LED-Bike Light Set BF48L20BBL

Das Philips LED Bike Set BF48L20BBL (~~~K676) ist ab Feb. 2010 auf dem deutschen Markt. Es stehen zwei Modi zur Verfügung: Laut Herstellerangaben High-Power mit 80lx für 2h und City-Eco mit 20lx für 8h.

Erste Untersuchungen können an einem Exemplar im Feb. 2010 durchgeführt werden. Das Gewicht liegt inkl. Akkus, ohne Lenkerhalter^3.184, bei 293g, ohne Akkus bei 183,3g zzgl. max. 35g für den Lenkerhalter. Es werden zwei Luxeon Rebel mit einem Abstand von ca. 18mm in einem gemeinsamen Offsetspiegel betrieben. Die Frontscheibe ist ca. 80mm breit und 45mm hoch. Das Gehäuse ist ca. 112mm lang. Das gegossene Aluminiumgehäuse wird als Kühlkörper verwendet.

Geladen wird der Scheinwerfer über die mini-USB-Buchse in etwa 7 h am mitglieferten Netzteil^3.185 mit 3,53-3,58W^3.186 bzw. etwa 15 h am PC oder anderen USB-Netzteilen mit 1,62-1,71W.^3.187 Mitgeliefert werden vier Philips-Akkus (Baugröße AA) mit 2450mAh. Das Laden der Akkus ist im Gehäuse vorgesehen: Der Deckel der Akkuschale ist mit einer Inbusschraube (M4) verschraubt. Während des Ladens ist das Licht nicht einschaltbar bzw. es geht automatisch aus.

Die Bestückung der Platine macht einen sauberen und durchdachten Eindruck. Als zentraler Prozessor wird ein PIC16F722 verwendet. Durch dessen Programmierung könnten in Zukunft auch andere bzw. weitere LED-Taktungen vorkommen.

Drei blaue^3.188 Status-LEDs kennzeichnen die Restlaufzeit (vgl. Tab. 3.40) und den Ladezustand. Beim Ladevorgang ändern die LEDs in der jeweiligen Ladestufe ihre Helligkeit. Volle Ladestufen werden durch konstant leuchtende LEDs signalisiert.

Tabelle 3.40: Restlaufzeiten BF48L20BBL

LEDs	Katalog		Meßdaten
Anzahl	H	Eco	High	Eco
Helligkeit	80 lx	20 lx	95 lx	28 lx
[-]	[min]	[min]	[min]	[min]
3	120	480	113	387
2	80	300	75-85	256-281
1	40	180	45-63	160-180

Bild 3.118: Batteriespannung und Status-LED BF48L20BBL

Die obigen Messungen werden mit ca. zehn Ladezyklen alten Original-Akkus durchgeführt. Die Akkus werden in einem AT-2 vollgeladen.^3.189Die Messungen finden bei Raumtemperatur statt. Im High-Modus ist der Scheinwerfer gekühlt. Die Spannbreite der Umschaltpunkte ist durch die manuelle, nebenbei ablaufende, Ablesung verursacht. Die gemessenen Laufzeiten stimmen mit den Herstelleranageben relativ gut überein. Gutes Verhalten: Wenn die Lampe im High-Modus wegen leerer Batterie ausgeht und sie dann mehrfach wieder in den High-Modus gestartet wird geht sie zwar wieder aus, hat aber im Eco-Modus dann immer noch ca. fünf Minuten Restlaufzeit. Geht die Lampe im Eco-Modus wegen Batterieentladung aus, so ist nut noch ein kurzzeitiges Einschalten nach ca. zehn Sekunden möglich.^3.190 Die Akkus werden gut ausgenutzt: Die Lampe schaltet nicht vorzeitig ab, entlädt die Akkus aber nicht zu tief. Spätestens bei 3,4...3,5V, entsprechend 0,84V pro Zelle, wird abgeschaltet.

Die Ruhestromaufnahme liegt zwischen 252µA bei 4,0V und 286µA bei 6,0V. Wenn nicht Akkus mit geringer Selbstentladung (z.B. Sanyo Eneloop) eingesetzt sind ist damit eher die Selbstentladung der Akkus und nicht die Dauerlast der Lampe das Problem.

Die beiden LEDs sitzen, in Serie geschaltet, auf einer Platine. Diese ist über die Verschraubung des Reflektors direkt auf der Oberschale der Lampe angedrückt. Zwischen der Platine und dem Gehäuse ist anscheinend ein Wärmeleitkleber aufgebracht. Auf der Platine findet sich noch ein angeschlosssener NTC. Damit sollte eine Abregelung bei Übertemperatur stattfinden. Bei ca. 21$^{\circ}$C Umgebungstemperatur war aber nach einer Stunde im High-Modus ungekühlt keine nennenswerte Leistungsreduzierung zu verzeichnen, das Gehäuse ist also üppig dimensioniert.

Es sind zwei Schaltregler^3.191 auf der Platine verbaut.

LED-Schaltregler:

Sense-Widerstand 0,145. Gleichstromwiderstand der Spule: 0,045. Spulenkörper 10x10x4,2mm.

Akku-Ladeschaltregler:

Sense-Widerstand 0,2. Gleichstromwiderstand der beiden Spulen: 0,2. Spulenkörper 8x8x4,2mm

Über den Sense-Widständen lassen sich mit dem gemessenen Spannungsabfall die Ströme berechnen.

Tabelle 3.41: LED-Ströme BF48L20BBL

Modus	$I$	$t_{\mbox{\footnotesize An}}$	$t_{\mbox{\footnotesize Aus}}$	$f$
	[mA]	[ms]	[ms]	[Hz]
High Power	689	Daueran
City Eco	689	2,2	5,8	125

Der LED-Schaltwandler selber wird spannungsabhängig betrieben. Zwischen 3,6 und 5,5V mit

$$f_{\mbox{\footnotesize BF48}}\mbox{[Hz]}=170000U\mbox{[V]}-230000$$ (3.97)

also ca. 400-700kHz betrieben. Ab etwa 5,5V nähert sich die Frequenz ca. 715 kHz an. Ab ca. 6V wird noch ein Frequenz von 6,6kHz über die eigentliche Wandlerfrequenz gelegt. Die ohmschen Verluste des LED-Wandlers belaufen sich auf

$$P_{\mbox{\footnotesize V LED-Wandler}}=RI^2=(0,145+0,05)\,\Omega\cdot 0,689^2\,\mbox{A}^2=0,092\,\mbox{W}$$ (3.98)

Der Einfluß von Temperatur und Kühlluft auf des BF48L20BBL wird in Bild 3.119 wiedergegeben.^3.192

Bild 3.119: Temperatureinfluß beim BF48L20BBL (High-Modus)

Das Gehäuse funktionert gut als Kühlkörper.

Der gesamte Lichtstrom im vorderen Halbraum beträgt 291lm.