterhin vor den Halter der LEDs aus Kupfer zu machen, um eine schnelle Wärmeabfuhr zu gewährleisten. Das Gehäuse des Strahlers ist Aluminium Druckgus, damit wird dann der KupferLEDhalter verbunden. Evt. noch ein Kleiner Kühlkörper falls die Kühlfläche nicht auslangen sollte, das sollte aber nicht teil des Threads werden, zumindest nicht jetzt. Für das Befestigen der LUXEON K2 habe ich mir zwei Komponenten Wärmelleitkleber besorgt, das klappt sehr gut.

Es geht mehr um die Idee als solches, gerade was das ausnutzen des Reflektors angeht sowie die Anordnung der LEDS. Das ganze wird natürlich auf einem Gewinde sitzen damit ich die position zum Reflektor und den LEDs optimal einstellen kann (einmalig).

so, das wars ... dann legt mal los.

cu zuBBu
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Do, 14.09.06, 10:49

Ich frage mich nur im Moment, ob die k2 für die Fernbeleuchtung ausreicht. Die Anordnung im Reflektor sieht aber ganz gut aus.
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zuBBu
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Do, 14.09.06, 11:07

Ich hoffe ja da nicht auf eine LUXEON K2 sondern auf den Verbund der 5 LUXEON K2 und dem Reflektor. Eine Glühbinre alleine Strahlt ja auch nicht einfach so in die Ferne, sofern sie nicht einen Reflektor dran gebaut hat.

Ich geh mal nicht davon aus das ich die lm der LUXEON K2 einfach zusammenadieren kann, aber ich hoffe mal auf ein wenig mehr als bei einer alleine.

cu zuBBu
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Cee
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Do, 14.09.06, 11:39

Also ich hab ne Stirnlampe mit einer LED drine. Und die kommt im "absuchmodus" bis zu 60 Meter weit. Ich hab allerdings keine Ahnung, was da für eine LED verbaut wurde. Muss mal schauen, ob ich das rausbekomme. Werde mich dann wieder melden, sobald ich mehr weiss.
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Ne Stirnlampe die 60m weit richtig Leuchtet? Kann ich mir eigentlich gar nicht vorstellen :shock: Was ist den das für ein Modell? Ich habe so LED Taschenlampen hier, die glimmen mehr bis 60m als das sie vernünftig leuchten.
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RoyBär
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Do, 14.09.06, 15:28

Meine Frage dazu ist: Warum willst du denn die K2 alle in eine völlig andere Richtung streuen lassen?

Meine Überlegung dazu und vielleicht auch als Erklärung zur Frage. Wenn du die K2 alle nach vorn strahlen lassen würdest, dann hättest du auf alle Fälle eine besser Lichtausbeute. Warum erst die LED so anordnen das sie in verschiedene Richtungen zeigen, wenn dann durch den Reflektor doch wieder alles in eine Richtung strahlen soll. Jede Reflektion bedeutet auch ein geringer Teil Verlust in der Lichtleistung, zumal in deiner Sache auch eine Menge Diffusstrahlung auftreten würde. Weil ich nehme an, du weisst nicht genau den Brennpunkt des Reflektors und berücksichtigst dabei auch nicht, dass der Reflecktor so wie du ihn gezeichnet hast nichtmal annähernd ein "Runde" Sache ist. Ich meine damit die Form die du zeigst ist ja im Schnitt Parabelförmig, dies hat zur Folge das es eben nicht DEN Brennpunkt gibt und alles ein Stück weit gestreut wird.

Schlussendlich nimm doch den Reflektor und lass ihn drin damits schön aussieht, aber nutz ihn doch nicht so wie du gezeichnest hast. Richte die Leds gleich alle nach vorn, zumindest annähernd ein bisschen Fächernd würde ich sie auch anordnen, jedoch nicht direkt in den Reflektor scheinend.

Mein Gedanke dazu. Hoffe geholfen zu haben.

Grüsse, Roybär
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Do, 14.09.06, 16:07

Ich bin mir nicht sicher aber ich denke das z.B. 3 LED 3Watt Taschenlampen die nebeneinander geleget werden nicht weiter in die Ferne leuchten als eine einzelne 3Watt LED Taschenlampe. Wie weit das Licht nach vorne strahlt hängt ja grob aus dem Faktor Lampe|Reflektor|evt. Streuscheibe ab. Wenn ich aber jetzt mehr Energie innerhalb eines Reflektors aufbringe (auch mit Verlusten) also z.B.: die drei LEDs von oben wieder das Konstrukt insgesamt weiter scheinen wird.
Kann echt sein das ich total Falsch liege mit meinen Überlegungen, deswegen hinterfrage ich das ganze erst mal.


So mein ich das (coole pinke Taschenlampen oder ;) ?):
Bild

Also eine Lampe mit 3Watt leuchtet z.B.: 10m weit

3 Lampen mit 3Watt nebeneinander leuchten auch nur 10m weit, jedoch breiter

3 Lampen mit je 3 Watt hintereinander wären dann 30m, so sollte es sein, geht aber ;)

1Lampe mit 3x3Watt in einem Reflektor geben dann keine 30m mehr sondern nur 20m (weniger als 30m weil Verlsute des Reflektors dazukommen)



Der Reflektor soll das ganze fokusieren, der Reflektor ist ja auf die 300° Abstrahlwinkel der normalen Glühlampe ausgelegt aber nicht auf die 140° der Luxeon LEDs. Darum will ich die ja so wie im ersten Beitrag anordnen damit ich dann wiederrum auf die 300° Abstrahlwinkel komme und den Reflektro mitnutzen kann, der soll mir dann die Lichtleistung die ich in den Reflektor stecke auf die Ferne hin bündeln.

bin aber total planlos wie das so funktioniert mit dem Licht ;)

Ich hoffe es ist rübergekommen was ich erreichen will, bzw was meine Gedanken sind.

@RoyBär Danke für deinen Ausführlichen Beitrag

grüße zuBBu 8)
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Do, 14.09.06, 17:25

Ich glaube das du da wirklich einem Irrtum unterliegst. Ich kann jedoch glaub ich nicht so getreu das wieder geben um das zu "belegen" oder eben "widerlegen", wenn du verstehst was ich meine.
Ich sag mal nur mal so, in deiner Annahme gehst du davon aus das Licht sich in seinen Eigenschaften auf die Theorie von Materie stützt. Licht jedoch besteht nicht aus Materie und ist Masselos, somit behindert sich Licht in sich nicht, wie es zum Beispiel Wasser in seinem Fluss tut. Wenn du nun also drei Leds in eine Richtung hälst dann geht auch die dreifache Lichtenergie in diese Richtung. Hintereinander geht also so nicht und nebeneinander,wie gesagt sorgt dafür das auch das dreifache an licht (drei Leds) nach vorn geworfen wird.
Je mehr Energie du in eine Richtung schickst (ich geh jetzt von exakt gleicher Richtung aus), desto heller wirds in die Richtung auch, damit erhöht sich dann auch die Reichweite.

Bitte berichtigt mich wenn nötig, aber meines Wissends bewegt sich die Theorie in diese Richtung (ha Wortspiel) :D
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Do, 14.09.06, 21:03

Wenn das stimmt was du schreibst wäre das dann ja so wie in etwas das was ich unten Skizziert habe.

Bild

Ich hebe drei gleich weit Leuchtende Lichtquellen aneinander und somit Leuchten sie weiter als alle drei alleine? Um beim Thema Wortspiel zu bleiben, das leuchtet mir nicht ein 8)

Also ich bin eher der Meinung das es so ist:
Das Licht geht nicht weiter nach vorne, sondern wird bei gleicher Ausdehnung heller, die Randschärfe verstärkt sich:
Bild


Das mit dem Masselos funktioniert ja nur so lange du nur die Lichtquellen ohne Verluste durch die Umgebung siehst.

Muss jetzt erst mal drüber schlafen :)

cu
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Cee
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Do, 14.09.06, 22:46

zuBBu hat geschrieben:Ne Stirnlampe die 60m weit richtig Leuchtet? Kann ich mir eigentlich gar nicht vorstellen :shock: Was ist den das für ein Modell? Ich habe so LED Taschenlampen hier, die glimmen mehr bis 60m als das sie vernünftig leuchten.
Das ist die hier:

Petzl Myo XP
748_317045_05g_1.jpg
748_317045_05g_1.jpg (9.95 KiB) 21066 mal betrachtet
Mit dieser Entwicklung überzeugt PETZL unter den LED-Stirnlampen vollends: 65m Ausleuchtung! Aus dem kompakten Lampenkopf leuchtet in drei Stufen ein leistungsstarker scharfer Lichtkegel die weitere Umgebung ab. Mit der «Boost»-Taste wird bei maximaler Leuchtstärke während 20 Sek. das Licht nochmals um 50% verstärkt: ein veritabler Suchscheinwerfer mit langer Brenndauer und pannensicherer «Birne». Wird die integrierte Streuscheibe vor die Hochleistungs-LUXEON-LED geklappt, so entsteht ein breiter Lichtkegel für den Nahbereich. Die Batterieanzeige zeigt 70% und 90%-Entladung an. Im Economy-Modus brennt die regendichte Lampe mit einer Batterieladung bis zu 170 Stunden. Im Maximum-Modus geht ihr der Strom erst nach 45 Stunden aus. Das Scheitelband ist abnehmbar.

Link
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Fr, 15.09.06, 05:44

@Cee

Danke für dein Posting, da werde ich mal die Tage bei uns in einen OUT-Door Laden gehen und mal Stirnlampen genauer Anschauen. Wir haben hier bei uns zwei relativ große die werden da wohl was am Lager haben, vielleicht deine hier Aufgeführte.

Grüße zuBBu
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Cee
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Fr, 15.09.06, 07:55

Also ich muss wirklich sagen das Ding ist extrem hell. Und was noch viel geiler ist, die Batterien halten ewig... Ich nehme mal an, dass die Luxeon in der Lampe nicht auf voller Power betrieben wird, da sie keinen Kühlkörper hat.
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Di, 16.01.07, 18:51

(Thread noch oben hol... (wurde verlinkt, deshalb habe ich ihn mal gelesen))
RoyBär hat geschrieben: Weil ich nehme an, du weisst nicht genau den Brennpunkt des Reflektors und berücksichtigst dabei auch nicht, dass der Reflecktor so wie du ihn gezeichnet hast nichtmal annähernd ein "Runde" Sache ist. Ich meine damit die Form die du zeigst ist ja im Schnitt Parabelförmig, dies hat zur Folge das es eben nicht DEN Brennpunkt gibt und alles ein Stück weit gestreut wird.
Doch, gerade ein parabelförmiger Reflektor hat einen echten Brennpunkt, wenn man paralleles Licht haben will, also ein Lichtbündel, was sich nicht aufweitet. Das geht natürlich nicht ganz, weil die LichtQUELLE nicht exakt punktförmig ist.

Mit nebeneinanderliegenden Taschenlampen kann man natürlich weiter leuchten, aber bei drei Stück eben nicht dreimal so weit. Weil die Fläche, die beleuchtet wird, quadratisch mit dem Abstand zunimmt, erreicht man eine bestimmte Leuchtdichte im Vergleich zu einer Lampe mit drei Lampen bei einem Abstand von Wurzel(3) mal dem Abstand, also bei einem 1,73-fachen Abstand. Um doppelt so weit sehen zu können, brauchst du also vier Lampen (weil Wurzel(4)=2 ist).
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Di, 16.01.07, 19:03

Mirfaelltkeinerein hat geschrieben: Mit nebeneinanderliegenden Taschenlampen kann man natürlich weiter leuchten, aber bei drei Stück eben nicht dreimal so weit. Weil die Fläche, die beleuchtet wird, quadratisch mit dem Abstand zunimmt, erreicht man eine bestimmte Leuchtdichte im Vergleich zu einer Lampe mit drei Lampen bei einem Abstand von Wurzel(3) mal dem Abstand, also bei einem 1,73-fachen Abstand. Um doppelt so weit sehen zu können, brauchst du also vier Lampen (weil Wurzel(4)=2 ist).
@Mirfaelltkeinerein

Danke, das ist mal eine Aussage womit ich was anfangen kann :)
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Di, 16.01.07, 19:13

Echt? Wenn ich den vorletzten Satz noch mal lese, krieg' ich zuviel. Aber ich ändere das jetzt nicht noch mal :mrgreen:
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Di, 16.01.07, 19:20

Ich will jetzt nicht leugnen das meine Birne gerade gequalmt hat, aber die Aussage finde ich schon verständlich :idea:
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RoyBär
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Di, 16.01.07, 19:48

Ja OK, stimmt ja, die Aussage mit dem parabelförmigen Reflektor war nicht der Wirklichkeit entsprechend. Ich war da aber der Meineung das das so sei, nunja ich habs mir halt nochma durch den kopf schiessen lassen und stimmt ich hatte unrecht.

Nun ja, mmmm hh, *räusper* sag ich mal leise Tschuldigung. :oops:

Aber wie ihr vieleicht bereits mitbekommen habt hab ich mit Beluchtungsstärke und Ausleuchtung etwas näher befasst und versucht mich etwas zu belesen.

Man kann die Geschichte also über den Daumen gepeilt auch ausrechnen.

Du wolltest 5 K2 verbauen und der Reflektor soll wieder verwendet werden?
Wenn du weisst was das dann für einen Öffnungswinkel ergibt könnte man sich annähernd was passendes dazu ausrechen. :wink:
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jm2_de
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Di, 16.01.07, 19:55

zuBBu hat geschrieben:Ich will jetzt nicht leugnen das meine Birne gerade gequalmt hat, aber die Aussage finde ich schon verständlich :idea:
Schön das ich nicht der einzige bin der an sowas rumbastelt :D

Bei einer so starken Lampe musst Du aber auch bedenken das sie bei feuchtem Wetter eventuell
nicht zu gebrauchen ist, denn im Bereich ca 3m vor dem Rad ist die Lichtdichte in dem Lichtkegel
so hoch das durch die Reflektionen, die durch die feinen Wasserkügelchen (Luftfeuchtigkeit) entstehen,
so hoch das Du nicht mehr hindurch sehen kannst.
Dein eigenes Licht würde Dich blenden :shock:

Für eine Lampe mit grosser Reichweite empfehle ich Dir eine der neuen Z-Power P4 (100Lm@350mA) in
verbindung mit einer 3° (bzw 4°/5°) Linse.
Für den Nahbereich kannst Du eine Eliptische Linse benutzen (5x25°), so kommst Du mit 2 LEDs und
einem Strom von nur 1,4A auf 140Lm Fern- und 140Lm Nahausleuchtung.

Dabei müssen beide LEDs parralel geschaltet werden und mit eine eigenen Konstantstromquelle
betrieben werden, denn in Reihe kommt nicht in Frage, Du bräuchtest zu viele Akkus - wird zu schwer.
Ausserdem kannst Du so Nah und Fern Strahler getrennt regeln und es geht weniger Licht durch den
ineffektiven 140° Abstrahlwinkel der LEDs verloren, so reichen 2 statt 3 LEDs.

mfg, J
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Di, 16.01.07, 19:57

Also inzwischen hat sich ja das LED / Reflektor in Form einer Xenon Lampe für den Moment erledigt, jedoch will ich das nicht ganz abtun.

Ich würde anstatt der 5 K2 Inwischen die neue P4 nehmen, da effektiver.

Reflektor würde ich einen "normalen" (für Glühlampen optimierten) Reflektor verwenden wollen.
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Di, 16.01.07, 20:01

jm2_de hat geschrieben:
zuBBu hat geschrieben: Für eine Lampe mit grosser Reichweite empfehle ich Dir eine der neuen Z-Power P4 (100Lm@350mA) in
verbindung mit einer 3° (bzw 4°/5°) Linse.
Für den Nahbereich kannst Du eine Eliptische Linse benutzen (5x25°), so kommst Du mit 2 LEDs und
einem Strom von nur 1,4A auf 140Lm Fern- und 140Lm Nahausleuchtung.

Also mit Linsen kannst du mir weg bleiben :wink: :wink:

Hier mein Testaufbau:

Bild

Bild


Das war überhaupt nicht zufriedenstellend. Ich glaube das man mit guten Reflektoren besser fährt (<- achtung Wortspiel) als mit Linsen.
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Di, 16.01.07, 20:01

zuBBu hat geschrieben: Reflektor würde ich einen "normalen" (für Glühlampen optimierten) Reflektor verwenden wollen.
Geht nicht, die LEDs haben einen 140° Abstrahlwinkel, der Reflektor würde kaum was nützen.
Habs selber schon probiert - siehe Umbau BW Taschenlampe auf Luxeon.
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Di, 16.01.07, 20:08

jm2_de hat geschrieben:
zuBBu hat geschrieben: Reflektor würde ich einen "normalen" (für Glühlampen optimierten) Reflektor verwenden wollen.
Geht nicht, die LEDs haben einen 140° Abstrahlwinkel, der Reflektor würde kaum was nützen.
Habs selber schon probiert - siehe Umbau BW Taschenlampe auf Luxeon.
NA eben deswegen will ich ja die LEds so anordnen damit sie in etwa den gleichen Abstrahlwinkel in Summe bekommen wie eine Glühlampe

Bild
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Di, 16.01.07, 20:23

Meine Noch-Fahrradlampe. Besteht aus 36stk 10 000 mcd 5mm LEDs. Das prinzip ist aber veraltet und wird auf zwei 3-Watt Luxeons mit 25° und eine 1W Luxeon 140° für die Sichtbarkeit für andere Verkehrsteilnehmer umgerüstet.

Befeuert wird das ganze mit 8 NiMh Zellen die im Rumpf der Lampe untergebracht sind.

Bild
Hier die LEDs hinter einem leider sehr lichtschluckenden Schutzglas. Aufegenommen mit stärkster Blende der Kamera.

Bild
Das Ganze von Außen.

Bild
Und nochmal ohne extra Blende vor der Kamera.

Wenn ich die 7W Lampe fertig habe schreib ich mal ein Tut

Grüße
Jannes
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Di, 16.01.07, 21:03

Wie gut ist denn die Ausleuchtung mit der aktuellen Variante mit dem 36 LEDs? Mir kommt morgens nämlich immer einer mit einer Fahrradlampe mit 3 LEDs entgegen, die für 5mm LEDs erstaunlich hell sind. Ich habe momentan meine Fahrradlampe mit stärketrem Glühobst aufgerüstet (2,8V - 0,75A, statt 2,8V - 0,5A) hat einiges Gebracht, drückt aber auch die Akkulaufzeit enorm... Ich habe noch knapp 30 weiße 5mm LEDs + 3 Suflus hier rumliegen und überlege diese in die Lampe einzubaun. Wie hast du die LEDs verschaltet?
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Di, 16.01.07, 21:55

@ zuBBu ich hab da auch mal ein bissl was für dich recharchiert.

Ich weiss nicht wann, aber ist schon ne Weile her, da bin ich über 30 verschieden Ecken irgendwie bei Scheinwerfen Selbstbau mit Luxeon hängengeblieben. Ich fands sehr interessant.

Ich hab nun mal geguckt ob ich das wiederfinde; und ---> siehe da; hab ich. :D

Als Denkanstoss dürfte dir der Linkhier denk ich mal ausreichen, aber wenn du Zeit hast kannst du ja mal die gesamte Page durchforsten.

enhydralutris
(unter Fahradrelevantes wirds dann interessant)


Nungut solch Liegeräder werden dich nicht gross inetressieren, jedoch sind wie schon erwähnt viele Links und Angaben zum Scheinwerferbau und sogar Scheinwerfermessung enthalten.

Mal schaun. :wink:
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