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100 Watt LED Stirnlampe

Lampenkopf:

Das Herzstück des Lampenkopfes mit der Ausfräsung für die LED...
Rückseite mit Kühlkanälen für eine Wasserkühlung und etwas Platz für zwei Taster und einen Temperatursensor...
Gelenkteile zur Befestigung am Helm...
Ich habe 2 starke Magnete reingeklebt um den Lampenkopf leicht einstell- und abnehmbar zu machen. Allerdings sind die Magnete doch ein bisschen arg stark geworden...
Ich habe mir einen Schlauch für Wasserarmaturen geschnappt und das Drahtgeflecht einfach heruntergezogen...
Da sind dann 2 Schläuche für die Kühlung, 2 dicke Kabel für die LED und ein Flachbandkabel für die Taster und Temperatursensor reingekommen...
Schalter und Temperatursensor eingebaut, Schlauch angeschlossen und alles mit Heisskleber ausgefüllt um später keine Kurzschlüsse zu riskieren...
Andere Seite mit der LED...
Die Halterung am Helm...
Montiert...
Gefräste Platine für den Step-Up Wandler...
Die Schaltung ist ein einfacher Step-Up Wandler der über einen Arduino angesteuert wird. Der Wandler arbeitet absichtlich im lückenden Betrieb, da die Regelung sonst schwer bis unmöglich wird. Achte deswegen bei Nachbauten darauf einen Amidon T200-2 Kern mit 30 Windungen zu verwenden - andere Spulen können schnell zu Problemen führen.
Schaltplan
Assembler Programm für den Arduino
  • A: Wassertank
  • B: Pumpe
  • C: Step-Up Wandler
  • D: Arduino UNO
  • E: Sicherungshalter und Ein / Ausschalter
  • F: Ladebuchse
  • G: 4x LiFePO4 12Ah Akku mit Balancerplatinen
Die (fast) fertige Stirnlampe mit Batteriepack - jetzt fehlt nur noch eine Glasscheibe zur Abdeckung der LED...
Fazit:
  • Wie erwartet irrsinnig hell...
  • Pumpe und Kühler am Lampenkopf sind an und für sich mehr als ausreichend dimensioniert. Bei Versorgung aus einem großen Eimer wird der Kopf kaum spürbar warm und die LED läuft auch mit 130 Watt über längere Zeit problemlos. Nur leider ist der Tank im Batteriepack eine Fehlkonstruktion - dem fehlt einfach Fläche um die Wärme über das Blechgehäuse loszuwerden. In der Praxis sind die 100 Watt deswegen nur ein paar Minuten möglich, dann sollte man wieder runterregeln.
  • Weiteres Problem: der AD/Wandler wird gerade bei der Temperaturmessung arg gestört was bei dem Aufbau allerdings auch nicht allzusehr verwundert.
  • Der Arduino nimmt viel zu viel Platz weg, ist Murks zu befestigen und verursacht ein Riesendurcheinander mit den Kabeln...
  • Der Lampenkopf ist relativ schwer - man spürt es recht deutlich.
Das würde ich aus heutiger Sicht anders machen:
  • Lampenkopf abspecken: Kunststoffgehäuse mit kleiner Kupfereinlage für die Wasserkühlung. LED kleben anstatt schrauben.
  • Kühlung im Batteriepack verbessern, allerdings ohne den Tank zu vergrößern (z.B. mit Röhrchenschlangen die Wärmeübertragung zum Blech optimieren).
  • Arduino rauswerfen, dafür einen Attiny direkt auf die Wandlerplatine.


Der erste "Feldversuch":























Christian Knüll / Heidelbergerstr. 6 / 74746 Höpfingen / Deutschland / christian@estlcam.de