Hier erst mal mein Review der Lampe von Anfang des Jahres. Ich habe sie gebraucht erstanden und hatte von Anfang an vor sie umbauen zu lassen, da es doch ein sehr schöner Host ist und die Akkupacks mit dem dazugehörigen Ladegerät sehr praktisch sein können, wenn man mal nicht mit losen Akkus hantieren möchte.
Durch Austausch der LED und den Einbau von neuen Akkuzellen sollte die Lampe auf den aktuellen Stand der Technik gebracht werden. Die LED sollte eine neutrale Farbtemperatur von ca. 4000K und eine möglichst gute Farbwiedergabe haben. Außerdem sollte natürlich die Wärmeableitung optimiert werden.
Um die Wärmeableitung zu optimieren, sollte die LED auf einer Kupferplatine mit Aussparung in der Sperrschicht montiert werden. So macht Lupine es ja auch bei den aktuellen Lampen. [EDIT: auf den Bildern der aktuellen Upgrade-Platinen sieht es eher nach "thermal vias" aus]
Austausch der Akkuzellen:
Photon aus dem TLF hat netterweise den Umbau für mich gemacht. Bevor er sich mit der LED beschäftigt hat, hat er die Zellen in den drei Akkupacks ausgetauscht. Jeder Akkupack enthält zwei 18650er, welche an einen Balancer mit Schutzschaltung angeschlossen sind. Während der Vorbesitzer der Lampe an einem der Akkupacks herum gelötet hat, wollte ich, dass es jetzt korrekt gemacht wird, also mit Hiluminband punktverschweißen. So ähnlich macht Lupine das auch.
Als Ersatz für die (teils stark) gealterten Sanyo Zellen habe ich mich für LG INR18650MH1 entschieden, welche moderner und Leistungsfähiger als die Panasonic NCR18650B Zellen sind (hier ist vor allem die Entladung mit ca. 3A interessant), welche Lupine inzwischen selbst verwendet (wenn auch nur minimal). Ein großer Vorteil dieser Zellen ist auch, dass sie sehr günstig sind. In der Zwischenzeit kamen allerdings schon wieder bessere Zellen auf den Markt.
Hiluminband:
Zellen verbunden:
Vorher:
Nachher:
Es hat alles wunderbar geklappt. Alle Akkupacks funktionieren einwandfrei. Es ist schön, dass man sie so leicht auseinander nehmen kann.
![Clap :clap:](./images/smilies/icon_clap.gif)
Ich habe auch mal die Akkulaufzeit der höchsten Helligkeitsstufe mit einem der Akkupacks getestet (nach dem Austausch der LED!). In meinem Review hatte ich ja das Selbe mit den alten Zellen gemacht. Die Lampe befand sich, wie bei mir üblich, in einem Eimer voll Wasser, welches ca. 20-25°C Grad warm war. Dieser stand in einem Schrank zusammen mit dem Sensor meine Luxmeters. Dessen Werte wurden dann aufgezeichnet.
Wie man sehen kann, ist die Wärmeableitung sehr, sehr gut. Dazu später mehr. Nach 10min nur 3,5% Helligkeitsverlust! :thumbup:. Interessant finde ich aber, dass die Helligkeit zwischen Minute 20 und 25 beginnt langsam abzufallen. Ich glaube nicht, dass das an der Erwärmung der LED liegt, da das Wasser nach dem Test nicht nennenswert wärmer war (zugegebenermaßen habe ich das aber nur mit der Hand getestet). Den Abfall auf 85% erklärt das auch nicht. Ich würde schätzen, dass der Treiber irgendwie Schuld ist? Mit den alten Zellen lief die Lampe unter sehr ähnlichen Bedingungen 25, 43 und 43min. Bei Gelegenheit werde ich vielleicht auch noch mal die anderen beiden Akkupacks testen.
Ich habe auch mal versucht die Effizienz des Treibers ungefähr zu berechnen.
Laut diesem Test hat die XP-L bei 4,5A eine Vorwärtsspannung von ~3,8V und verbraucht damit 3,8V * 4,5A = ~17,4W. Die Lampe lief mit den neuen Akkus 1:06:26, also 1,10722h. Die LED hat somit insgesamt 17,4W * 1,10722h = 19,3Wh verbraucht. Zwei LG MH1-Zellen enthalten bei 3A Entladestrom laut diesem Test 2 * 10,45Wh = 20,9Wh. Damit beträgt die Treibereffizienz ca. 17,4Wh / 20,9Wh = 0,83, also 83%. Für einen Buck-Treiber ist das wohl mäßig effizient. Diese Rechnung ist aber leider nicht perfekt genau.
Austausch der LED:
Entschieden habe ich mich für eine Cree XP-L HD U6 5A3 mit min. 80 CRI (Datenblatt). Die XP-L ist in meinen Augen ein guter Ersatz für eine stark unterbestromte SST-90 (ab Werk nur 1200 Lumen! :entsetzt:) und diese spezielle Version hat in meinen Augen momentan die beste Kombination aus Farbtemperatur und Farbwiedergabe von allen XP-L/XM-L2 LEDs. Zu der XM-L2 Version dieser LED gibt es hier einen Thread. Ein australisches Labor hat bei diesen sogar einen CRI von 88 ermittelt.
Das U6 in der Bezeichnung ist der Effizienz-Bin. Wegen der schönen Lichtfarbe, ist dieser bei weitem nicht der beste, mit dem man diese LEDs kriegt. 5A3 ist der "Tint", also die Lichtfarbe (welche Farbtemperatur mit möglw. welchem Farbstich). Einen grafischen Überblick der verschiedenen Tint-Bins gibt es hier. Man sieht, dass 5A3 ein relativ kleiner Bereich ist im Vergleich zu denen mit höheren Farbtemperaturen. Die LEDs mit dieser Lichtfarbe sind sich also alle sehr ähnlich. Sie haben einen Farbtemperatur von 4000-4125K, also "echtes" Neutral-weiß. Man sieht außerdem, dass der Bereich direkt an die Linie des schwarzen Strahlers angrenzt (dicke, horizontale Linie durch die Mitte). Das bedeutet, dass die LED besonders Farbstichfrei ist. Je weiter man weg ist von der Linie, desto stärker ist der Farbstich (je nach Richtung z.B. grünlich, gelblich, orange etc.).
Da Photon gerne alles misst, was mit Lampen zu tun hat, hat er netterweise sowohl den Strom, den der Treiber in jeder der vier Helligkeitsstufen durch die LED jagt, als auch das Farbspektrum der LED gemessen.
Natürlich korrekt mit (18 mOhm/1%)Messwiderstand:
Die LED-Ströme in den vier Stufen:
4,57A
2,9A
1,83A
0,343A
Hier das Spektrum der XP-L, allerdings am unteren Rand gemessen, wo das Spektrum deutlich weniger Blauanteil hat. Daher die niedrige Farbtemperatur von 3300K (Photon misst nur eine Punktförmige Stelle des Emissionsbereichs). In Achsnähe (also mittig oben auf der LED) hat er ca. 4050K gemessen, was die Werte von Cree und von dem australischen Labor zu bestätigen scheint.
Mit Hilfe des Cree PCTs, diesen Testergebnissen und dem von Photon gemessenen LED-Strom konnte ich dann auch schon vorher berechnen, wie hell die Lampe sein würde. Ich kam auf folgende Werte (4,55A & 50°C ): ca. 1242 LED-Lumen und ca. 900-1000 otf Lumen. "otf" (= "out the front") bezeichnet hierbei die Lumen, die tatsächlich vorne aus der Lampe raus kommen. Dafür muss man für die Scheibe und den Reflektor bestimmte Prozente abziehen. Da es sich hier um eine unbeschichtete Glasscheibe handelt, geht man bei ihr von 92% Lichtdurchlass aus. Bei dem speziell strukturierten Kunstoffreflektor wird das schon deutlich schwieriger. Ich habe dann 80-85% geschätzt. Da kann man fast nur noch raten. Gute, unstrukturierte ("smo") Alu-Reflektoren liegen oft so bei 90% Reflexion.
Nun aber erst mal zum Einbau. Die SST-90 Platine sitzt auf einer Rille im Lampengehäuse, hat einen Durchmesser von ca. 31,8mm und ist mit vier Schrauben fest verschraubt. Die Kabel vom Treiber kommen von unten durch die Platine.
Hier einige Bilder der Innereien der Lampe:
Die Spule passt so gerade in den Lampenkörper und ist sogar mit der gegenüberliegenden Seite verklebt.
Bedenkt bitte bei diesen Bildern ausdrücklich, dass der Vorbesitzer der Lampe sie auseinander genommen hat, die LED abgelötet hat, den Dom, also die Linse, der LED entfernt hat (man nennt das "De-Domen") und dann alles wieder sehr unordentlich und schlecht zusammen gelötet hat. Im Originalzustand würde das alles vieeeel sauberer und ordentlicher aussehen, wenn die Lampe neu wäre. Die LED war durch das schlechte Verlöten (es war ein Luftspalt zwischen LED und PCB!!) und das De-Domen merklich dunkler, als wenn die Lampe neu wäre. Photon hat in seiner Ulbrichtkugel 650 otf Lumen gemessen. Dieser Wert sank wegen der schlechten Verlötung dann aber schnell auf 450 ab.
Das De-Domen (Erklärung des Vorgangs hier) an sich ist hingegen eine oftmals sinnvolle Aktion, die zu einem Lichtstromrückgang von ca. 10% führt, aber zu einem Leuchtdichtegewinn von ca. 90%. Die Leuchtdichte [cd/mm^2] einer LED bestimmt zusammen mit dem Durchmesser des Reflektors maßgeblich die Reichweite (Lux-Wert in bestimmter Entfernung) einer Lampe (Erklärung dazu hier). Leuchtdichtemessungen vieler bekannter LEDs findet man hier (Cree gibt sie z.B. leider nicht im Datenblatt an).
Nun aber zurück zum Thema diese Threads.
Praktischerweise gibt es von Noctigon das XP32 Kupfer-PCB, welches fast genau die richtigen Maße hat (32mm Durchmesser, 0,3mm dicker), um das alte PCB zu ersetzen.
Um das PCB mit den Schraubenlöchern der Lampe kompatibel zu machen, musste Photon zwei der Löcher erweitern. Außerdem musste er zwei Löcher für die Kabel bohren und zwei Kontaktstellen freilegen, um diese anzulöten. Am Ende wurden dann die LED "gereflowed".
Die Kontaktstellen waren dann aber leider zu nah am Reflektor und mussten an den Rand verschoben werden.
Eingebaut:
Fertig:
Der Reflektor liegt direkt auf dem PCB auf und der Fokus ist optimal. Photon hat dann auch noch die LED-Lumen und otf Lumen der LED (also einmal außerhalb und einmal innerhalb der Lampe) in seiner selbst gebauten Ulbricht-Kugel (mit sehr genauem Luxmeter von Gossen) gemessen:
4,57A - 1260 - 980
2,9A - 925 - 725
1,83A - 643 - 488
0,343A - 147 - 110
Meine Berechnungen waren also gar nicht so schlecht
![Cool :cool:](./images/smilies/icon_cool.gif)
Fazit:
Die Wärmeableitung wurde deutlich verbessert. Während die Lampe vorher schon recht schnell warm wurde, wird sie jetzt wirklich spürbar schneller noch heißer.
Das Lichtbild ist wirklich sehr praktisch, da der Spot sehr groß ist und trotzdem eine brauchbare Reichweite hat (die Lampe ist aber kein Thrower). Dadurch, dass die LED deutlich kleiner ist als die SST-90, ist der Spot natürlich kleiner. Da der Vorbesitzer aber die SST-90 entdomt hatte, ist der Spot bei meiner Lampe fast gleich groß geblieben, aber halt deutlich heller.
Die Lichtfarbe der LED ist vor allem in höheren Stufen sehr angenehm! Sie ähnelt der einer Nichia 219A (~4500K, 92CRI), allerdings mit etwas weniger Rotanteil. Nichtsdestotrotz: sie kann rot!
![Very Happy :D](./images/smilies/icon_biggrin.gif)
Die Lampe ist jetzt auf jeden Fall wieder modern und sehr praktisch!
![Dance :dance:](./images/smilies/icon_dance.gif)
Nachtrag 13.2.16:
Letztens kam ein Umschlag aus den USA bei mir an mit dem letzten verbleibenden Upgrade für die Lampe. Eine UCLp-Scheibe von flashlightlens in Utah. UCLp-Scheiben sind Antireflex beschichtete Acrylglasscheiben mit 97% Lichtdurchlass (normales Glas => 92%). Dies ist der einzige mir bekannte Onlineshop, welcher beschichtete Scheiben als Einzelstücke in beliebiger Größe vertreibt und das zu akzeptablen Preisen.
![Dance :dance:](./images/smilies/icon_dance.gif)
Die passende Größe hat einen Durchmesser von 43,41mm, ist aber mit 2,25mm Dicke leider etwas zu dick. Die kleine Lücke zwischen Bezel und Lampenkörper könnte man aber einfach mit einem O-Ring füllen.
Sinn des Upgrades:
Sieh cool aus und beruhigt das Gewissen durch vollständige Optimierung der Lampe.
![Mr. Green :mrgreen:](./images/smilies/icon_mrgreen.gif)