Da wären 8 Cree XM-L möglich... 2400 lm
|
|||||
[Aug. 2011] 12V Power LED Nummer 2
Nach den guten Erfahrungen mit den selbst gebauten
Osram LED Lampen wird nun, ein paar Jahre (und LED Generationen?) später,
ein neuer Satz Lampen gebaut.
Da bei den IC Samples für den Maglite
LED Umbau auch ein paar LT3474 dabei waren, sollte es eine ordentliche Version
mit 1A LED Strom werden. Dieses mal mit Cree LEDs:
CREE XM-L T3 auf Star (Cree XMLAWT-0000LT30E7)
Verbaut werden wieder zwei LEDs in reihe, somit sollten 600 lm eine 35W Niedervolt
Halogenlampe gleichwertig ersetzten. Bei der der Angabe für Halogenlampen
mit 15 bis 20 lm pro Watt liegt die LED Lampe zwischen den 525 lm bis 700 lm
der Halogenlampe.
Da die Cree XM-L nur 3V Spannungsabfall bei 1A hat, wären bei 12V auch
drei LEDs in reihe möglich, zum einen muss aber nicht so hell sein, zum
anderen wird es dann mit der passiven Kühlung eng.
Der kompakte LED Step-Down Treiber von Linear Technology benötigt kaum externe Bauteile und kommt mit ein paar praktischen Funktionen:
Um die Lampen an einem Konventionellen Halogen Trafo zu betreiben haben sie
einen Gleichrichter und Glättungskondensator bekommen. (So erlebt der Halogentransformator
ein Revival. Als Ringkern Trafo auch sicher keine ineffiziente Lösung.)
Der Mechanische Aufbau ist nicht weiter kritisch, sie müssen nur in Standard
Niederspannung Halogenlampen Fassungen passen. Der Kühlkörper ist
dann nicht mehr zu sehen und muss somit keine besonderen "Design"
Anforderungen entsprechen...
 |
CNC gefräste doppelseitige Platinen. Dicke ca. 0,7mm. Der Bereich um den Schaltregler (Step-Down) wurde möglichst kompakt gehalten. Da der LT3474 eine Masse Fläche auf der Unterseite hat, sind unter dem IC mehrere Durchkontaktierungen angebracht um die Wärme abzuführen. Im Datenblatt des LT3474 gibt es ein Empfehlung wie die Platzierung der Bauteile auf der Platine aussehen sollte. |
 |
||
 |
Um das verdeckte pad (Pin 17) zu Löten wurde die Platine
und das IC leicht verzinnt und dann mit einer breiten Lötspitze von
der Platinenunterseite durch die Durchkontaktierungen erhitzt. Beim ersten
Versuch leider mit zu viel Lötzinn. Am besten mit Entlötlitze
reinigen, das verbleibende Zinn reicht noch aus. Um die Position zu fixieren
wurde ein Pin verlötet, der Rest nachdem die Massefläche verlötet
war. (Mit Durchgangsprüfer vorher auf Kurzschlüsse überprüfen!
Zwischen Pins mit 0.65 Pitch kann man nicht sonderlich gut durch schauen.)
 |
 |
||
 |
Beim montieren der LEDs gab es leider eine böse Überraschung. Die Angabe im Shop (led-tech), die Star Platinen hätten einen Durchmesser von 20mm ist leider nicht richtig. 20mm betragen die Abstände der gegenüberliegenden Seiten. Der Durchmesser ist ca. 21,2 mm. Da im Layout kein Abstand der Star Platinen vorgesehen war, musste der Seitenschneider her halten. Zum Glück war es ein sehr weiches Alu. Das Verlöten der Star Platinen durch die Platine hindurch war nicht so optimal wie erhofft. Auch musste zwischen beiden Platinen eine Isolierung (Papier, Trafopapier, o.ä.) eingebracht werden, um eine Verbindung mit der Massefläche zu verhindern (etwa durch Grad an der Star Platine). Sollte ich diese Lampen nochmal bauen würde ich einen Anschluss der LED Star Platine von oben vorsehen, z.B. mit kurzen Drahtstücken. |
 |
||
 |
Der Aluminium Kühlkörper aus einem
Profil gefräst. Durchmesser 45mm, Höhe 40mm. Drei Bohrungen M3 halten über den Deckel die Lampe zusammen. |
 |
Hier noch ein Größenvergleich des 16 Pin TSSOP Gehäuses mit einem Streichholz. Die zweite Platine wurde nach dem erfolgreichen Test der ersten bestückt. Auf diesem Bild fehlt noch die Durchkontaktierung unter dem IC. |
|
Die Platine wird einfach auf den Kühlkörper
aufgesetzt. Über den Plexiglasdeckel und die Reflektoren werden die
LEDs auf den Kühlkörper gepresst. Mit ein wenig Wärmeleitpaste
ergibt sich eine gute Kühlung. Als Reflektor hatte ich zunächst wie bei den Osaram Golden Dragon LEDs einen MENTOR 5mm LED Reflektor geköpft, leider was das Ergebnis nicht so gut. |
 |
|||
 |
Trotz simpler Reflektoren kaum Streulicht nach hinten und ein großer Öffnungswinkel. | Blick von oben auf die Komplette Lampe. Auch wenn die größeren Reflektoren nicht eingeplant waren passen sie trotz 18mm Durchmesser grade hinein. Ebenfalls gut zu sehen ist der Absatz im Deckel um die Dicke auf die Einbaufassungen abzustimmen. |
 |
|
 |
Nachdem bei den ersten Tests leider ein großer Schatten
im Zentrum des Lichtkegels zu sehen war (linkes Bild), habe ich auf die
Reflektoren 2451.5100 von MENTOR gewechselt (Bild rechts). (Vorher MENTOR
2450.5100) Es sind zwar noch immer Abschattungen zu sehen, da aber keine gleichmäßige Fläche angestrahlt wird, fällt es nicht weiter auf. Bei LEDs mit so einer großen Kristallfläche müsste man eigentlich entsprechende Linsen verwenden... |
 |
||
Mit dem Ergebnis bin ich insgesamt zufrieden. Rechnerisch 606 Lumen, bei einer
elektrischen Leistung (inkl. der Schaltregler Verluste) von 7,7W. Knapp an 80
Lumen pro Watt vorbei, aber kein schlechter Wert bei 3000K, auch wenn Cree
mit 231 lm/W angibt (4500K!).
Preislich lohnt der Selbstbau nur noch im Bereich über 500 lm und mehr.
Vernünftige Lampen kosten dort noch 30,-€ und darüber.
Grob überschlagen belaufen sich die Materialkosten auf 16€ (5,- pro
LED + 6,- Kleinteile).
 |
|
|
loetmeister ©2011
