Eigenbau LED-Scheinwerfer mit Hausmitteln

Inhalt

1 Einleitung

2 Protoypenahnengalerie

3 Nacktisieren

4 Verschaltung

5 Zusammenfassung

6 Interessante Links


1 Einleitung

In der Gefahr mich zu wiederholen: Rotationssymmetrische Abstahlcharkaterisitken von Optiken haben an im Straßenverkehr bewegten Gefährten nicht's zu suchen PUNKT

Ich will hiermit versuchen, daß nicht allzuviele Leute beim Basteln von Fahrradlampen mit den Luxeon-LEDs die darauf zurechtgeschmiedeten rotationssymmetrischen Optiken verwenden. Außerdem soll im Gegensatz zu den aufwendigen und nur vorerst befriedigenden1 Implantationen von Side-Emittern in normale Fahrrad-Scheinwerfer (vergl. Lampentest0210) ein einfacheres Verfahren vorgestellt werden.

Dies hier vorausgegangenen Überlegungen sind ausrdrücklich keine Einzelleistung aus dem Elfenbeinturm oder der einsamen Hinterstube. Theorie, Ideen und Bau sind in regelmäßiger enger Absprache (auch stundenlangen Telephongesprächen) zwischen, im wesentlichen, Andreas Oehler (Tübingen), Martin Schröferl (München), Peter Schäfer (Berlin) und mir besprochen worden. Jeder von uns experimentiert auf seine Weise und befruchtet so die anderen.

Zu den rechtlichen Randbedingungen ist schon einiges im Beleuchtungstext enthalten. Ebenso ist da eigentlich schon einiges, die Optik betreffendes, enthalten:=)


IIRC wurde die Idee, 'n Lambertstrahler senkrecht in 'n Reflektor zu implantieren, von Thomas Metzmacher (www.velofactum.de) aufgebracht. Der Prototyp enstand dann Ende 2003 (siehe Prototyp FLhalbe). Da standen aber nur die 1 W-Emitter oder ,,riesengroße'' 5-W-Emitter zur Verfügung. Selbst ,,nacktisiert'', d.h. dem Acrylglas/Silikongel-Dom beraubt, sind die Chips eigentlich noch zu groß oder können zu wenige Strom ab. Das veränderte sich mit der Verfügbarkeit der 3 W-Emitter. Bei einem zulässigen Strom von 750--1000 mA können diese direkt in den Konstantstromkreis normaler Fahrraddynamos geschaltet werden (Einige Dioden/Glättungselkos hinzugewürzt). Zudem sind die Chipflächen der 3W-Emitter etwas kleiner als die der 1W-Emitter (Siehe eine Tabelle irgendwo in der Gebetsmühle)

Die Entwicklung ist also vom ersten, oben und unten verlinkten Protoypen über einige massive Varianten auf SK85-Kühlkörpern, 1 mm Kupferblechen zu Doppelschweinwerfern zu verstehen. Ein endgültiger Weg ist noch nicht abzusehen. Die Bilder sollen lediglich als Anregung dienen.

Die ersten Prototypen, inkl. umgesägter SK85-Kühlkörper, beruhen auf dem Konstruktionsprinzip, zu Justage und Kühlung die LEDs auf einem Kupferpin mit 10 mm Durchmesser zu montieren. Auf den beiden folgenden Bildern sind die linken vier 3 W Lambertstrahler noch mit Acryldom, der rechte ist schon nacktisiert.

Kupferpinsparade Kupferpins mit Kabel und Verschraubung
Mit einer entsprechenden Passung und etwas Wärmeleitpaste ist so eine einigermaßen dichte, gut wärmeleitende einfache Einstellung möglich. Bei Sideemittern sicherlich notwendiger als bei diesem, sich jetzt herauskristallisierendem Konzept.

Als Optik wird hier bevorzugt ein BiSy-FL verwendet. Die Lumotec's erzeugen ein wenig mehr Licht in Zone 1. Einen guten Sprung durch viel eingefangenen Lichtstrom wegen verbesserter Tiefe könnten auch Union Ellipsoids liefern; diese sind jedoch nur noch antiquarisch erhältlich.

Elektrische Isolierung: Es ist unbedingt auf eine elektrische Isolierung von Anschlüssen und Kühlpin von der Rest des Fahrrades zu achten!

Die Optiken müssen ca. 3,3 mm unterhalb der Trennebene durchgesägt werden. Dies liegt an der Höhe von 3,3 mm der Emitterfläche über der Montageebene des Kühlpins. Man kann natürlich auch genau in der Ebene durchsägen, hat dann nur jede Menge Streulicht bei versenkter LED oder ein Taschenfräsen vor sich... Außerdem gibt es keine Sägeblätter mit einer Dicke von 0 mm, also ist eh eine Hälfte verloren. Diese Sägearbeit ist IMHO die einzige schwierige Tätigkeit. 3,3 mm außerhalb der Symmetrieebene sind technisch mit eine Bügelsäge im Schraubstock nicht ganz so einfach zu realisieren. Mit Geduld sollte es aber klappen. Gelobt sei die Hommel:-)

Die Basisfläche des Kühlbleches zur Montage beträgt beim FL mindestens 78x35 mm. Dann sind aber vorne der Ring abgedreht und hinten die PX13,5-Höhle weggearbeitet. Ich habe mich auf 80x40 mm eingeschossen und platziere die LED ca. 13 mm von der Hinterkante auf dem Blech. Je nach Ausführung halt auf Kupferpin, direkt aufgelötet oder mit Kaptonfolie aufgeklebt.

Die Kabelausführung geschieht entweder über den Kupferpin oder direkt nach hinten durch das alte Birnenloch.

Justage: LED unter Strom setzen, halbierten Reflektor auflegen und grob positionieren, so daß das Lichtfeld zufriedenstellend ist. Umriß mit Folienschreiber markieren. Fünf-Minuten-Epoxiharz anrühren, auf Schnittkante und Kühlblech streichen, ausrichten und aushärten lassen. Dann noch mit einem Stückchen Plastik hinten den Kabelaustritt bzw. das restliche Birnenloch dichtsetzen. Mit schwarzer (Fenstermal-) Farbe alle störenden Stellen abdecken.


2 Prototypenahnengalerie

Tja, es gibt auch hier halt mehrere Evolutionsstufen:=)

2.1 Erster Klopper

Massivblock
Nur wenig unterschiedlich ist davon der folgende Kühlkörper angesiedelt. Was anderes gab die Vorratskiste am Wochenende nicht her.
FLhalbe und Lhalbe

2.2 Zweiter Klopper

Ein Katalogwälzen (Conrad/Bürklin) ergab als einzigen Kühlkörper mit ordentlicher Wandstärke (10 mm) zur Montage der Kupferpins und Einbringen von M6-Bohrungen zur Befestigung am Fahrrad den SK85. Dieser ist bei Conrad in unterschiedlichen Abmessungen verfügbar. Das Gewicht liegt dann bei ca. 154 gr inkl. LED und Reflektor bei einigen abgesägten Kühlrippen. Wärmetechnisch ist der Kühlkörper eindeutig überdimensioniert, die mechanischen Randbedingungen waren hier ausschlaggebend.
SK85-Bauweise
Einige Reststücke habe ich noch verfügbar, kann auch die Bohrungen und Passung (10H7) noch einbringen.

2.3 KupferblechFLhalbe

Mit einem Millimeter dicken Kupferblech wird ein ca. 50 g leichter LED-Scheinwerfer erzeugt. Dieser ist wunderbar für die Unterrohrmontage bei Liegerädern geeignet und elektrisch eindeutig vom Rahmen isoliert.
FLhalbe (Unterrohrmontage)
Meßergebnisse siehe FLhalbe bei den Scheinwerfervermessungen

2.4 DoppelhalbFL (AKA Touchdown)

Der Hauptscheinwerfer für den Baron wird ein DoppelhalbFL mit 2 LXHL-PW09 und senkrecht geteilten FLs. Die LEDs könnten wahlweise seriell oder parallel (Vorwiderstand je LED zur gleichmäßigeren Stromverteilung notwendig) geschaltet werden.

Zur Namensgebung: Die eiförmige Form und die beiden Lidschatten (oder Tränensäcke) zum Schutz der Zone 1 sowie das Erreichen der Lichtwerte für die TA24 (außer der Punkte L5/R5) legten diesen Namen einfach nur nahe.:-)

Das Kupferblech (40x83x5) wiegt trotz diverser Schlitzungen (1,7 mm dickes Kreissägenblatt) und Bohrungen (Kühlung und gewichtsbedingt) noch 113 g.

Mittelblech DoppelhalbFL von vorne Mittelblech DoppelhalbFL von oben
Der komplette Scheinwerfer wiegt dann, ohne Elektronik, ca. 155 g.

Aufgeklebte LED Kurz vor dem nacktisieren Erste Hälfte unter Strom Touchdown Touchdown
Ob das Licht im Lidschatten für L4-L5 und R4-R5 ausreicht? Die Zukunft wird es zeigen.

Der Vertikalschnitt in der Symmetrieebene der Beleuchtungsstärke sieht dann wie folgt aus. Es ist die reine Flußspannng über den Dioden, ein GleichRiechtEr ist gegebenenfalls noch hinzuzuziehen.
Vertikalschnitt
Meßwerte von der zweiten Version, die die erste am Baron ergänzt, sind hier zu finden. Knackpunkt sind derzeit eigentlich nur L5/R5 für > die 42 lm-Regelung und die elektrischen Kenndaten (zu geringe Leistungsaufnahme:=).

Ergänzung 19.12.05: Wer den Test von Andreas Oehler in der aktivRadfahren 11-12/2005 gelesen hat: Ja, es ist ein nichtkommerzielles Projekt. Ja, ich bastel die Dinger, aber nur meiner Eigenversorgung! Hinreichende Informationen für ambitionierte Selbstbastler sollten auf diesem Webseitenchaos auffindbar sein. Auch ist das Archiv der HPV-Mailingliste auf www.hpv.org sicherlich eine Fundgrube für den ein oder anderen Tip. Und falls jetzt jemand meckert, daß nackte LEDs Witterungseinflüssen gegenüber empfindlich reagieren könnten: Der Dauertest läuft seit zwei Wochen auf dem Dach (AKA RotverschiebungderHintergrundstrahlung

2.5 TouchdownL

Fortführung von Touchdown mit zwei halbierten Lumotecs auf 40x46x5 mm Kupferblech. L steht je nach Gusto für Light (leicht) oder Lumotec.

Gewichtsabschätzung: 12 g für zwei Lumotechälften (auf 42:-) mm abgedreht) und 62 g für das Kupferblech.

Rücklage LED-Mitte gegenüber Stirnseite Scheinwerfer ca. 20 mm. D.h. bei 8 mm LED-Durchmesser Mindestfläche ca. 25x42 mm ohne Montagemöglichkeiten!
Mittelblech TouchdownL von vorne oben Mittelblech TouchdownL von der Seite TouchdownL von hinten Mittelblech TouchdownL von oben
Der komplette Scheinwerfer wiegt dann, ohne Elektronik 95 g. Dies allerdings inkl. ca. 4x16 cm hochflexibler Laborlitze (LifY 1 mm2).

Touchdown L von vorne
Meßergebnisse siehe TouchdownL bei den Scheinwerfervermessungen

2.6 TouchdownLW

Fortführung von TouchdownL mit zwei halbierten Lumotecs auf 40x46x11 mm Kupferblech. LW steht je nach Gusto für Light oder Lumotecs und W für Weitwinkel. Hier ist das Blech auf 29 mm Breite auf beiden Seiten mit ca. 4,2 Grad schiefen Ebenenen versehen. So wird das Strahl aufgeweitet.

Eine so breite Auffächerung des Strahles ist notwendig, da sonst in der Mitte HV ein Erreichen der Mindestwerte der TA23 von L1/R1 problematisch macht.

Gewichtsabschätzung: 12 g für zwei Lumotechälften (auf 42:-) mm abgedreht) und 120 g für das Kupferblech.
Mittelblech TouchdownLW von vorne oben Mittelblech TouchdownLW von oben Mittelblech TouchdownLW von hinten Mittelblech TouchdownLW von hinten
Breiter und trotzdem mehr Licht in Zone 1 sowie kein so langes Vorfeld wie der Touchdown.

Meßergenbisse: Gegenüberstellung neu

Der komplette Scheinwerfer wiegt dann, ohne Elektronik, ca. 143 g.

Mittelblech TouchdownLW von vorne

2.7 TouchdownW

Namenskonstanz: Zwei halbierte FL an gekeiltes 79,2x12,54x36,5 mm Aluminium, garniert mit zwei PW09. Das Aluteil wiegt nach der Bearbeitung 62,4 g. Der Keilwinkel 4,26 Grad je Seite (3 mm auf 40 mm). Grundsteinlegung 26.03.2004 Mit Kabelenden bringt er dann 111 g auf die Waage.
Mittelblech TouchdownW von oben Mittelblech TouchdownW von vorne Mittelblech TouchdownW von hinten TouchdownW von vorne/unten
Und wenn man ein bißchen mit gnuplot und umfänglichen Dateien (Auflösung teilweise 0,1 Grad) spielt, dann ergibt sich auf die Straße projeziert folgendes Bild:
Projektion aus h=0,7 cm Höhe und 1/2 h in 5 m
Der FL ist zwar der beste verfügbare aber nicht der allerbeste Reflektor! Optimal ist ein möglichst weit reichende horizontaler Verlauf der Beleuchtungsstärke vor dem Rad. Je steiler die Charakterstik eines Scheinwerfers, bzw. die Ausprägung des Hot Spots, desto besser ist er für große Leuchtweiten geeignet. Und da sind große Reflektoren einfach optisch dem modischen Kleinkram überlegen. Übrigens ergibt sich bei h=0,65 m ungefähr eine konstante Beleuchtungsstärke zwischen Punkt 2 und HV auf der Straße

Der TouchdownW wurde allerdings Ende Sept. 2004 außer Dienst gestellt. Nach einem Sturz hatte sich das, inzwischen elastisch gewordene, 5-Minuten-Epoxi vom Alukörper gelöst. Es war innerhalb einer Woche deutlich Wasser in eine Hälfte eingedrungen und die LED drohte zu Ertrinken. Insofern sind die Messergebnisse auf dem Goniometer nicht allzu fair:-)

2.8 TouchdownE

Vorerst (04.04.2004) nur als Name vergeben: Zwei, in der seitlichen Ausrichtung einstellbare, senkrecht geteilte FL. Sozusagen Touchdown und TouchdownW in einem. Hier kann dann z.B. die LED direkt auf eine Kupferplatte (ähnlich 2.3) gelötet werden und in einem elektrisch isolierten Halter verbaut werden. Ob die Einstellung mit einer Links-Rechtsgewindespindel oder einem einfachen Keil, natürlich mechanisch fernbedienbar, realisiert wird... Es gibt viel zu experimentieren.

2.9 TD070204

Dies ist eigentlich nur ein Abklatsch des Ur-Touchdowns. Verbaut sind zwei Cree XR-E (XR7090WT-U1-WH-P4-0-0001). Für die Reflektoren werden zwei Überbleibsel aus den TD-Bauten verwendet. Daher müssen die LEDs gegenüber der Aufflagefläche der Reflektoren fast 7 mm versenkt werden. Das ist der Grund für den ,,dicken'' Brocken. Allerdings ist der Scheinwerfer fertig nur 108 g schwer und die Zerspanung ist relativ schnell gemacht. Das Eintauchen mit dem Sägeblatt bei den herkömmlichen Bauweisen dauert gerade bei Kupfer ewig!

Aufgrund der nicht mehr vorhandenen Birnendurchführung ist das experimentieren mit Rückenspiegeln nicht möglich.

Die Ausrichtung der Reflektorhälften ist nicht so ganz glücklich und zusammen mit dem hohen Lichtstrom der Crees gibt es dann leichte Probleme in Zone 1.

2.10 TD070211

Nach dem ersten vielversprechenden Anklang mit dem TD070204 ein Nachschlag mit einem (nahezu) mittig durchgesägten FL. Mit einer provisorischen Halterung wird die notwendige Versenkung der LEDs bestimmt: Die effektive Emitterfläche ist bei der nichtnackten Cree ca. 1,6 mm über der Montagefläche. Daher auch hier wieder Versenkungen von 1,6 bzw. 2,9 mm. Die Sägeblattdicke liegt bei 1,2 mm, der Angußnippel ist in der einen Reflektorhälfte genau mittig durchgesägt. Stimmt also auf's Zehntel:=)

Hier werden wieder Rückenspiegel eingesetzt. Aus einem 10er Alustab AlMgSi0.5 gefertigt werden erst 30 Grad nach unten angefräst und dann je 25 Grad zur Seite. Dann wird der Spiegelstab in der Mitte durchgesägt und man erhält je ein Teil für links bzw. rechts. Die Ausrichtung erfolgt dann manuell und im leuchtenden Scheinwerfer. Die Winkel sind stärker als gefertigt, zumindest der Winkel zur Seite muß wohl größer als 25 Grad sein.

Das Gewicht von TD070211 liegt bei ca. 97 g.

TD070211 LED in Tasche TD070211 von hinten TD070204 und TD070211

Bild: Rohteile TD070211 (links+mitte) TD070204 und TD070211

Auch dieser Scheinwerfer ist in Zone 1 noch heller als erlaubt. Bei früheren TDs hat das Abkleben der untern Hälfte der inneren Linse etwas in Zone 1 geholfen. Hier hilft es nicht. Bei diesen Lichtströmen muß also eher über ein penibel genaue Ausrichtung der LED, und eine andere Ausrichtung nachgedacht werden.

Neben dem Ausrichten der Reflektorhälften ist mal wieder die Herausführung der Kabel aus dem Reflektor der Knackpunkt. Das soll ja so passieren, daß kein Wasser eindringen kann. Und gerade an aufgeklebten LEDs läßt sich nur schwierig löten, die Keramik leitet die Wärme einfach zu gut weg. Kabel vorher angelötet: Kabel zerren während des Aushärtens der LED-Klebung an dieser. Kabel hinterher angelötet ist schwierig. Zudem müßten die schon bei der inwischen eingeführten Durchführung durch den Kühlkörper, siehe Bild von TD070211, mit 5-Minuten-Epoxi eingeschmiert werden und gleichzeitig angelötet. Fertigungstechnisch nicht das Optimum... Aber dafür sind das hier halt keine Reinkarnationen von LEDs in Thermoskannen:-)

2.11 InXRE_x

Im Sommer 2007 wurde in der Beleuchtungsmailingliste eine Sammelbestellung von Inolight Reflektoren durchgeführt. Dieser Reflektor ist von Haus aus für Lambertstrahler und einfache Montage vorgesehen und muß nicht wie ein herkömmlicher Glühbirnen-Reflektor präzise zersägt werden.

Im Original wird eine Luxeon LXHL-PW09 auf einem 0,5 mm hohen Podest verwendet. Wird eine Cree XR-E7090 verwendet, so ist die Podesthöhe anzupassen. Ein kurzer Test (LED auf einer CuNi-M10-Schraube aufgelötet) hatte etwa 3,5 mm als Optimum ergeben. Eine genauere Vermessung mit vielen Höhenschnitten dann 2 mm.

Warum eine XR-E und keine Seoul P4 oder Luxeon Rebel? Die Rebel ist mechanisch zu klein, fitzelig zu verarbeiten. Die SSC hat einen Hof (unscharfe Phosphorabgrenzung). Zudem sind beides Lambertstrahler, die Cree hat hingegen einen engeren Abstrahlwinkel, der Reflektor sammelt einen deutlich höheren Anteil des Lichtstromes der LED ein.

InXRE Verschiebung

Bild: Verschiebungsmechanismus (Stichmaß für die horziontale, Unterlagen für die vertikale Positionierung)

Die Serienfertigung für die ersten sechs Exemplare wurde aufgrund zuerst mit 3,5 mm ermittelten Podesthöhe aus SK85-Kühlkörpern gefertigt.

Die SK85 haben den Vorteil einer Dicke von 10~mm, viele Platz zum Aluspanerzeugen und einer dicken Seitenwange um dort die Befestigung unterzubringen. Wer keine Fräse zur Verfügung hat: Ein kleinerer Kühlkörper und ein möglichst großflächiges 2 mm dickes Alublech, das aufgeklebt wird, sollte es auch tun. Dann reicht als Werkzeug Bohrmaschine, M6-Gewindebohrer (Befestigung), 3,3 mm Bohrer für das Schmidtkabel und ein 5 mm Bohrer für das Kernloch des M6-Gewindes, Bügelsäge, Feile.

Die hier abgebildeten Langlöcher sind einzufräsen. Zwei Löcher mit dem 3.3er tun es auch, die dann mit einer Schlüsselfeile verbunden werden. Allerdings bringt das nicht viel, da auf der Rückseite die Position der Kühlrippen etwas unglücklich ist, da ist dann mit einem Fräser in die Rippen einzutauchen.

Abmessungen: Die LED wird etwa auf Höhe der Befestigungsbohrungen angebracht. Der maximal notwendige Verschiebeweg für eine akzeptable Ausleuchtung beträgt +-1,5 mm (also zwei 3,3er Bohrungen direkt berührend reicht).

Der Abstand der Bohrungen beträgt 42 mm. Ja, wirklich 42 mm:-)

Bevor die Reflektoren aufgesetzt werden unbedingt Funktionsprüfung der LEDs machen. Beim Anlöten passieren zu schnell Fehler (Kurzschlüsse auf dem Keramikträger oder im Kabel, da Innenleiter durchgeschmolzen).

Ein Höhenreißer ist hier ein sinnvolles Werkzeug um die Markierung für die Ausrichtung aufzubringen. Ein dünner Filzstift und Lineal können es auch tun. Nur ist vor dem Kleben bei der Entfettung das angerissene noch zu sehen, der Strich des Filzstiftes wohl nicht.

InXRE Kühlkörper InXRE LED-Landefläche (mit Kapton-Folienstreifen zur Isolierung) InXRE Kabeldurchführung

Bild: Die Einzelteile der ersten sechs InXRE_x (Kühlkörper, Distanzfolie und Harz für die LED, Kabelanschluß)

Die Reflektoren werden hier mit einer Silikonwurst, unten auf dem Kühlkörper aufgetragen, gedichtet. Der Spalt ist wegen der 1,5 mm dicken Unterlagsstücke um das gefräste 3,5er Podest auf 2 mm zu erniedrigen zu groß für 5-Minuten-Expoxi.

Vorne bildet eine ca. 0,8 mm dicke Polycarbonat-Scheibe den Abschluß. Auf den Reflektor wird dazu 5-Minuten-Epoxidharz aufgetragen und dann auf die etwas größer ausgeschnittene Scheibe gelegt. Dann visuell auf Dichtheit überprüft. Hier wurde dann noch außen mit schwarzer Fenstermalfarbe nachgefrickelt.

Fertiger Doppelscheinwerfer hoffentlich mit etwas überdimensionierter Halterung. Bei genauerem Hingucken zu erkennen: Nicht nur im unteren Bereich der Frontscheibe ist Reflexfolie (www.pedalkraft.de) aufgeklebt, sondern beim oberen Scheinwerfer auch auf die flache untere Fläche im Reflektor. Ob und wie diese wirksam ist muß sich noch herausstellen (s.u.)

Zwei InXRE von vorne Zwei InXRE von hinten

Bild: InXRE_x

Gut, die Kühlkörper sind derzeit sicherlich überdimensioniert. Aber dafür sind das auch keine Thermoskannen. Die Scheinwerfer wiegen so komplett 85 g. Davon entfallen ca. 14,5 g auf den Reflektor, 2,6 g auf die Frontscheibe, 0,6 auf die LED, etwas auf das Kabel und Kleber sowie Silikon und Schrauben, bleiben wohl etwas über 60 g für diese Reflektoren. Es geht aber auch leichter: 28 g (irgendein Kühlkörper für eine Gehäuserückwand aus einer Grabbelkiste eines Elektronikladens gebunkert) bzw. 22,7 g (Rest vom SK85).

0 Grad 20 Grad 35 Grad

Bild:Sichbarkeit der Reflexfolie im oberen Scheinwerfer (0 Grad, 20 Grad und 35 Grad seitlich)


3 Nacktisieren

Das ,,Nacktisieren'' von Luxeon LEDs ist mit Risiko verbunden. Erstens können dabei die Bonding-Drähte abgerissen werden, zweitens die Phosporschicht abgelöst werden. Mit Geduld und der richtigen Technik sollte es aber mit einer geringen Ausschußquote gehen. Belohnt wird das Risiko mit einer deutlich kleineren visuellen Emitterfläche.

Ich gehe so vor, daß die LED erst fixiert wird: Entweder mit 170-Grad-Lot aufgelötet oder mit Zwei-Komponenten-Kleber und Kaptonfolie aufgeklebt. Dann wird mit einem scharfen Frontschneider (z.B. Knippex 64 42 115)2 der Acryldom soweit am schwarzen Plastik erfaßt wie möglich. Durch laaangsaaames Kippen des Seitenschneiders um eine Schneidenkante wird der Acryldom aus seiner Verpressung (er ist eingeschnappt, Vorsicht!) gelöst. Sobald sichtbar Luft eindringt (Sichtbar über dem Phosphor und an den Bondigdrähten) ist die kritische Phase überstanden. Aber auch dann nicht hastig sein.

Wenn der Acryldom abgezogen ist, mit einer spitzen Pinzette, z.B. Erem 5-SA, die restlichen Silikonpropfen vom Chip entfernen. Aber auf die empfindliche Phosphorschicht achten. Direkt auf dem Phosphor kann auch ein bißchen Silikon stehen bleiben, das verbreitert nur den Lichtfleck, vergrößert aber nicht die Emitterfläche in der optischen Achse des Reflektors; zerstört also nicht Zone 1.

3W mit Restspuren Silikon 5W mit zerstörter Phosphorfläche

Bild: (von links) 3 W-Emitter und zerstörter 5 W-Emitter

Ich habe auf inzwischen ca. 20 nacktisierten LEDs in der Anfangzeit zwei entphosporte erzeugt. Eine davon die 5 W:-(

Ein paar ungeklärte Fragen stehen noch im Raume:

  1. Wie reagiert der Phosophor und der Chip auf den nun ungehinderten Zutritt von Luftsauerstoff und Feuchtigkeit?
  2. Außerdem scheint nach ersten Beobachtungen der Wirkungsgrad durch den abrupten Unterschied der Brechungsindizes leicht runterzugehen.

Auf Punkt eins gibt ../LEDAlterung/ ansatzweise Antwort.

Auf Punkt zwei Ergänzung 06.11.2005: Der Lichtstrom geht durch nacktisieren um ca. 15 % zurück. So an zwei PW09 gemessen. Allerdings äußert das sich nicht so drastisch im Endergebnis, da die Leuchtdichte steigt. Grund ist die überproportinal sinkende visuelle Chipfläche! Mit den Messungen an zwei gleichzeitig gebauten Scheinwerfern (A nacktisiert, B normal) wird das folgende Bild erzeugt. Dabei ist der unterschiedliche Lichtstrom der LEDs (gemessen bei 100 mA) herausgerechnet. So bestehen unbekannter Einfluß allerdings noch die vier halben FLs und die subjektiv optimale visuelle Ausrichtung beim Kleben (Projektion auf eine ca. 2 m entfernte weiße Wand).

Einfluß des Nacktisieren

Trotz des um 16 % verringerten Lichtstromes ist der nacktisierte Scheinwerfer ca. 14 % heller in HV und erfüllt die Vorgabe in Zone 1.

4 Verschaltung

Für den Baron wurden Touchdown und TochdownW ausgewählt. Die Verschaltung ist weiterhin einfach, wegen der Kondensatoren aber alles andere als kompakt.
Schaltbild Baron
Die Goldcaps sind für's Standlicht. Die 6,3 V-Elkos werden mit 6,8 V etwas außerhalb der Spezifikationen betrieben. Dies sollte hier aber hinreichend gut gehen. Wem das zu riskant ist, der wähle höhre Spannungswerte. Ein Flackern ist zumindest bei 10 km/h nicht mehr wahrnehmbar.

Die Spannungskurve am GleichRiechtEr-Eingang sieht dann aber auch nicht mehr allzu sinusförmig aus:
Bei ca. 78 Hz Bei ca. 25 Hz
Erste Alltagserfahrung: Hm, der Serienkondensator fliegt wahrscheinlich raus. Die LEDs fangen zu spät an Licht zu geben. Dafür ist der 1F-Goldcap schon als Standlicht erstaunlich gut und flackern tut auch nichts:-)
Baron mit Touchdown und TouchdownW
Und Licht kommt vorne wirklich raus:-) Vielleicht sollte ich einfach den TouchdownW zuschaltbar machen, dann geht es schon fast ab Schiebetempo los: Bei LEDs muß man halt nur wenig mehr als die Leerlaufspannung erzielen. Bei 5,7 V (5,3 V Diode+2x0,2V Gleichrichter) und 0,96 V h/km reichen halt 6 km/h. Gut, nicht ganz TA-gemäß aber wann schleicht man schon so langsam. Real reichen schon die ersten 2 m beim Anfahren (vom Grundstück runter, gleich 90 Grad Ecke), um das auf dem Gehweg parkende Auto zu erleuchten:-) Lediglich der Kabelverhau wird Ästheten garantiert stören.

Wer nur einen Touchdown betreiben will: 1F/5,5V-Goldcap über der einen weißen LED parallel schalten. Reicht als Standlicht einigermaßen.


5 Zusammenfassung

Meßwerte gibt's dan Goniometer inzwischen und sind ebenda zu finden.

Materialbeschaffung: Ich habe bisher gute Erfahrungen mit www.alu-verkauf.de und www.dianaelectronic.de gemacht.

Verbesserungsvorschläge:

Mal sehen, wann was durchgeführt wird. Seit Januar 2004 ist der Autor wegen eines bisher nie aktivierten Interrupts mit verringertem Zeitscheibenanteil im Bastel/Beleuchtungsbereich versehen:=)

6 Interessante Links

Einige interessante Links sollen nicht vorenthalten sein. Dies kann aber nur eine Auswahl sein, da sich der Bereich derart st"urmisch entwickelt... Weitere werden mit der Zeit aufgenommen.
1 Vorerst befriedigend ist so gut, daß ich am ATB seit Spätsommer 2003 mit zwei FL mit 5 und 1 W Sideemitter fahre und bisher nichts an der Beleuchtung mehr geschraubt habe. Gut, zuerst war ein 1 W-Nova statt eines 1W-FL drann. Der Tausch wurde aber nur unfallbedingt vorgenommen, die Optik des Nova wurde durch einen brechenden Hornlenker zerstört. Seriell zum 1W-FL hängt ein 1W-Rücklicht, die sich den Strom mit dem parallelgeschalteten 5W-FL teilen. Die Leistungsangaben beziehen sich auf die Nennleistung der eingebauten LEDs, nicht auf die tatsächlich aufgenommene Leistung.

2Da hätten wir wieder die Antwort auf die Frage nach allem:=)


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Historie:

15.02.04 Start der Seite.

18.02.04 Meßergebnisse Touchdown und Nacktisieren

01.03.04 Touchdown L und LW hinzugefügt.

02.03.04 TouchdownLW akutalisiert

30.03.04 Schaltbild, diverse Ergänzungen

05.04.04 Projektion und Gedanken zu TouchdownE

23.04.04 Ergänzungen beim Baron

29.09.04 Ergänzungen

06.11.05 Ergänzungen im Bereich Nacktisieren

26.11.05 geringe Ergänzungen, Formatierung

ab.02.07 TD0702xy

16.09.07 InXRE

Olaf Schultz