DIY Taschenlampe HILFE!

Schaltungen, Widerstände, Spannung, Strom, ...

Moderator: T.Hoffmann

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Nightmare1990
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Mo, 27.08.12, 18:34

Hallo Leute,

ich möchte gerne eine Taschenlampe bzw. allgemein eine Lampe bauen und bin hier gerade etwas überfragt:

Leuchtmittel sollte wenn möglichst 4xCree XP-G R5 (http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Cree ... param=Cree) sein.

Über die Stromquelle bin ich mir noch etwas unsicher und hoffe deshalb auf eure Empfehlungen... mir kamen 9V Blöcke und 16340's in den Kopf.

Technische Daten der Cree:
Strom 700 mA 1000 mA 1500 mA
Spannung 3,20 V 3,30 V 3,60 V
Effizienz 118 lm/W 112 lm/W 91 lm/W
Lichtstrom 266 lm 370 lm 493 lm

Ein 9V Block hat ja typischerweise zwischen 170 und 250 mAh.

Wenn man jetzt 2 Cree's an je 1en 9V Block anschließen würde wäre man ja bei 7,20V pro Block... braucht man hier noch einen Wiederstand? (Falls ja welchen?^^)

Welcher Lichtstrom wäre denn realistisch wenn die Cree 1500 mA will aber vom 9V block nur 0,17 - 0,25 mA bekommt? (Bzw. die gelieferten mA vom Block ja noch halbiert werden müssten, weil ja 2 LED's dranhängen)

Ziel des ganzen soll natürlich höchste Lumen-Ausbeute und Laufzeit sein :D

Ich bin hier gerade wirklich überfragt und wäre für kreativen Input dankbar!
(Ps. Welche der 3 oben genannten "Datensätze" zählen denn jetzt überhaupt? kommt das auf die Spannungsabnahme an?)

freue mich auf zahlreiche hilfreiche Antworten :)
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Romiman
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Di, 28.08.12, 17:56

Den 9V-Block solltest Du bei Hochleistungs-LEDs gleich vergessen. Das ist nur eine Zusammenschaltung von 6 Knopfzellen(!), also eher für Niedrigströme geeignet.
Eine Hochleistungs-LED wird bei 0,XXmA nicht leuchten. Unter 70mA braucht man da garnicht anfangen. (Und die 70mA auch nur, da es kaum 70mA-LEDs gibt.)
Also Li-Ion-Akkus, oder irgendwas dickes (Monozellen...), sonst ist nach wenigen Minuten das Licht aus.
Nightmare1990
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Fr, 31.08.12, 11:52

Hi und erst mal danke für die Antwort.
Ich habe nochmal gerechnet und bin jetzt auf folgendes gekommen:
3x CREE XP-G-R5 bei 3,3V und 1000mA each = 9,9V und 3000 mA (1.110 Lumen)
Angeschlossen an: 9x Sanyo Eneloop AA mit 1,2V und 2000 mAh each, also 10,8V und 18000 mAh
Verbunden mit einer Ksq mit 1000 mA Ausgabe...
Gehe ich recht in der Annahme das es so funktionieren müsste, rein mathematisch gesehen, oder dropt die Ksq die Spannung?

Desweiteren habe ich jetzt natürlich das Problem der Kühlung, kann man sowas überhaupt noch passiv kühlen? (Stern Kühlkörper)

Wäre für weitere Tips und Anregungen von dir/euch dankbar!!

Gruß
Nightmare1990
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Achim H
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Fr, 31.08.12, 11:59

Ich habe nochmal gerechnet und bin jetzt auf folgendes gekommen:
3x CREE XP-G-R5 bei 3,3V und 1000mA each = 9,9V und 3000 mA (1.110 Lumen)
Du redest von 3 Leds. Wie kommst Du dann auf 3000mA?

In einer Reihenschaltung summieren sich nur die Vorwärtsspannungen, der Strom fließt in gleicher Höhe durch alle Leds.
In einer Parallelschaltung (die hast Du nicht) summieren sich nur die Teilströme.

3 Leds a 3,3V bei 1000mA in Reihe = 9,9V bei 1000mA.
Die Vorwärtsspannung der Leds kann abweichend höher oder niedriger ausfallen. Die im Shop angegebenen Werte sind keine Richtwerte.

Die Konstantstromquelle hat einen Drop von ca. 2 bis 2,5V.

Die Batterie kann auch deutlich mehr Spannung haben. Die Konstantstromquelle kompensiert den Eingangsstrom, wenn mehr Spannung vorliegt.
Nightmare1990
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Fr, 31.08.12, 12:14

Ah ok, verstanden.

das heißt also ich sollte die Spannung erhöhen, evtl. nochmal ein 3er Pack Batterien anbringen? Bzw. auf andere, leistungsstärkere Batterien umsteigen?

Gruß
Nightmare1990
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Grob gerechnet brauchst Du 3x 3,3V = 9,9V
Sicherheitshalber (die Vorwärtspannung der Leds könnte um ein paar Zehntel Volt höher ausfallen) noch mindestens 1V draufrechnen
9,9V + 1V + Drop (bis 2,5V) = 13,4V

Dafür könntest Du 5 oder 6 Stück LiFePo4 Akkus (nominal 3,3V) in Reihe schalten = nom. 16,5V oder 19,8V.
Der Strom der Akkus ist in einer Reihenschalte#ung ebenfalls konstant.

Beispiel:
8 Akkus a 1,2V/1000mAh in Reihe = 9,6V/1000mAh

Die notwendige Kapazität der Akkus (angegeben in mAh) ist abhängig vom Strom, der den Akkus entnommen wird und der Laufzeit, die gewünscht wird.
Bei einer höheren Eingangsspannung ist die Stromentnahme etwas niedriger, als was am Ausgang heraus kommt.
Die 1000mA Konstantstromquelle (hier aus dem Shop) verträgt Eingangsspannungen bis 35V.

Beispiel:
Wenn der Akkupack 2500mAh hat und dort 1000mA entnommen werden, dann leuchtet die Lampe
2500mAh / 1000mA = 2,5h (h = Stunden).

Oder anders herum:
1000mA x gewünschte Laufzeit in Stunden = erforderliche Kapazität in mAh.
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