BASTL ČELOVKY 2 NWE8 S PŘEDŘADNÝMI ŽÁROVKAMI Možnosti

[jizby]

Aby nevznikalo pohoršení, že bastlím z luxeonů, uvedu širší souvislosti. V listopadu 08 jsem se chystal na OBPH. To je orienťák s významnou noční etapou. Potřeboval jsem pořádnou čelovku. Měl jsem v objednané MCE v M binu u Cuttera a hezky si naplánoval, že z jedné bude i čelovka, leč ony ne a nepřicházely. Moje 25 let stará čelovka byla sice postupně vylepšovaná (nakonec projekční halogen 5.5V×1A + pack 2.8Ah NiMH 18650), ale době nestačila, ani výdrží. V zoufalství jsem vyhrabal dva luxeony NWE8 z GM, co se mi doma válely 3 roky nepoužité. Teď přišla jejich chvíle. (jen připomenu: 1W údajně až 45lm/W ale reálně spíš 35lm/W, kolimátor 10°, základna 20×20mm)

Druhým motivem stavby bylo praktické ověření použitelnosti chladiče pro MCE, vlastní konstrukce čelovky a především nápadu použít jako stabilizační odpor žárovku. Tak jsem si s tím trochu pohrál a zadařilo se. Čelovka v lese nezklamala a ověřovací výsledek považuji za použitelný jak pro zdejší borce, tak i pro generála Purpóse.

Oč s tou sériovou žárovkou v principu jde. Je to vše o případu, kdy nepoužiju elektronický driver, používám plnokrevné Lion a LEDek i článků je stejně. U světla, které má svítit naplno alespoň 5, lépe 10 hodin, je nutno omezit proud. Tzv. directdrive (kterýmu moc nevěřím, ale budiž) využívá vnitřní odpor baterie a ten je v případě většího akupacku malý, takže by tam teklo moc a ledka by se spálila. No a žárovka je taky odpor a ne ledajaký. Má při vybíjení stabilizační efekt. S poklesem proudu se jí odpor významně zmenšuje. Výsledkem je to, že proud sice taky klesá, ale mnohem méně, než s odporem. (o direktdrivu fuj,fuj ani nemluvě:-)
Konkrétně poměr mezi odporem žárovky rozsvícené a zastudena dosahuje u obyčených žárovek 1:10, u halogenek 1:12, prakticky lze využít tak rozsah 1:5, protože není možné mít na ní plné napětí (aku8,4V+2LED)a když to možné je(MCEserial+aku4Lion 16,8v)rozhodně to není žádoucí už kvůli spolehlivosti) Ani dolní hranice proudu není tak nízko, aby vlákno zcela vychladlo, ale 1:5 je dobré. Je to jako bychom na konci vybíjení zmenšili pevný odpor na pětinu. Výsledkem v praxi je to, že při vybití baterek na 10% kapacity klesne proud přibližně na polovinu. S odporem by to bylo asi 2× víc, resp k poklesu proudu na polovinu počáteční hodnoty by došlo mnohem dřív, asi v 50% vybití aku. Konkrétní hodnoty závisí na vlastnostech součástek.

Žárovka má i další výhody:
-Může sloužit jako vypínač. Zakroutíte a zapínáte. Možná na první pohled legrační, ale zrovna u čelovky je to docela šikovné. Objímka žárovky se musí samozřejmě trochu smáčknout kleštěmi, aby se žárovka otáčela ztuha a v povoleném stavu se nevytřásla. Přes ní se dá převléct silikonová bužírka jako ochrana proti rozbití a aby neklouzala v prstech. A taky jich můžete dát paralelně víc, na různé proudy a máte různé mody.
-Za hlavní vychytávku považuju to, že žárovka indikuje stupeň vybití baterie. I malá změna proudu znamená v podžhaveném stavu velkou změnu jejího svitu. Na začátku žárovka docela zřetelně oranžově svítí. Pak postupně hasne, případně zhasne úplně. Na intenzitě LED se přitom nedá skoro nic poznat. Konkrétní chování žárovky je individuální a je třeba to odpozorovat. Pak to ale funguje samo, můžete ji mít v periferním vidění.
Takže to máme 3 funkce v jednom, to už stojí za námahu to proletovat, ne?
-k tomu výhoda v jednoduchosti konstrukce, je to spolehlivé, takto lze eliminovat všechny kontaktní zdroje přechodových odporů kromě žárovky samé.
-žárovka se nemůže zkratovat jako prošvihnutý driver, chrání LED i aku před nadproudem, v nejhorším se sama přepálí.
-ušetříte za driver, o to víc můžete vrazit do LEDek.

PARAMETRY ZKUŠEBNÍHO BASTLU 2×NWE8
Dva čipy v sérii, měly při 0,6A 3,3+3.4=6,7V. Dobrá Q5, nebo sub čip z MCE při 0,8A bude mít asi taky tolik. Ty vyšší hodnoty napětí v katalogu jsou totiž alibi výrobce pro případ, že to neupeče dobře, tak si dal toleranci. Ale většina ledek je dobrá a typické hodnoty leží nějak tak ?stejně při spodní uváděné mezi napětí.
Dvě lion v nabitém stavu, to je 2×4.2V, úbytek na Ri byl 0,1V celkem 8.3V
Rozdíl je 1.6V -to bylo na žárovce.
Použil jsem na High režim právě halogenku 5.5V×1A a ta při těch 1.6V pustila 0.5A a tok odhaduji na poctivých 100lumen s výdrží cca 10hodin
Low režim (30lm) zajistila stará známá "žárovička trpasličí 3,8V×0,3A" a ta pustila 0,15A. Výdrž dva dny v kuse.
Obě společně pak 0,6A. S ledkama R2 si lumeny při stejných proudech vynásobte třemi, event. víc podle proudu.
Ve vybitém stavu (cca z 90%) tam tekly cca poloviční proudy a v průběhu vybíjení to probíhalo tak nějak přiměřeně mezi tím :-) Napětí na žárovkách klesalo k 0.15V(High), resp 0.4V(Low)

[pepko]

ty clovece, toto je fakt dobry ulet ... toto musim niekedy vyskusat a premerat ...

[suivant7]

tento jav sa vyuziva aj pre snimanie "prievanu", kedy vzduch ochladzuje zohriate vlakno. samozrejme po odstraneni skla.

[jizby]

VOLBA ŽÁROVKY.
Jmenovité napětí žárovky by mělo být ideálně 2 až 3 krát větší, než to, co na ní bude při provozu s čerstvě nabitým aku. Použitelný je ale široký rozsah od 1,5 do 4 násobku. Silněji podžhavená žárovka lépe indikuje vybití. Žárovka nesmí plně svítit, aby nehrozilo, že odejde.
Napětí na LEDce a aku dosazujeme takové, jaké tam opravdu je při požadovaném proudu. Jmenovitý proud žárovky musí být asi o 40až60% vyšší, než potřebujeme pro LED. Přesné hodnoty záleží i na tvrdosti aku, tohle platí orientačně.

1.příklad MCE na proud 0,7A:
4×Lion4,2V - 4×LED3,4V = 3,2V. Vhodná žárovka má mít nominálně 6,4-9,6 V a proud 1-1.2 A
Vidíme, že vyhoví např silnější halogenka ze svítilny sigmy, nebo čtyřbuřtovky, která jistě nyní zahálí, když si její majitel bastlí Ledky. Nebo nějaká 6V autožárovka.

2.příklad: 2×NWE8 na Low 0,15A:
2×Lion4,2V-2×LED2,9V = 2,6V žárovka: 3,8/0,3A , lze jít až k 12V/0,4A

3.příklad: dvě P7 2,8A:
2×Lion4,05V- 2×LED3,5V = 1,1V, možná ještě méně, podle tvrdosti aku. Potřebujeme žárovku 1,6-4,4V/4A. To už je slabší výběr, nejlepší by byla 6Vautožárovka, kvůli rozměrům halo. Líp to vychází pro 4×P7, pak lze použít osvětlovací 12V/50W nebo z autožárovky H1, H3 i šestivoltové.

4.příklad: jedna Q5 na 1A
4,2V-3,4V= 0.8 Už=1,2až3.2V /1A -takové žárovky prakticky nejsou


Na jednu nebo dvě P7 to není, ale pro MCE v sériovém zapojení to vychází téměř ideálně. Vhodných žárovek je hafo a dobře se hodí halogeny nebo kryptony na 1A, Prostě žárovky z vysloužilých světel, co se válí kdekomu doma. Na Low prakticky cokoli dle proudu, jaký chcete. Taky je možné použít jako druhý, nebo třetí režim tranzistor s poťákem pro regulaci od nuly do asi 20% maxima. (Pro malé proudy se to líp bastlí a nemusí se hlídat maximální proud, takže to není tak náročné na bastl, jako když bych chtěl tranzistorovou regulaci do maxima. Strobo jde udělat zapojením blinkledu buď přímo, nebo do báze toho tranzistoru.

[The Devil]

Je to zaujímavé zistenie, len či sa nebude na žiarovke strácať príliš veľa energie?

Ešte jedna možnosť ako nahradiť rezistor v zapojení z DD je použiť tranzistor a nastaviť mu odporom do bázy pracovný bod niekde na lineárnej časti VA charakteristiky (cca rozvnobežne z U-osou). Všimnite si, že ak sa zníži napätie o veľký kus, prúd sa zníži len minimálne. Pre určenie typu tranzistora treba vedieť jeho VA charku a samozrejme parametre nášho zapojenia (V,A). Nesmieme prekročiť Pc dov, lebo sa tranzistor spáli.
Na toto zapojenie prišiel spolužiak keď bastlil dvoj FL, týmto ho zdravím.

Přiložený náhled(y)

 

[pepko]

nieco take mi kedysi radil martt na bike-fore ... ale potom sa tam viac neukazal a ja som tym padom skoncil ... tranzistor je pre mna uz prilis zlozita suciatka ... ziarovke, ledke a rezistoru rozumiem ... ale tranzistor ma 3 nozicky a to je mimo fyziky zo zakladnej skoly :-)))

[Ivo]

Tranzistor mam pouzity vo svojom bastli, ale ja to napajam 4*NiMH, rovnako ako to odporucal martt. Na tranzistore je ubytok 0,7V ak nie viac.

[jizby]

Ano, tranzistor lze použít a lze s ním dosáhnout lepší stabilizaci proudu, než tou žárovkou. To je fakt, který nechci nijak zpochybňovat. Uvědomuju si rovněž, že ta žárovka bude použitelná jen v malém počtu konstrukcí. Ale chtěl jsem ukázat, že to taky možné je. Ještě jsem zde nepopsal, jak ta čelovka vypadá. Je to o určitém vyhraněném přístupu k bastlení. Mám rád věci jednoduché a funkční. Nebaví mě dlouze dumat nad návrhem plošného spoje, pak shánět součástky, pak to bastlit a ladit, aby to fungovalo. Ne, že bych to nedovedl, pár let jsem to v práci dělal, ale možná právě proto mě to už nebaví. Zabere to moc času, který lze využít lépe. Dnes už se nevyplatí podomácku si vyrábět drivery, protože už je vše hotové a levně k dispozici. Samozřejmě jeden tranzistor s jedním odporem je ještě v pohodě, ale i to musíte měřit a vybastlit, protože každý tranzistor se chová jinak a jakmile se do toho pustíte, začnete řešit, jestli víc režimů a jestli poťákem, nebo přepínačem a jestli to nevylepšit nějakými ochranami a jak to všechno mechanicky uspořádat a nakonec se dopracujete k tomu, že je stejně lepší koupit hotový driver v hotovým futrále a měnit jen ledky a optiky.

Jinak té diskuse s Marttem na B-F jsem se účastnil, přeli jsme se o to, zda je pro napájení jedné ledky typu luxeon lepší použít čtyři tužkovky NiMH, nebo jestli stačí tři a jestli to tranzistor zvládne se třemi. Jasně, že to zvládne, ale dnes už je ta diskuse trochu passé, protože nějak fungovat může všechno a otázka co je lepší záleží na tom, jaké mám nároky. Do toho patří i nároky na cenu a pracnost. Mě se na bastl jeví teď jako nejlepší Lion 4,2V a k tomu uznávám použití odporu, tranzistoru, driveru, i té žárovky, nebo taky ničeho, podle okolností.

[pepko]

moze niekto trochu viac rozobrat tu myslienku tranzistora ?

napriklad nakreslit obvod, napisat oznacenia aky tranzistor kupit, alebo dat link na stranku gme ... (a povedat ktore nozicky su ktore :-))

teda ak je to lepsie riesenie ako direct drive s rezistorom ... zaujima ma najma zapojenie s liion, ci uz 1ks alebo 4ks seriovo ... pri pouziti s ledkami ako ssc p7 a cree mce ...

[suivant7]

ja som tak riesil napajanie 1W Luxeona volakedy pre nastavenie presne 350mA. BC639 + trimer a napajanie 3xNiMH

pepko: zaklad najdes aj tu -> http://belza.cz/ledlight/leds.htm