About Snorre Biehe

Development engineer. Just in it for the fun!

LED there be light!!

Så er de her – dioderne! Vel ankommet midt i frokostpausen gik der ikke længe før et par af de mest ivrige sprang op fra spisebordet og spænede over til værkstedet, så man knapt kunne se røven for bare fodsåler!

Et primitivt køleprofil, der var blevet forberedt i smug samme dag fik et lag termisk pasta, en 7up fik loddet et par ledninger på og så var det ellers med at få sat strøm til skidtet!

Første indtryk er: “Hold da op!” De giver meget lys – desværre også en del til siderne – så vores OTF lumens bliver ikke helt så høje som fabriksopgivelserne ellers lod i vente. Nå pyt – her er et par billeder af, hvad vi kunne se. Dioderne kører ved 300 mA altså lige under 6W. Pæren til sammenligning er en 50W halogen. Ser man godt efter på billederne, kan man se, vi ikke lyver, selvom man ikke rigtig kan få øje på pære i første billede

På det sidste billede har vi skruet ned, så halogenpæren og dioderne brænder samme effekt af.

Vi tog ingen billeder af det, men det siger næsten sig selv, hvor ekstremt meget lys de giver, når vi skruer op til 1000mA for slet ikke at tale om de 1300, der er maksimum for vores driver…. men så bliver køleren altså også varm, så vi skruede hurtigt ned til et mere sikkert niveau igen.

Næste trin bliver selvfølgelig at få koblet driver og dioder sammen, få en kontakt på og så ellers begynde at finde ud af, hvor grænserne går.

De “små” 4’ere var naturligvis også kommet, men dem fik vi ikke lige sat strøm til med det samme. Et par nærbilleder skal I dog ikke snydes for:

Alle billeder fra dagen kan ses her på Peter Mortensens Picasaweb.

Så kom driverne!!

Både sne og led-driverne

Længe før egentlig ventet og inden dioderne fra Tyskland dukkede op stod postmanden på sin knallert i sne til knæene her til formiddag med en bette pakke fra Californien….. Yessir!

Det var med en 3-årigs mangel på tålmodighed jeg flåede kniven frem for at sprætte tape og pap op.

Flink mand, ham George, der kalder sig for Taskled ude i cyberspace. Han havde pakket alle sagerne forbilledligt ind i antistatisk pose und alles. Nu kan det kun gå for langsomt med at få dioderne fra Tyskland i hus! Der skal laves termiske tests ved forskellige belastninger og køleforhold for at finde ud af hvor tæt vi er på grænsen.

Hva’ så med strøm og det der….

Der hvor det hele bliver en smule teknisk er, når vi kommer ind på de utallige muligheder, der er for at strømforsyne sådan en LED basse.

Vi tager udgangspunkt i den XP-G diode, der sidder på både 4’eren og 7’eren. Alt efter hvilken strøm vi forsøger at presse gennem dem, vil spændingsfaldet gennem dem variere – ikke som med en almindelig modstand, men efter en kurve som vist herunder:


Vi kan se at vi ved 100 mA, der ville være et godt bud på en “LOW” indstilling, er et spændingsfald på 2,75 volt over hver diode. Ved 1300 mA, der er det maksimale vores driver kan sparke af sig, er spændingsfaldet 3,45 volt.

Nu er vores driver en såkaldt boost-driver, der kræver at batterispændingen er mindst 1 volt lavere end spændingen over dioderne. Dvs. at hvis vi vil kunne skrue helt ned til 100 mA skal den maksimale batterispænding for 4’eren være (4 x 2,75 – 1) = 10V og for 7’eren skal den være (7 x 2,75 – 1) = 18,25V.

Anvender vi Li-Ion eller Li-Po celler i serie med 3,7V nominel spænding (og 4,2V fuldt opladet) får vi maksimale batterispændinger på:
· 2 celler: 8,4V
· 3 celler: 12,6V
· 4 celler: 16,8V
· 5 celler: 21,0V
· 6 celler: 25,2V

Heraf kan vi se, at der skal 2 celler til 4’eren og 4 celler til 7’eren. Sætter man 3 celler i serie til 4’eren, bliver den mindste diodespænding 12,6/4 = 3,15V, hvilket svarer til noget nær 600mA. Der vil ikke kunne skrues længere ned, før batterierne er kørt flade, og driveren vil blive meget varm og ineffektiv.

Hvis man på 7’eren vælger at køre med 5 celler i stedet for 4, bliver mindste diodespænding 21,0/7 = 3,0V, hvilket vil give en strøm gennem dioderne på ca.
350 mA som minimum. Kan man klare sig med det, er det en teoretisk mulighed at køre med 5 celler i serie til 7’eren. En såkaldt 5s pakke.

Der er to muligheder, hvad cellerne angår – cylindriske eller prismatiske celler.

Cylindriske celler, der er mest udbredt i 18650 størrelsen (Ø18 x 65 mm) anvendes i stor udstrækning til laptop-batterier og i alle Dealextreme’s gode LED lommelygter. De er robuste,billige og lette at skaffe. Ulemperne er lidt højere vægt og pladsspild, når man lægger dem sammen til en pakke og sidst med ikke mindst er de ikke glade for afladning med mere en 5A, hvilket dog er et mindre problem i vores sammenhæng.

De prismatiske celler kendes fra modelhobby, hvor små pakker på størrelse med en Marsbar kan smide over 400W af sig!! Disse celler er ikke så robuste og skal derfor pakkes ind i en skal af en slags. Tynd aluplade eller glasfiber (f.eks. printplade) kan fint bruges her. De kan fås på Ebay til ca. 2kr/Wh – altså ca. 50Wh for en hund – incl. porto fra Kina.

Alt efter hvor meget blus, der skal på, vil 4’eren trække mellem 1,5 og 21W, hvor 7’eren vil ligge på mellem 2,5 og 37W (ved henholdsvis 100 og 1300 mA og 85% virkningsgrad). Så kan man selv se, hvor stor en pakke man skal ud at investere i.

Næste indlæg bliver om opladning. Her er der også ret stor frihed til at vælge metode og udstyr.

Driver med det hele

Valget af driver er efter lang tids studeren, læsen og spørgen rundt efter priser og tilgængelighed faldet på en driver fra en amerikansk E-freak, der kalder sin butik for Taskled. Han fremstiller ganske enkelt den mest alsidige og avancerede driver til high-power dioder.

Der er justering af stort set alt, hvad man kan tænke og ønske sig gennem den omfattende firmware. Læs selv i brugervejledningen: maxflexuni_v4.00

Der kan tilsluttes statusdiode så man som bruger kan se, hvad der sker med ens dyrebare lygte:

Prisen er indtil videre $35. Måske kan vi klemme lidt grupperabat ud af ham, men det er endnu ikke til at sige. Vi afventer, at han får flere på lager.

Det var alt for nu!

Pandelampe eller cykellygte?

I et projekt som dette åbenbarer der sig et væld at muligheder, detaljer, valg, ønsker osv. Det kunne resultere i en enorm mængde varianter, der skulle tilfredsstille alle:

  • 7 eller 4 dioder?
  • Buck- eller boost driver?
  • Betjening med trykknapper, drejeknap eller vippekontakt?
  • Faste indstillinger eller trinløs?
  • Prioritering af ydelse eller runtime?
  • SKAL den kunne bruges til løb – eller er det nok, at den kan sidde på et cykelstyr?
  • Skal samme hovede kunne konfigureres til både pandelampe, cykel- og stavlygte?

Efter at have arbejdet på sagen i et par uger, læst dusinvis af datablade på LED-drivere i alle afskygninger, er vi ved at centrere sigtekornet på et setup, der vil tilfredsstille de fleste.

  • Frit valg mellem 4 og 7 dioder.
  • Valgfri spredevinkel på linsen.
  • Maxflex v5 boost driver.

Vi har derudover arbejdet en smule på et udkast til design af lygtehus i aluminium. Det er endnu lidt for stor til pandemontering, så enten kommer det i to længder eller også laver vi kun et meget kompakt hus, der til løb ikke kan køre med de højeste strømstyrker grundet varmeafledning. Strømmen styres heldigvis af temperatursensoren på Maxflex’en, så overophedning resulterer automatisk i reduceret lysstyrke. Så må man jo bare få lidt mere fart på!