Supernova E3

[TitanWolf]

Hallo Wolfgang,

wenn die Spule derart heiss wird, klingt das für mich nach Sättigung.. Aber in Bezug auf LED-KSQ habe ich damit zu wenig praktische Erfahrung (oder genauer: Gesättigte Spulen sind mir da noch nicht untergekommen, bislang).

meinst Du ich soll zwischen + Eingangspannung und + Diode die Spannung 10 -15V anlegen?
Soll dabei die Schaltung auch normal bestromt werden?

Nein, normale Eingangsspannung im Bereich 15-20V am Eingang der KSQ anlegen. Ich hätte da eine Vermutung: Ist die Differenz zwischen LED-Flussspannung und Eingangsspannung zu gering, könnte meiner Vermutung nach der Strom in der Spule (welche getaktet die LED versorgt) zu hoch sein = Sättigung..

Das erklärt immer noch nicht die Unterschiede unserer KSQ, aber vielleicht hilft es, die Ursache zu diagnostizieren.

Allerdings sollten 10V Eingangsseitig bei 3,XV Flussspannung ausreichen?!

Ich hatte viel Glück mit Oskar und Labor Netzteil. Habe beides (ein Hameg und ein Voltkraft mit 2 x 30V/2,5A) bei ebay Kleinanzeigen für kleines Geld bekommen.

Da hattest Du Glück - ich bin seit dem Verlassen meines letzten Arbeitsgebers eher auf Notbehelfe angewiesen. Für (meine) alltägliche(n ) Dinge ist alles vorhanden, doch ein DSO, Labornetzteil usw. fehlt noch.

Viele Grüße
Wolf

Edit: Ich werde müde.

 

[MotorMan]

Gut das ich nochmal gerfagt habe! Puh!
Auch bei 10V wird der Chip nach wenigen Sekunden so heiß das man Ihn nicht mehr berühren kann.

Wahrscheinlich ist meine KSQ einfach defekt.

Viele Grüße,
Wolfgang

 

[TitanWolf]

Hallo Wolfgang,

wirklich seltsam. Ich teste es nun einmal mit dem 40A 5V PSU, das limitiert zumindest nicht den Eingangsstrom..

Viele Grüße
Wolf

 

[MotorMan]

Hall Wolf

Vielen Dank. Ich habe gerade nochmal 15V gecheckt. Selbes Ergebnis.
Ich gehe jetzt aber erstmal ins Bett. Habe nen 2 1/2 jährigen Sohn der wahrscheinlcih morgen früh um 6Uhr wieder bespaßt werden will.

Viele Grüße,
Wolfgang

 

[TitanWolf]

Hallo Wolfgang,

so, getestet: mit 5V PSU sehe ich lediglich das Flackern der Schaltfrequenz des PSU - nichts KSQ-relevantes aufgetreten. Komplett ohne Kühlung bei 900 mA Betriebsstrom ca. 30-40°C Spulentemp. nach 5 Minuten Freiluftbetrieb und ca. 60°C am IC. Da ich die Platine wärmeableitend (mit der Unterseite) verklebe, bleibt sie im Gehäuse später kühler.

Bei der geringen Differenzspannung sollte die Sättigung am ehesten auftreten (wenn meine Theorie auf diese LED-KSQ übertragbar ist).

Ich probiere es morgen mit einer 12V Stromversorgung eines anderen Schaltnetzteiles.. das ist die spätere Betriebsspannung. Bin gespannt, ob es dann heisser wird.

Die LED-Spannung und Strom (allerdings leider nur mit 2 Wire Messung) messe ich dann ebenfalls.

Viele Grüße und gute Nacht
Wolf

 

[TitanWolf]

Hallo zusammen,

heute stellte ich den Umbau einer E3 für einen Interessenten (eine meiner übriggebliebenen E3s) fertig. Natürlich RoHS-konform mit bleifreiem Lot.

Zuerst einmal: Weder bei 5V DC eingangsseitig noch bei 19V DC eingangsseitig (das erstbeste 12V PSU hatte leider nur 200 mA, etwas zu wenig für zuverlässige Tests) wurden die Bauteile nach 1-2 Minuten ungekühlter Laufzeit so warm, dass ich sie nicht mehr anfassen konnte.

Der IC wird erwartungsgemäß etwa 50-60°C komplett ungekühlt bei 900 mA Einstellung warm, er leitet seine Abwärme durch einen zentralen Lötpunkt recht gut in die Platine.

Die Spule wird bei mir nicht einmal 50°C warm, max. gefühlt 40-45°C. Dies komplett ungekühlt bei allen drei Spannungen (wobei bei 12V DC das Netzteil limitierender Faktor ist).

Den Strom kann ich leider nicht messen.. mein Multimeter weigert sich diesbezüglich, zu funktionieren (erzeugt nur noch Kurzschlüsse bei dieser Messeinstellung). Immerhin konnte ich die Spannungen (gegengeprüft mit Wattmeter) überprüfen:

4,97V DC In => 2,88V LED-Spannung
11,96V DC In => 3,01V LED-Spannung
18,93V DC In => 30,03V LED-Spannung

Seufz, nun darf ich ein neues, brauchbares Multimeter für Strommessungen erwerben. Hat jemand ein 4-Messdraht Fluke zum Verkauf?

Die Leuchtstärke ist meiner optischen Wahrnehmung nach etwas intensiver, als bei dem Originalaufbau.

Ich habe nun trotz der recht kühl gebliebenen KSQ mir die Zeit genommen, für diesen Umbau eine Montage- und Wärmeableitmöglichkeit zu generieren. Übrigens habe ich die Zuleitungen aus Gewichtsgründen anstelle mit 0,75 mm² in diesem Fall mit 0,5 mm² hochwertigen Silikonlitzen ausgelegt, denn selbst diese sind (bei dem geringen Versorgungsstrom, selbst bei 5V Eingangsseitig) überdimensioniert.

Bilder vom Umbau folgen etwas später in einem bebilderten Beitrag, bin am Aufräumen und Abschließen der Lampenmontage.

Viele Grüße
Wolf

 

[visafan]

Den Strom kann ich leider nicht messen.. mein Multimeter weigert sich diesbezüglich, zu funktionieren (erzeugt nur noch Kurzschlüsse bei dieser Messeinstellung).

Ähm... verstehe ich das jetzt richtig? Dein Multimeter stellt im Strommessmodus einen Kurzschluss dar? Das muss doch so sein, damit man Strom messen kann Oder verstehe ich jetzt etwas falsch?

Seufz, nun darf ich ein neues, brauchbares Multimeter für Strommessungen erwerben. Hat jemand ein 4-Messdraht Fluke zum Verkauf?

Und was bringt dir eine 4-Drahtmessung, wenn es um Strom geht? Damit wird doch nur der Spannungsabfall an den Messleitungen kompensiert. Na gut, wenn man direkt am Shunt die Spannung messen will, dann bringts was, für "richtige" Strommessung ist das doch egal?

4,97V DC In => 2,88V LED-Spannung
11,96V DC In => 3,01V LED-Spannung
18,93V DC In => 30,03V LED-Spannung

Bei 19V ist die LED anscheinend durchgebrannt und aus dem Step Down wurde ein Step Up Tschuldigung, konnte nicht anders.
Recht überzeugt bin ich von der KSQ aber nicht. Der Ausgangsstrom ist mehr von der Eingangsspannung abhängig als bei meiner China-KSQ für 2$. Und die Drop-Spannung ist anscheinend auch sehr groß.

Bilder vom Umbau folgen etwas später in einem bebilderten Beitrag, bin am Aufräumen und Abschließen der Lampenmontage.

Schneller! Will es sehen Wenn schon mein Lämpchen heute nicht gekommen ist

Grüße

 

[Reinhard]

Schneller!

Sei nicht so ungeduldig ...

 

[TitanWolf]

Ähm... verstehe ich das jetzt richtig? Dein Multimeter stellt im Strommessmodus einen Kurzschluss dar? Das muss doch so sein, damit man Strom messen kann Oder verstehe ich jetzt etwas falsch?

Ja, korrekt - nur bringt das nichts, wenn am eingangsseitig zwischengesteckten 2A/5A Flink Sicherungsclip (alte Vorsichtsmaßnahme) die Sicherung durchbrennt.

Das Multimeter sollte im Normalfall keinen Verbraucher ("Leitungswiderstand") darstellen, schon gar nicht seriell zum eigentlichen Verbraucher. Glücklicherweise hatte ich es -vor- der KSQ zwecks Eingangsstrommessung angehangen, nicht danach..

Und was bringt dir eine 4-Drahtmessung, wenn es um Strom geht? Damit wird doch nur der Spannungsabfall an den Messleitungen kompensiert. Na gut, wenn man direkt am Shunt die Spannung messen will, dann bringts was, für "richtige" Strommessung ist das doch egal?

Na, bei der LED wenig - damit ließe sich nur die Messungenauigkeit des Spannungsabfalls kompensieren. Aber die Gerätchen können noch mehr - und ich messe auch gerne Ströme > 50A (und nicht direkt vor dem Messgerät), da erhält so etwas nicht unbedeutende Eigenschaft.

Bei 19V ist die LED anscheinend durchgebrannt und aus dem Step Down wurde ein Step Up Tschuldigung, konnte nicht anders.

Lach, das rettet mir den Abend.. Es sollte natürlich 3,03V dort stehen.

Recht überzeugt bin ich von der KSQ aber nicht. Der Ausgangsstrom ist mehr von der Eingangsspannung abhängig als bei meiner China-KSQ für 2$. Und die Drop-Spannung ist anscheinend auch sehr groß.

Naja, sie ist recht günstig. Bei rund 4,50€ ohne Versand und ordentlicher Platine aus Deutschland..? So schlecht scheint die Effizienz (ohne es messen zu können) nicht zu sein. Der IC alleine ist schon relativ teuer für solche Bauteile, liegt auch an seiner max. Spannung (die wohl durch die übrigen Bauteile gestaffelt wird, je nach Verkaufspreis bei Anvilex).

Drop-Spannung dürfte, wenn ich die nicht wirklich einsehbaren Leiterbahnen um den IC herum betrachte, vor allem wegen der Diode größer sein, als der Chip selbst (ich probiers jetzt nicht aus, doch sie könnte dadurch verpolungssicher sein).

Bei den PCB-Components KSQ steht auch explizit im Datasheet: Wenn einer den Drop reduzieren möchte, kann er die eingangsseitige Diode auslöten und brücken. Allerdings gibt es dann keine Gewährleistungsansprüche mehr (zu Recht, möchte nicht wissen, wieviele Käufer das Ding "mal kurz" verpolt anschließen).

Schneller! Will es sehen Wenn schon mein Lämpchen heute nicht gekommen ist

Geduld, Geduld. Ich habe 4 Stunden an der Wärmetransferlösung gearbeitet.. Das bezahlt einem keiner. Immerhin weiß ich nun, wie die Montage vibrationsgeschützt, sehr gut gekühlt und kurzschlusssicher am Gehäuse möglich ist.

Viele Grüße
Wolf

 

[TitanWolf]

Soo, der "einfachste" Umbau.. Nr. 1 für einen anderen Nutzer.

Adern geschützt und durchgeführt (beim 2. Versuch NACH dem Hineindrücken der Gummidurchführung, sonst passt es nicht optimal ohne weitere Bearbeitung) - sehr hochwertige Schrumpfschläuche mit Innenheisskleber, daher ist es auch gleichzeitig auf Zug gesichert:

Passend gekürzt, Enden eingeschrumpft, verlötet - die neuen Litzen benötigen keinen Hitzeschutz, es sind hochwertige Silikonlitzen (die Originalkabel schälen sich bei Löttemperatur schön (Isolierung schrumpft), daher habe ich sie im Hitzeschutzgeflechtschirm nochmals partiell eingeschrumpft):

Komponenten, welche ich gefertigt habe, allseitig bearbeitet und gesäubert:

.. und die Höhennivellierung des ICs:

Löcher übertragen:

Gebohrt, gesenkt und verschraubt:

Höhennivellierung aus Aluminium mittels sehr hochwertigem 2K Wärmeleitkleber montiert (natürlich derart, dass nichts kurzgeschlossen wird):

... und das Ex-U-Profil eingeklebt (es sieht nach etwas viel Wärmeleitkleber aus, doch ist unten im Deckel eine Vertiefung, welche zumindest partiell ausgefüllt werden sollte, um die Wärmeableitung zu optimieren - das funktioniert nur mit hochwertigen Wärmeleitpasten oder -klebern, normale Produkte sind eher Isolatoren..):

KSQ passend eingeklebt und auf Isolierung bedacht positioniert (es ist z.B. ein Streifen Schrumpfschlauch auf der innenliegenden Seite als Schutz des Pluspols eingebracht). Sowohl die Spule als auch der IC sind nahezu direkt (0,1 bis 0,3 mm) mit dem U-Profil verbunden, der Spalt gefüllt mit 2K Wärmeleitkleber. Die Unterseite kann dank dem U-Profildesign auch Wärme abtransportieren. Funktionstest erfolgreich:

Leuchtbild unverändert, jedoch meinen Augen nach etwas heller (ich fertige morgen noch Vergleichsbilder an, heute keine Lust mehr..) - allerdings zu dicht an der Wand:

Fertig eingeschrumpft und ready to use mit 120 cm+ Kabel sowie mehrstufigem Schrumpfschlauch (günstiger, flexiber klebefreier Schrumpfschlauch ca. 10 cm Abstand und dazwischen ca. 2 cm lange Innenheisskleberstücke, welche weniger flexibler, dafür aber robuster sind) - die Lampe ist sogar dichter als vor dem Umbau:

Ich hoffe, es gefällt dem zukünftigen Nutzer wenigstens ansatzsweise.

Viele Grüße
Wolf

 

[henningt]

Und was hat den zukünftigen Nutzer so ein Umbau gekostet?

 

[TitanWolf]

Nicht viel. Über Geld spreche ich nicht. Aber nochmal zu dem Preis tue ich das nicht.

Viele Grüße
Wolf

 

[MotorMan]

Hallo Wolf,

sieht super aus! Ich habe heute auch gebastelt und hier sind ein paar Bilder von meinem Umbau.
Ich habe bei mir die Unterspannungsanzeige gerettet. Sie spring knapp unter 5,6V an. Ist auf den Bildern aber schlecht zu sehen.
Vom Stromverbrauch bin ich aber entäuscht. Bei 7,5V zieht die Lampe jetzt 0,69A und sie ist kaum heller. Siehe Bild aus dem Keller.
Ich habe die Lampe jetzt fast eine Stunde an bei 7,5V. Vorderes Gehäuse (Lampe) wird 39°C, Deckel hinten 43°C, Chip 47°C und Spule 53°C. Ich denke die Werte sind O.K.

Ich überlege aber den KSQ auf 700mA umzubauen. Müßste doch eigentlich nur durch die änderung des Messwiderstand funktionieren.
Die ganzen KSQ von Anvilex (bis auf die Hochvoltvarianten) unterscheiden sich doch nur durch diesen Widerstand oder?
Ich hoffe daduch auf einen besseren Wirkungsgard und weniger Verbrauch zu kommen.

Wo bekomme ich solche Widerstände?

Viele Grüße,
Wolfgang

 

[TitanWolf]

Hallo Wolfgang,

das Kompliment kann ich zurückgeben - Deine Lösung ist ebenfalls sehr ansprechend!

Ich habe die Unterspannungsanzeige für den späteren Besitzer nicht beibehalten, da er keinen Akku anschließt, sondern eine höhere Versorgungsspannung aus einer Schaltung die Lampe versorgt - daher der Umbau ohne "Huckepack-Platine".

Vom Stromverbrauch bin ich aber entäuscht. Bei 7,5V zieht die Lampe jetzt 0,69A und sie ist kaum heller. Siehe Bild aus dem Keller.

Hmm, was hat die Lampe mit der Widerstandsschaltung eigentlich an LED-Strom bedingt? Viel heller ist sie nicht, das stimmt. Die LEDs scheinen auch etwas zu streuen, so hat Deine bei den Messungen eine höhere Spannung an der Anvilex-KSQ eingestellt.

Vorderes Gehäuse (Lampe) wird 39°C, Deckel hinten 43°C, Chip 44°C und Spule 49°C. Ich denke die Werte sind O.K.

Das ist vollkommen im Rahmen. Meine Kühllösung ist etwas extrem, da ich sie ausprobieren wollte.

Bei mir bleibt der ganze Gehäuseteil nach 15 Minuten Betrieb an 19V nun deutlich unter 40°C. Offen steigt die Temperatur vom Deckel auch nur auf Handtemperatur, die Platine (soweit meine Finger das erfühlen) hat dabei die gleiche Temperatur, die Verteilung ist somit super.

Ich vermute, dass bei Deiner Huckepacklösung ein großer Anteil der Temperatur über die dazwischengelegte (Alu?)Blechronde abgeleitet wird, denn die Unterseite der Anvilex wurde (ungekühlt) gefühlsmässig fast gleich warm, wie die Spule.

Ich überlege aber den KSQ auf 700mA umzubauen. Müßste doch eigentlich nur durch die änderung des Messwiderstand funktionieren.

Klar, das funktioniert.

Die ganzen KSQ von Anvilex (bis auf die Hochvoltvarianten) unterscheiden sich doch nur durch diesen Widerstand oder?

Hmm, die haben viele verschiedene KSQs im Angebot.. Auch einige mit nativen 30V Max. ICs (lt. anderen Käufern), während dieser IC, welchen wir vorliegen haben, bis 50V geht (dazu jedoch Bauteile um ihn herum bedingt, welche die 50V abkönnen).

Bei gleichem IC und gleicher Spannungsfreigabe ändert sich nur der Messwiderstand, richtig.

Wo bekomme ich solche Widerstände?

Conrad/Voelkner haben einzelne SMD-Kondensatoren - ob sie auch einzelne SMD-Widerstände verkaufen, weiss ich nicht, würde es jedoch vermuten. Reichelt hat diese vermutlich auch, doch sind sie oftmals teuerer (und etwas serviceentfernter)

Ansonsten schaue einmal in der Bucht, dort ist der Versandkostenanteil dank Briefsendungen geringer (bei niedriger Stückzahl).

Viele Grüße
Wolf

 

[visafan]

Ich habe bei mir die Unterspannungsanzeige gerettet. Sie spring knapp unter 5,6V an. Ist auf den Bildern aber schlecht zu sehen.

Ui, das ist interessant Wo genau hast du die Spannung für die KSQ dann abgegriffen?

Vom Stromverbrauch bin ich aber entäuscht. Bei 7,5V zieht die Lampe jetzt 0,69A und sie ist kaum heller. Siehe Bild aus dem Keller.

Auge und Kamera haben beide eine nichtlineare Kennlinie der wahrgenommenen Helligkeit. Viermal so viele Lux wirkt nur doppelt so hell. Es kommt auf dem Bild aber merklich mehr Licht raus, passt doch?

Vorderes Gehäuse (Lampe) wird 39°C, Deckel hinten 43°C, Chip 47°C und Spule 53°C. Ich denke die Werte sind O.K.

Ab 80°C an den Bauteilen könnte man sich langsam Sorgen machen. Die Temperaturen sind mehr als gut!

Wo bekomme ich solche Widerstände?

Erst einmal brauchst du das Format des Widerstandes (sieht nach 1206 aus). Bei Conrad gibt es dann passende SMD-Widerstände mit fast allen Werten, die man sich vorstellen kann. Für 700mA würde ich 0,27 Ohm benutzen.

Grüße

 

[TitanWolf]

Auge und Kamera haben beide eine nichtlineare Kennlinie der wahrgenommenen Helligkeit.

Die Aldikamera von mir hat vor allem eine von der (wahrnehmbaren) Realität deutlich abweichende Helligkeitsregulierung.

Je nachdem, wohin ich fokussiere oder wie rasch ich schwenke vor dem Auslösen, wirkt die Lampe wir eine Sternenexplosion oder wie ein Streichholz.

Der wahrgenommene Helligkeitsunterschied bei Raumlicht und an einer Wand war bei meinem Test eher marginal (allerdings hielt ich beide Lampen sowie einen Akku und vier Drähte mit zwei Händen, daher keine Hand frei für eine Kamera oder intensive Begutachtung..). Zwar wahrnehmbar (nebeneinander), aber ob das rund 20% gestiegener Stromstärke entsprechend sein sollte?

Was mich an Wolfgangs KSQ etwas wundert, ist die Temperatur der Spule: Meine Spule wurde nie derart warm, wie der IC (ungekühlt).

Viele Grüße
Wolf

 

[MotorMan]

Hallo Wolf,

das Alublech ist 3mm stark und leitet durch die Schrauben die Wärme in den Deckel (So denke ich mir das zumindest ).
Bei der Befestigung des KSQ auf dem Blech mußte ich allerdings tricksen da ich kein Wärmleitkleber zur Hand hatte.
Ich habe auf der Rückseite der Platine in der Mitte (wo auf der anderen Seite die heißen Bauteile sind) Wärmeleitpaste und am Rand temperaturbeständigen Sekundenkleber aufgetragen.
So habe ich die Platine dann auf das Blech geklebt, frei nach dem Motto: Gut gepfuscht ist halb gewonnen.

Hallo Visfan,

Du mußt die + Spannung für die KSQ am besten vor der dicken Diode (- Seite der Diode) auf der Rückseite abgreifen. Minus einfach da anlöten wo vorher -LED dran war.
Du könntest mit + auch hinter die dicke Diode (+Seite) gehen. So hast Du einen Verpolschutz aber das Ding erzeugt einen Spannungsabfall von 0,9V!
Die Diode muß aber drin bleiben sonst funktioniert die Anzeige nicht.

Viele Grüße,
Wolfgang

 

[MotorMan]

Ein Frage habe ich noch vergessen. Wie berechnet Ihr den Messwiderstand?

 

[visafan]

Danke für die Beschreibung!

Ein Frage habe ich noch vergessen. Wie berechnet Ihr den Messwiderstand?

Steht im Datenblatt: Der IC versucht, die Spannung am Messwiderstand bei 0,2V zu halten. Mit R=U/I kannst du alles ausrechnen

 

[TitanWolf]

Hallo Wolfgang,

Visafan war wieder schneller.

Stahlschrauben leiten eher schlecht, doch die "Huckepacktragende Platine" selbst leitet durch den Kupferschichtanteil recht gut. So wurde auch ab Werk die Wärme von ihr abgeleitet.

Die Diode muß aber drin bleiben sonst funktioniert die Anzeige nicht.

Wenn Du sie brückst, müsste die angezeigte "Unterspannung" demnach 0,9V tiefer aktivieren.

Das ist dann schon eher eine: "Hilfe, ich (die LED) leuchte gleich GAR nicht mehr, auch, wenn der Spannungsversorger noch volle Leistung liefert" - Anzeige.

Viele Grüße
Wolf