2 dimbare Luxeons op 12 Volt (Versatile)
Gecreëerd op 21 januari 2012 14:24
Categorieën: Verlichting
De Versatile is standaard uitgerust met 2x een Sigma Mirage 5W halogeenlamp.
Beide lampen hebben een eigen schakelaar. Ze kunnen dus afzonderlijk worden ingeschakeld. Echter vind ik dat niet ideaal. Als je rechts van de fiets staat en de linker lamp brand, dan zie je die bijna niet. En omgekeerd uiteraard.
Om beter gezien te worden is het dan ook handig om beide voorlichten te laten branden. Alleen betekent dat dus met de Mirages dat je 2x 5W aan hebt staan.
Met de 3 Ah accu betekent dat maximaal 3,6 uur licht waarbij ik gebruik van claxon, achterlicht en richtingaanwijzers nog niet eens heb meegenomen.
Ik rijd ook overdag graag met verlichting aan dus wilde ik graag een energiezuinige oplossing. Die heb ik met dit project denk ik wel gevonden.
Met onderstaand project heb ik beide lampen branden voor 6,7x zo weinig verbruik dan met 2 brandende Mirages.
Bij Conrad heb ik witte 3W Luxeons met aluminium behuizing besteld. Deze Luxeons zijn geschikt om regelrecht aan te sluiten op 12 Volt.
Allereerst heb ik de behuizing op eenvoudige wijze aangepast. Aan één kant heb ik de koelribben weggevijld zodat de behuizing een platte kant heeft gekregen. (zie de foto hierboven.... ik had hem graag hieronder gehad maar Ligfiets.net vertikt het om hieronder een foto te plaatsen)
Met 2 slangklemmen (met wormwiel voor aandraaien) valt de Luxeon nu gemakkelijk te monteren op een buis zoals die in de neus van de Versatile zitten.
Om de Luxeons aan de kunnen sluiten op de verlichtingstekkers van de Versatile (dezelfde stekkers als in een Sigma Mirage halogeenlamp gebruikt worden), heb ik een "blokje" gekocht die aan de achterkant van de Luxeon geprikt kan worden maar ook aan normale 12 Volt halogeenspots die voor verlichting binnenshuis gebruikt worden. Aan dit "blokje" zitten 2 draden. Aan deze 2 draden heb ik een contrastekker gemonteerd zodat de "Sigma"-stekker erin geprikt kan worden om de Luxeon van spanning te voorzien.
Het blokje kan achter aan de Luxeon geprikt worden en de Sigmastekker van de Versatile in de contrastekker. Met de kleine slangklem kan vervolgens de Luxeon aan de Versatile gemonteerd worden en klaar.
De praktijk heeft echter uitgewezen dat de Luxeon wel erg veel licht geeft en al snel verblindend werkt voor tegenliggers. Dus moest ook daar een oplossing voor gezocht worden.
Helaas wil dimmen met de standaard regelprint die aan de Luxeon vast zit, absoluut niet.
Na tijden klooien en diverse dingen proberen ben ik op het volgende uitgekomen.
De regelprint van de Luxeon heb ik verwijderd.
Hiertoe moet eerst de voorste ring worden losgeschroefd (met 3 boutjes). Vervolgens kan de lens uit de behuizing gehaald worden. De LED zelf wordt nu zichtbaar. Deze LED zit op een print gesoldeerd. In deze print zitten 2 boutjes die de print op de plek houden maar ook een andere print aan de achterkant van de LED. Deze boutjes moeten dus worden losgedraaid. Kleine moertjes zijn zichtbaar aan de achterkant van de LED.
De achterste print kan nu worden losgesoldeerd en een nieuw printje zonder enige regelelektronica kan worden vastgesoldeerd.
Het nieuwe printje is even groot als de originele print en heeft uiteraard ook 2 gaten voor de boutjes. In plaats van de 2 prikkertjes die op de originele print zitten, heb ik nu direct 2 snoertjes gemonteerd aan de print met aan het andere uiteinde van het snoertje de eerder genoemde contrastekker.
De Luxeon weer in elkaar draaien.
De Luxeon is nu absoluut niet meer geschikt om regelrecht op 12V aan te sluiten! Er moet dus een nieuwe regelprint voor gemaakt worden.
Ik heb het eenvoudig, goedkoop maar toch redelijk efficiënt aangepakt.
Het meest eenvoudige zou nog een voorschakelweerstand zijn. Ik heb het lichtelijk meer uitgebreid gemaakt door nog een LM317 (TO-220 behuizing) te gebruiken als stroombron.
Het schema wat ik in elkaar gesoldeerd heb is deze:
De weerstanden en diodes heb ik vrij zwaar genomen: 3 Watt
De waardes van de weerstanden kunnen naar eigen inzicht aangepast worden. Belangrijk is dat de Io's van beide gedeeltes samen opgeteld niet meer zijn dan 700 mA.
Als je standaard weerstanden neemt uit de E12 reeks zou je de volgende combinaties kunnen nemen:
R1 2,2 Ohm en R2 10 Ohm wat resulteert in 568 mA en 125 mA
R1 2,7 Ohm en R2 5,6 Ohm wat resulteert in 463 mA en 223 mA
Bij de eerste combinatie is het energieverbruik enorm laag bij gebruik van R1. Beide Luxeons verbruiken dan samen slechts 1,5 W maar geven toch nog redelijk licht. Nadeel is dat er maar weinig verschil zit tussen alleen R2 inschakelen of zowel R1 als R2 inschakelen. Je ziet dan maar weinig verschil in helderheid van de LEDs. De helderheid tussen R1 en R2 is echter vrij groot.
Bij de tweede combinatie is het energieverbruik bij gebruik van R1 wat hoger, dan verbruiken beide Luxeons samen 2,7 Watt. Nog steeds een nette hoeveelheid in vergelijking met 1x een 5W Sigma Mirage. Bij deze combinatie van weerstanden is er duidelijk verschil tussen gebruik van alleen R1, alleen R2 of R1 en R2 samen.
Voor een uitgebreidere beschrijving van het rekenwerk wil ik graag verwijzen naar een ander zelfbouwproject hier op ligfiets.net.
Welke combinatie het beste is? Dat weet ik nog niet. Ik heb in m'n eigen Versatile een testopzetje gemaakt waarbij ik met een schakelaar kan wisselen tussen combinatie 1 en combinatie 2. Ik vermoed dat de 'zuinige stand' van combinatie 1 al voldoende licht oplevert.
De optionele schakelaar in het schema is een andere schakelaar. Deze heb ik aangebracht om 1 Luxeon te kunnen kortsluiten indien deze het begeeft. Het is een wisselschakelaar met 0-stand zodat ik dus kan kiezen uit de ene Luxeon kortsluiten, de andere Luxeon kortsluiten of geen van beide Luxeons kortsluiten. Onder normale omstandigheden staat de schakelaar dus in de nul-stand. De schakelaar zit overigens helemaal voor in de neus van de Versatile. Het is een noodoplossing mocht er dus een Luxeon defect raken; er is voor mij geen reden om deze schakelaar binnen handbereik te plaatsen.
Het voordeel van het gebruik van de LM317 wordt nu ook duidelijk. Zou ik een voorschakelweerstand gebruikt hebben, dan kon ik dit trucje niet toepassen. Ik heb de Luxeons in serie staan. Stel dat ik daarvoor een voorschakelweerstand had geplaatst dan zou ik daarbij uitgaan van 12V waarbij dus 2 Luxeons in serie staan. Sluit ik vervolgens 1 Luxeon kort dan zou de stroom door de andere Luxeon veel te groot worden. De LM317 zorgt ervoor dat de stroom gelijk blijft. Bij wijze van spreken zou ik 24 Volt kunnen aansluiten op de LM317 en net zoveel Luxeons in serie als ik zou willen. 1, 2, 3, 4 of nog meer maakt totaal niet uit (zolang de Luxeons samen maar niet meer dan 22 V nodige zouden hebben maar dat terzijde)
In het schema heb ik in plaats van Luxeons de stekkers getekend. In werkelijkheid ziet de behuizing waarin ik de elektronica gebouwd heb zo uit:
De twee gele snoeren gaan naar de Luxeons. De stekkergaten in de doos zijn voor de stekkers die normaal gesproken in de Sigma's geprikt worden (de voedingsstekkers dus). Deze stekkers komen uit bij de schakelaars van de Versatile. De schakelaar is de 'kortsluitschakelaar'
Voor de veiligheid heb ik de 2 LM317's een koelplaat gegeven. Vermoedelijk is die helemaal niet nodig gezien het weg te werken vermogen ergens tussen de 1 en 2,5W ligt afhankelijk van de keuze van de weerstanden.
Samengevat nog even een overzicht van het verbruik en stroom bij gebruik van Sigma Mirage of Luxeons (2 verschillende combinaties weerstanden):
Sigma Mirage 5W lampen
Sigma Mirage
Vermogen
Stroomsterkte
1 Lamp
5 W
417 mA
2 Lampen
10 W
833 mA
Onbewerkte Luxeons
Aantal Luxeons
Vermogen
Stroomsterkte
1 Luxeon
4,8 W (bij benadering)
400 mA (bij benadering)
2 Luxeons
9,6 W (bij benadering)
800 mA (bij benadering)
Bewerkte Luxeons met weerstandcombinatie 1 (10/2,2 Ohm)
Verlichtingstand
Vermogen
Stroomsterkte
Lage stand (10 Ohm)
1,5 W
125 mA
Middenstand (2,2 Ohm)
6,8 W
568 mA
Hoge stand (beiden)
8,3 W
693 mA
Bewerkte Luxeons met weerstandcombinatie 2 (5,6/2,7 Ohm)
Verlichtingstand
Vermogen
Stroomsterkte
Lage stand (5,6 Ohm)
2,7 W
223 mA
Middenstand (2,7 Ohm)
5,6 W
463 mA
Hoge stand (beiden)
8,2 W
686 mA
Tot slot hieronder nog een 8-tal foto's van de verschillende verlichtingen.
Elke foto is geschoten met:
- Statief op de kap, voor zover het statief het toeliet zo laag mogelijk om ooghoogte te benaderen
- Sluitertijd 2,0 s
- Diafragma 2,8
- Handmatige witbalans ingesteld met de Luxeons op maximaal vermogen
- Fietskar links op 5 m
- Hurricane rechts op 10 m
- Fujin linksachter op 20 m
2 Luxeons / Combinatie 1 / 10 Ohm / 125 mA / 1,5 W:
2 Luxeons / Combinatie 1 / 2,2 Ohm / 568 mA / 6,8 W:
2 Luxeons / Combinatie 1 / beide weestanden/ 693 mA / 8,3 W:
2 Luxeons / Combinatie 2 / 5,6 Ohm / 223 mA / 2,7 W:
2 Luxeons / Combinatie 2 / 2,7 Ohm / 463 mA / 5,6 W:
2 Luxeons / Combinatie 2 / beide weerstanden / 686 mA / 8,2 W:
1 Mirage / 5 W:
2 Mirages / 10 W
Aan de foto's te zien wint de 2x Mirage het wel qua lichtopbrengst. De ellende is alleen dat een camera de dingen anders vastlegt dan het oog waarneemt. Maar ook dan... witte reflectie licht met de Luxeons enorm goed op maar andere dingen weer minder. Dit lijkt redelijk kleurafhankelijk te zijn. Op zich niet zo vreemd omdat halogeenlicht meer in het rood-gele gedeelte van het spectrum zit terwijl de Luxeons ergens in het blauwe gebied zitten.
Welk licht nou beter is? Ik weet het (nog) niet.
Voor een iets betere test zie http://www.ligfiets.net/zelfbouwer/project.php?project_nr=318" target="_blank">Verschil Luxeon 3W (Conrad) en 5W halogeen (Sigma Mirage)
Reacties (0)