[Massor med lyse] 1400 lumen -- nu med beamshots

Postat av: s-o

Datum: den 1a november, 2008

Ok, gott folk. Gather round, så ska pappa Sven-Olof berätta om hur man bygger en 1400 lumen diodbelysning för ganska små pengar. Massor med lumen, minimalt med moolah.

(Sätt er bekvämt och öppna en öl. Det har jag gjort, så det här kommer att bli en lång drapa :-)

Börja med att köpa ett par diod/reflektor-kombos från http://www.dealextreme.com , DX 14413:

En av dem ska bli flodljus, den andra spotlight.
När du ändå är där, så slänger du med några linser också. http://www.dealextreme.com för spotlighten:

och http://www.dealextreme.com för flodlyset:

Drivkretsen till de här dioderna har bara ett enda läge, och det känns ju lite tråkigt. För att få möjlighet att reglera ljusflödet fortsätter vi till http://www.kaidomain.com och köper ett par treläges drivkretsar, KD S005296. Köp gärna en krets för mycket om du inte är en lödkolvsguru eller inte riktigt litar på de kinesiska prylarna:

Vänta någon vecka på att KD/DX ska leverera. Upprepa vid behov :-)

Under väntetiden kan du jaga rätt på lämpliga kylflänsar. Jag plockade dem från datorskrotlådan på jobbet där det låg ett gäng gamla Pentium-III:or, men det mesta som klarat av att kyla en P II:a eller bättre borde räcka alldeles utmärkt. Effekten som ska kylas bort är ju som allra mest bara 12 watt ...

Öppna paketen och plocka fram prylarna. Plocka även fram lödkolv, 5 minuters metallepoxy, lite kablar, strömbrytare, hängsäkring, krympslang och självvulkande tejp. (Allt sånt ska väl en riktig karl/ett redigt fruntimmer ha hemma redan, men i värsta fall får du spontanshoppa lite. Klas i sjön och Biltema har garanterat rätt prylar.)

Börja med att sätta fast linserna på reflektorerna innan du kladdar fingeravtryck på dem eller de blir allt för dammiga. Vira ett varv självvulkande tejp -- glöm inte att sträcka tejpen ordentligt -- runt reflektorkanten så att inte linsen behöver ligga direkt mot reflektorn. Lägg sedan dit linsen och fortsätt ett par varv till med vulktejpen, så att det blir vattentätt och sitter fast bra.

Löd loss den ordinarie drivkretsen från diodhållaren. Knipsa sladdarna. Löd fast KD-drivkretsen i stället. Svart sladd till svart, röd till gul. Glöm inte att sätta dit krympslang för att isolera dem innan du löder ihop sladdarna.
Sedan är det dags för strömförsörjningen. Jag använde vanliga RCA-kablar för hemstereo, men det är mer en smaksak så länge som de pallar med ett par ampere ström från ditt batteri utan alltför stora förluster.

(kylfläkten är kvar, men det är mest bara för inomhustesterna)

Hur som helst ska kabeln gå igenom kylflänsen, så nu är det dags att ta fram borr och borrmaskin. Borra upp ett hål som är så stort att kabeln nätt och jämnt går igenom när du lagt ett skyddande lager krympslang på den. Gnugga bort de vassa graderna på hålets kanter med en stjärnmejsel, en större borr eller liknande.

Greppa kylflänsen och skrubba rent sidan som legat an mot processorn så att epoxyn får en hyfsad chans att fästa ordentligt. Lacknafta går bra, men kräver att du tvättar rent med vanligt diskmedel efteråt för att få bort den feta hinna som lacknaftan lämnar kvar. När du nu har tvättat rent kyflänsen är det ett major no-no att lämna feta fingeravtryck på den rentvättade ytan.

Dra kabeln genom hålet i kylflänsen, och slå en knut på insidan för att dragavlasta.
En skarp böj på kabeln och ett litet buntband runt den funkar också bra för att minska risken att någon klumpig rackare rycker loss alltihopa.

Löd fast kabeln på drivkretsen. Den stora pluggen i mitten är plus, det lilla hacket på kanten är minus. Krympslang för att isolera sladdarna är bra, och när du är färdig slår du ett par varv isoleringstape runt hela drivkretsen så att den inte kortsluter mot diodhållaren.

Nu är det dags att koppla in strömmen och se att allting fungerar som det är tänkt. De här drivkretsarna växlar från hög --> mellan --> låg när du tillfälligt bryter strömmen, så prova att alla tre lägena funkar. Titta _inte_ rakt in i dioden. Den lyser _starkt_ (*_*)

Är allt som det ska, så är det dags att mixa ihop epoxyn. Följ instruktionerna noga och ha bra ventilation. Håll fast diod/reflektorkombon mot flänsen, och smeta på epoxy jämnt och fint runt hela skarven. Håll fast det hela tills epoxyn härdat. Jag rekommenderar varmt en 5-minutersepoxy.
Tryck ihop ordentligt. Får du epoxy mellan lampa och fläns försämras värmeavledningen ordentligt, eftersom epoxy isolerar lite väl bra. Lägg undan och låt efterhärda över natten.

Nu är dina lampor klara, så när som på fästena för styret. Där tror jag att p-klämmor från Biltema är en bra idé. Själv kör jag just nu med ghettolösningen spikband och ståltråd eftersom det var det jag hade hemma.

RC-ackar eller liknande batterier har du väl redan? De här drivkretsarna påstås ska svälja allt mellan 5,5 och 15 volt, men effektiviteten sjunker och risken att överhetta kretsen stiger ju högre spänning du matar dem med, så jag rekommenderar inte att du kör med högre spänning än nödvändigt. Själv kör jag med 7,4 volts rc-ackar.
Löd ihop strömmatningskablar med strömbrytare, och glöm inte att säkringar är bra att ha. Håll koll på plus och minus.

Hur lång tid lyser då de här prylarna, och hur mycket ljus får jag ut ur dem?
(Det jag räknat på är mina 7,4 V 4500 mAh ackar. Dina tider varierar garanterat. Dessutom avrundar jag tiderna lite nedåt för att kompensera för tillverkarnas optimistiska siffror)

Det här är i alla fall vad Kaidomain själva påstår om kretsen:

Input Voltage and Current: (Average Test )

Voltage        Low            Mid            High        
5.5V           0.20A          1.05A          2.00A        
7.2V           0.17A          0.85A          1.60A   
9.0V           0.15A          0.70A          1.35A
11.1V          0.13A          0.60A          1.15A
13.2V          0.13A          0.53A          1.00A

Output Voltage:
2.8A(High)~ 1.38A(Middle)~0.25A(Low) --at  any voltage level from 5.5V to 13.2V---Current regulated

Eftersom driftstiden är direkt beroende av strömförbrukningen blir det här enkelt att räkna på.

På lågläge ska den här kretsen alltså dra 170 mA från ett batteri på 7,2 volt. 4500/170 blir drygt ett dygns ljus.
Mellanläget drar 850 mA vid samma spänning. 4500/850 ger drygt fem timmars ljus.
Högläget vill ha 1600 mA. 4500/1600 blir drygt 2,5 timmar till heltomt batteri.

Hur mycket ljus får man då av den strömmen?
Det kan man se med hjälp av det här diagrammet:

Bild 6.png

En P7-diod (C-bin) ska ge 700 -- 800 lumen på fullt spett. Vid en ström på 1400 mA ger den 400 lumen, vilket motsvaras av 1.0 på y-axeln här ovan.

På lågläge ska den här kretsen ge 0,25 A till dioden. Enligt diagrammet får man då minst 75 lumen.
Mellanläget ger ungefär 1,4 A, vilket som sagt ger 400 lumen.
Högläget ger 2,8 A till dioden, och det ska då resultera i minimum 700 lumen från en C-bin klassad P7-diod.

Så, för att sammanfatta:
Med de batterier jag har, och med två lampor, en för flod och en för spot, får jag 150 lumen i ett dygn. Då blir inte lamporna varma ens om de helt saknar luftflöde runt sig.
Jag kan få 800 lumen i ungefär 5 timmar, vilket känns som ett fullt tillräckligt långt kvällspass för en amatör.
Vill jag blända bilister kan jag vrida ur de här prylarna 1400 lumen i 2,5 timmar, men står jag still någon längre stund då så överhettar nog lamporna. Å andra sidan var de inte ens ljumna efter 25 minuter på full effekt i -5°.

Saker att förbättra:
Den räfflade linsen ger en väldigt bred ljuskägla. Den vanliga fönsterglaslinsen ger däremot en rätt vettig spotlight. Jag ska prova hur det blir med två spottar för landsvägsbruk ...

Vad kostar det?

Pris:		Drivkrets		12 dollar stycket
		LED/reflektor		34.90
		lins			4,66/10 st

		lins			5,33/st

					56,89 dollar, 442 pix stycket. Då tillkommer
					kostnad för batterier, kablar och lite smårappel, 
					men det är ju ändå inte helt omöjliga summor.

Vad väger det?

Lampan med den tunga linsen och med fläkten kvar på kylflänsen väger 225 gram. En RC-ack väger cirka 330 gram, men den som har bättre batterier kan ju putsa den vikten en hel del.

Okey. Nu vet ni hur man gör. Gå ut i världen och sprid ljus i mörkret :-p

Jag återkommer med mörkerbilder när jag fått kameran att funka ordentligt.

/s-o

Redigerad 1 gång(er). Senaste ändring 2008-11-02 19:38 av s-o.