Bau einer 3 x P4 "Taschenlampe" aus Abflußrohr

Anleitungen für "hausgemachte" LED Projekte

Moderator: T.Hoffmann

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[bonzai]
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Di, 13.11.07, 00:30

Hallo Zusammen!

Vor einiger Zeit habe ich mir eine Lampe aus 3 P4 gebaut und möchte euch das nicht vorenthalten. Es soll bald ein Nachfolger entstehen und will da natürlich die negative Kritik bzw Anregungen berücksichtigen. :)

Als Gehäuse kam ein Abflußrohr mit 40mm Durchmesser aus dem Baumarkt zum einsatz. Es sollte bei der Energiebeschaffung so einfach wie möglich sein und deshalb viel die Wahl auf Monozellen. Diese passen wunderbar in das besagte Rohr. Die länge habe ich auf 35cm gekürzt. Als Lampenkopf dient ein Abflußanschlußstück. Dieses passt mit einer entsprechenden Dichtung genau
auf das Rohr, so daß das Rohr ca 3,8cm bis zur Verdickung in den Kopf passt. Das dient später gleichzeitg als Auflagefläche für die led Grundplatte. Die genaue Bezeichnung weiß ich jetzt nicht, aber auf folgendem Bild kann man es sehen:

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Da das der erste Prototyp war, habe ich 3 x 3,6 Ohm 5 Watt draht Widerstände hergenommen. Jede Led hat somit ihren eigenen Vorwiderstand.
Zur Kühlung und Platzierung der Stars habe ich mit der Lochsäge eine Grundplatte mit 5cm Durchmesser aus 4mm starkem Kupfer ausgesägt. Das Kupfer hat mir praktischerweise ein freundlicher Kunsthandwerkbetrieb als Reststück geschenkt. Als nächstes habe ich aus dem Datenblatt der 3mal p4 10° Linse eine 1:1 Borschablone erstellt und die entsprechenden Löcher gebohrt bzw die Position der Stars eingezeichnet. Für die Kühlung gab es praktischerweise einen fast passenden Kühlkörper aus Alu, dem ich den Steg in der Mitte entfernt habe. Das ganze wurde mit Wärmeleitkleber verklebt.

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Damit es in dem Rohr keinen Wärmestau gibt, habe ich das Gehäuse von einem 40mm pc Lüfter entfernt und auf einen Metallsteg so im Rohr platziert, daß der Lüfter dann direkt unter dem Kühlkörper ist.

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Als Schalter habe ich einen 2mal um Schalter verwenden und Ihn so verschaltet, daß entweder eine oder alle drei Leds leuchten. unterhalb von dem Schalter ist noch ein Steg aus Metall, in dessen Mitte ich eine Feder aus einem Batteriepack genietet habe. Das Gleiche auch im Bodendeckel, um den Kontakt zu den Batterien herzustellen.

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Das ganze hat sich wirklich super bewährt. Mich hat nur gestört, daß ich das ganze mit Festwiderständen betreibe. Also muss eine Feststromregelung her. Leider ist die Konzeption mit 4 Monozellen extrem suboptimal, da die Spannung nicht für einen step down wandler geeignet ist. Am besten wäre es sowieso, die 3 leds in Reihe zu schalten, aber das gibt es erst in der übernächsten Version :) Nach langem überlegen habe ich mich für einen Linear Regler entschieden, weil ich die Batterien damit besser ausnutzen kann, als mit Widerständen. Als Grundlage habe ich folgenden Schaltplan herangezogen:
http://www.mtb-biking.de/lampen/led/pics/schalt.gif
Dabei habe ich die Unterspannungsabschaltung weggelassen, den buz71 durch einen irlz 34n ersetzt, r11 weggelassen und r2 und r3 so dimensioniert, daß sich ein Strom von 1A einstellt. Im Turbo modus kann ich per Schalter einen zweiten Widerstand zum r2 Schalten, damit der Strom dann auf 2,7A steigt. Der Widerstand R7 habe ich mit 0,06 Ohm gewählt. Den fet habe ich deshalb ausgetauscht, weil der eine geringere Spannung am Gate zum Durchschalten braucht und in diesem Zustand einen kleineren Widerstand zwischen Drain und Source hat. Den Fet habe ich auf einem kleinen Kühlkörper im Gehäuse in den Luftstrom platziert. Zum Glück hat alles noch in das vorhandene Gehäuse gepasst.

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Tests sind erfolgreich, allerdings konnte ich die Lampe noch nicht im Einsatz testen.

Sobald der Nachfolger der P4 herausgekommen ist, werde ich die nächste Version bauen. Ich stelle mir das mit 4 Li ion Zellen vor, die in Reihe geschaltet sind. Geregelt wird das ganze dann mit einem Step down wandler.

Hier ein paar Vergleiche zwischen einer Fenix L1D und meiner 3P4

ca 2 Meter Entfernung

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ca 30 Meter Entfernung, zum Nachbar Fenix

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ca 30 Meter Entfernung, zum Nachbar P4

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Borax
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Di, 13.11.07, 13:18

Sehr nett! Auch wenn ich das Plastikrohr nicht besonders 'hübsch' finde...
Ist ja praktisch die 'Ausführung' von kennyichens 'Idee/Aufgabe':
viewtopic.php?f=34&t=4199

wobei ich ebend auch eine Serienschaltung vorgeschlagen habe.
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Wirklich sehr nette und einfache bauweise, ich sehe da aber 2 nachteile, die kühlung na ja könnte besser sein, und die opitk ;-), aber mach weiter so!
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Mi, 14.11.07, 22:06

Naja, ich habe im Baumarkt nach einem passenden Gehäuse gesucht und nichts brauchbares aus Metall gefunden. Leider habe ich auch keine Drehbank (obwohl ich immer eine haben wollte :-) Hast Du einen Tipp, wie man die Kühlung in einem Plastikgehäuse ohne Lüfter realisieren kann? Naja, der Lüfter stört auch nicht wirklich, bis auf das dadurch undichte Gehäuse. Un irgendwie finde ich das auch mal was ganz Anderes mit Lüfter in der Lampe :) Es hat sich auf jeden Fall im Dauerbetrieb über mehrere Stunden im Wald (geocaching) bestens bewährt. Ich will das Gehäuse noch mit Neopren überziehen, dann sieht es nicht ganz so schrecklich aus.
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Do, 15.11.07, 19:13

Bis auf die nicht vorhandene Wasserdichtheit ist sie ja garnicht schlecht,
der Regler ist auch nicht übel, auch wenn man noch was dran verbessern könnte.
Ist warscheinlich die lauteste tragbare Lampe der Welt, gleich nach dem Handscheinwerfer
mit Benzinmotorbetrieb :mrgreen:

Hab übrigens was ähnliches hier liegen, ist ein 30mm PVC Rohr mit eine Schiffsschraube drin,
sollte mal ein "Reste-Torpedo" werden, hab ihn aber nicht zuende gebaut :roll:
Ragnar Roeck
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Do, 15.11.07, 21:01

Wie wäre es mit Kupferblech (Alu geht zur Not auch), vielleicht 2mm stark, Streifen von ca. 20mm Breite, 70mm Länge, 90° abgewinkelt = 20mm und 50mm Schenkel. Die 20mm auf Deine Kupferplatte geschraubt (mit Wärmeleitpaste), der lange Schenkel zeigt nach aussen, bzw. liegt parallel zum Gehäuse und sollte durch ein Langloch mit der Aussenseite des Gehäuses abschließen. Entweder scheidest Du ein 20×50mm Loch in das Gehäuse, oder ein 2×20mm und steckst den Winkel nur durch, letzteres ist wohl einfacher, der Schenkel muss dann halt 20mm+Materialstärke vom Rohr sein.
Mit Silkon abdichten und außen flache Kühlkörper auf die Winkel (wieder mit Wärmeleitpaste) schrauben, oder mit Wärmeleitkleber befestigen. Drei Winkel/Kühlkörper sollten doch bei Deinem Aufbau perfekt zu montieren sein. KK mit 7K/W sollten reichen. Oder Du nimmst jeweils zwei Winkel (insg. 6), einer zeigt nach vorne, der andere nach hinten und montierst da sowas drauf. Schön flach und passt gut auf die 20mm.
Naja, Du hast das besser im Blick wie die Abmessungen sind, aber ich denke Du weißt wie ich das meine.
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