Mini LED-Taschenlampe

[mafi82]

Hallo,

schonmal vorweg...ich bin totaler LED-Anfänger. Ich möchte aber dennoch eine kleine LED-Taschenlampe (Daumengroß) bauen.

Hierbei würde ich gerne bei einer Beleuchtungstärke von ca. 150lux auf 0,5m Entfernung liegen.

Mein Problem ist es den optimalen Kompromiss zwischen den Baugrößenverhältnissen von der/den LEDs (in Abhängigkeit von der Leuchtstärke) und der Batterien/Knopfzellen (in Abhängigkeit von der Leuchtdauer).

Die erste Idee war zwei 3mm LEDs von Nichia zuverwenden mit jeweils 18960mcd bei 20°(20mA), die von zwei CR1216 Knopfzellen betrieben werden. Doch dann wurde mir gesagt, dass das ganze nicht lange leuchten würde.
Deshalb habe ich folgendes gerechnet...

t= 25mAh x 2 / 20mA x 2 = 1,25h

Also wäre die Leuchtdauer in dem Fall nur 1,25 Std.?? Hat jemand ne bessere Lösung (abgesehen von mehr bzw. bessere Knopfzellen)?
Für Tipps wäre ich sehr dankbar!

[veteran]

Hierbei würde ich gerne bei einer Beleuchtungstärke von ca. 150lux auf 0,5m Entfernung liegen.

Mit dem Shoprechner (http://www.leds.de/Candela-zu-Lux/) komme ich bei dieser LED mit ca. 19000mcd auf 0,5m auf ca. 75 Lux, also gerade mal die Hälfte deiner Vorgabe.

Mit dieser LED schaffst du lt. dem Rechner auf 0,5m schon 176 Lux: http://www.leds.de/Bestseller-Aktionen/ ... aram=15009

[mafi82]

Aber habe ich nicht bei zwei 3mm LEDs doppelt soviel Leuchtstärke und darauß resultierende Beleuchtungsstärke.
Also 2x 18960mcd = 37920mcd und das ergibt im Rechner 152lx (bei 0,5m).
Mit einer 5mm LED wäre ich auch zufrieden. Nur die ist wieder schwieriger anzuordnen. Die zwei 3mm LEDs konnte ich prima links und rechts von den Knopfzellen anordnen. (...muß mann nicht verstehen, ist aber so ) Aber nehmen wir mal an ich würde 5mm LEDs verwenden, dann habe immernoch das Problem welche Knopfzellen ich verwenden sollte. Um eine Leuchtdauer von ca. 30Std. zu erreichen. Bei kleinst möglichem Volumen.
Stimmte denn meine Rechnung aus ersten Beitrag? Und ich nehme doch richtig an, dass ich 2 Knopfzellen von 3V brauche um z.B. eine 5mm LED (3,2V) anzuknipsen oder?

[veteran]

Aber habe ich nicht bei zwei 3mm LEDs doppelt soviel Leuchtstärke und darauß resultierende Beleuchtungsstärke. Also 2x 18960mcd = 37920mcd und das ergibt im Rechner 152lx (bei 0,5m).

Ja so ganz ist das nicht korrekt. Das stimmt nur immer für eine Lichtquelle. Da musst schon die LEDs aufeinander ausrichten, das die einzelnen Lichtstrahle auch dann sich richtig überlappen, dann kommst so ca. hin mit dem Lux-Wert.

[mafi82]

Hatte ich nicht erwähnt... ich wollte auch das sich die Lichtstrahlen der 3mm LEDs bei ca. 0,5m schneiden. Dann würde es ja die Rechnung ungerfähr stimmen.

[mafi82]

Habe immernoch die Frage: Reicht ein Knopfzelle von 3V aus um eine 5mm LED bei minimaler Spannung von 3V zum leuchten zubringen? Oder brauche ich mehr als 3V? Und wenn ich zwei 5mm LED... brauchen die doch dann keine 6V Spannung, oder?

[schlosshund]

Also wenn du dir mal nur als Beispiel die Power Chips anschaust (http://www.leds.de/LED-Produkte/LED-Tas ... aram=27001), die werden auch nur mit einer 3V-Batterie betrieben und leuchten tun die richtig super hell.

6V würdest du nur brauchen, wenn du 2 Leds in Reihe schalten würdest. Aber direkt an die Batterie ist ja parallel, dann geht der Saft halt schneller zur Neige und es wird dunkel

[Sailor]

Die LED´s werden leuchten (bei Parallelschaltung), aber nicht mit mit der angegebenen typischen Helligkeit.

Es bleibt also von Anfang an dunkler als geplant und wird mit zunehmender Leuchtdauer immer dunkler.

Bei 2 parallel geschalteten LED´s bleibt es bei der typ. LED-Spannung als Versorgungsspannung, bei 2 in Reihe geschalteten LED´s verdoppelt sich die Versorgungsspannung.

[mafi82]

Wie sieht es mit Widerständen aus. Die brauch ich nicht, oder? Es sei den ich schalte 2 LED in Reihe mit 6V, oder?

[schlosshund]

Also wenn du eine CR1216 mit 3V nimmst brauchst keine Widerstände mit einarbeiten, das geht dann so schon ohne Probleme. Nur wenn du die Spannung höher wählst, z.B. Batterie in Reihe, dann müsstest evtl. irgendwann mal nen Widerstand einsetzen, um die Led vor Schaden zu bewahren.

[Sailor]

Ich weiß leider nicht wie groß Dein Daumen ist, trotzdem die Frage:

Ist ein Lithium ... - Akku möglich?

Leicht, klein und mehr Energie im Speicher (= längere Brenndauer).

[mafi82]

Also ich muss schon sagen, dass Forum hier ist super! Ihr seid mir echt eine Hilfe.

[mafi82]

Hallo,

ich habe in den letzten Tagen die Power Chip - Mini LED Taschenlampe http://www.leds.de/LED-Produkte/LED-Tas ... lampe.html bekommen und ein paar Sachen ausprobiert.
Und dabei stellen sich mir mehrere Fragen...
1. Warum wird die LED (5mm) von 2xCR2016 mit je 3V betrieben? Ist das nicht schädlich für die LED? Oder ist das egal weil es ein "Wegwerf Artikel" ist.
2. Die Beleuchtungsstärke war zu Beginn 150lx (bei 0,5m). Schon nach 1 1/2 Std betrug diese schon nur noch 40lx. Woran liegt das und erwartet mich das bei jeder Kombination von Knopfzellen? Ist es besser die Zellen parallel zu schalten?

[pantau]

Ich gehe mal davon aus dass es sich bei der Taschenlampe letztendlich um einen Fun-Wegwerfartikel handelt. Am Schlüsselbund hält der ewig. Wann leuchtet man schon mehr als ein paar Sekunden mal herum. Aber im Dauerbetrieb wundert es mich nicht dass die schnell nachlässt. Ich denke das liegt einfach an der Flachbatterie, die hat halt nicht viel Power.

[schlosshund]

1. Warum wird die LED (5mm) von 2xCR2016 mit je 3V betrieben? Ist das nicht schädlich für die LED? Oder ist das egal weil es ein "Wegwerf Artikel" ist.
2. Die Beleuchtungsstärke war zu Beginn 150lx (bei 0,5m). Schon nach 1 1/2 Std betrug diese schon nur noch 40lx. Woran liegt das und erwartet mich das bei jeder Kombination von Knopfzellen? Ist es besser die Zellen parallel zu schalten?

So eine weiße Led braucht ja schon eine gewisse Spannung, unterhalb von 3V geht da schnell die Helligkeit massiv verloren. Vielleicht hat das auch herstellerseitig was zu tun, vielleicht gibt´s diese Zellen einfach günstiger für den Produzenten. Vorteil sicher der CR-Zelle ist, die ist so schön flach. Schädlich ist das für die Led hier kaum, da der Strom nicht unbedingt ein kritisches Niveau erreichen kann. Drum geht das auch ohne Widerstand etc...

Die Beleuchtungsstärke: klar, mit dem Betrieb sinkt die Spannung in der Led, da wird das Licht schnell schwächer, auch wenn die Spannung nur um 0,3V z.B. sinkt...

[CRI 93+ / Ra 93+]

Sind die Batterien in Reihe geschaltet? Für hohe Anfangs-Helligkeit sicher sinnvoll, für längere Betriebsdauer wäre parallel besser, würde aber auch mit frischen Batterien nicht die Helligkeit erreichen wie bei Parallelschaltung, dafür aber eben wesentlich länger eine relativ konstante Helligkeit bieten.

So eine CR2032 kostet bei reichelt 30 Cent, im 500er-Pack nur noch 10 Cent/Stück, alles über 50 Cent ist Wucher.
200 mAh sind ca. entahalten, d.h. bei Parallelschaltung müssten 10h möglich sein ---- allerings kann es sein, dass man die 200 mAh nur nutzen kann, wenn man 1 mA oder noch weniger abverlangt.

[Sailor]

Die CR 2016 hat 75 mAh bei einem Lastwiderstand von 30.000 Ohm. Bei einer Belastung mit einer LED (um die 200 Ohm) bricht die Spannung schnell so weit zusammen, dass sie die LED nicht mehr zum Leuchten bringt.

Hier ein Datenblatt.

[schlosshund]

Hallo Sailor,

kannst du mir das mal kurz erklären, wie sich das Verhält zwischen dem Lastwiderstand der Batterie und dem Widerstand der Led und warum die Spannung dann so schnell zusammenbrechen würde?

[Sailor]

Das siehst Du im Schaubild unten links.

Wenn die mittlere Kurve (Kapazitätskurve bei 20°C) nach links verlängerst kannst Du erkennen, dass die Kapazität bei hoher Dauerbelastung drastisch abnimmt.

Da es sich bei dieser Lampe um einen "Schlüssellochfinder" handelt ist es nicht so kritisch. Da ist die nutzbare Kapazität irgendwo zwischen der Kapazität bei Dauerlast (unteres linkes Schaubild) und Impulsbelastung (unteres rechtes Schaubild) angesiedelt. 15 Sekunden zum Finden des Schlüsselloches ist schon eine lange Zeit.

[schlosshund]

Vielen Dank für die Erläuterung und Erklärung. Dann hat sich mir das auch mal jetzt erschlossen, wie die Zusammenhänge da sind. Da lobe ich mir mein kleines Werbegeschenk, eine Led Lenser K3. Ist zwar recht groß im Vergleich, aber die nutze ich so oft und auch durchaus mal mehrere Minuten am Stück und die leuchtet immer noch. Und das, obwohl die Batterien nun schon auch n dreiviertel Jahr drin sind.

Da sind aber auch AG13 Batterien drin.

[mafi82]

Hallo,

so... es ist schon etwas her seit meinem ersten Beitrag, tortzdem ist mein Projekt noch nicht gestorben.
Mittlerweile stehen, denke ich, die Bauteile fest, die ich für eine Mini LED-Taschenlampe verwenden möchte. Nach dem Vorbild der Power Chip Mini LED-Taschenlampe http://www.leds.de/LED-Produkte/LED-Tas ... aram=27001 möchte ich ...

• eine 3mm LED (Betriebsstrom: 20mA; Spannung: 3.2V - 3.4V) Link gelöscht, Gruß Sailor

• mit 2x CR1220 (je Kapazität:35 mAh; Spannung 3V) http://www.reichelt.de/Knopfzellen-Lith ... 20485c7a79

betreiben.

So nun stellen sich mir folgende Fragen...

1. Brauche unbedingt ich einen Vorwiderstand? Bei der Power-Chip Mini LED-T.Lampe ist ja auch keiner verbaut. Trotzdem soll laut div. Widerstandsrechner und Experten theoretisch einer von ca 150 Ohm zwischengeschaltet werden. Reicht eventuell der Innenwiderstand der Batterien?

• Wie lange wird meine LED das Ganze überstehen? Wenn Die LED statt der 10.000Std die sie normalerweise überstehen sollte nur 5.000 Std. hält ist das für mich noch vertretbar.

• Wird meine Taschenlampe mit den Bauteilen/Daten ca. 8 Std. leuchten und wenn wie wie stark?

Die fett geschriebene Frage ist mir die Wichtigste.

Wäre schön wenn mir jemand helfen könnte.

[strenter]

Du wirst wahrscheinlich keinen Vorwiderstand brauchen. Der Innenwiderstand solcher Zellen sollte groß genug sein um den Strom wirkungsvoll zu begrenzen. Schließlich sind Knopfzellen nicht für so hohe Ströme gedacht. Aber Garantie gebe ich keine.
Andererseits könnte es sein dass das Ganze nur eine trübe Funzel wird falls durch Streuung der Spannungsabfall wirklich 3,4V bei 20mA sein sollte. Da könnte es sein dass bei 3V nur noch 1-2mA fließen. Und die Spannung der Zelle bleibt ja nicht konstant bei 3V...

[Sailor]

Wird meine Taschenlampe mit den Bauteilen/Daten ca. 8 Std. leuchten und wenn wie wie stark?

Bei 20 mA ca. 35 mAh/20 mA mit Glück etwa 3 Stunden bis zum lang anhaltenden Glimmen, da der Strom aufgrund der sinkenden Spannung abnimmt.

Allerdings wird der Strom mit Sicherheit zu Beginn höher sein als die 20 mA.

Sie mal bei den Throwies hier im Forum und im Netz nach (Suchfunktion).