Bec cu leduri pt far

[tyc]

Ideea iluminarii drumului /semnalizarii pozitiei cu ajutorul ledurilor nu e noua .

La conserve ,pardon masini, au aparut diverse sisteme de lumini de zi (DRL) din fabricatie ,ulterior introducerii obligativitatii folosirii luminii de intalnire si pe timpul zilei .La motociclete e obligatorie lumina si in oras/sat/comuna/drum national sau nu ,pe scurt de cand pornesti motorul . In acest sens ,micsorarea consumului de energie si pastrarea nivelului de iluminare e dorita. La masina nu se justifica economic investitia dar aici conteza deoarece se lungeste viata bateriei si uneori a alternatorului .

Am inceput lucrul la un nou becoled cu doua faze: scurta si lunga !

Ledurile folosite la realizare sunt MK-R de 4000K@1000lm in numar de 4 buc dispuse 3 pe faza scurta si unul pe faza lunga . http://www.cree.com/LED-Components-and-Modules/Products/XLamp/Arrays-Directional/XLamp-MKR

Suportul pe care vor fi asezate e din cupru si a fost dificil de realizat piesele componente .

Am cautat heatpipeuri cu freoni,acetona sau ceva similar dar nu am gasit decat cu apa ,iar cu apa nu sunt potrivite deoarece ingheata cand temperatura coboara sub 0C (sau poate chiar mai sus) ; motiv pt care am adoptat racirea cu circuit de lichid (antigel) antrenat de o electropompa conventionala actionata la 12V . Racire antigelului se va face intr-un radiator de PC .

Am cca 50W de disipat pt a mentine temperatura ledurilor suficient de scazuta .

[tyc]

A aparut un heatpipe cu acetona si voi folosi asa ceva desi am finalizat racitorul cu pompa mecanica . https://picasaweb.google.com/112827018205146693954/RacitorPompa12V?authkey=Gv1sRgCLHjkICe88-sLw#5988324607612302322

Dar sa incep cu inceputul :

Acum cativa ani ,am realizat ceva faruri cu led ? Am mers pe leduri de la Cree deoarece sunt vizionari pragmatici . La alti producatori sunt probleme multiple dar la Cree singura problema gasita a fost capsula ledului .

Primele aveau doar o faza ,erau numai proiectoare de exemplu :

a) 6buc XP-G R5 http://www.cree.com/LED-Components-and-Modules/Products/XLamp/Discrete-Directional/XLamp-XPG aranjate pe doua serii de cate 3 leduri ,alimentate la 1A fiecare serie de cate o sursa de curent constant (SCC) in comutatie facuta cu LM3401 http://www.ti.com.cn/cn/lit/ds/symlink/lm3401.pdf ,iar cu ajutorul unui PWM (cu SA555D -,capsula SMD si dt= -40...85C) se regleaza curentul de iesire . https://picasaweb.google.com/112827018205146693954/6XPGR5?authkey=Gv1sRgCP77pYWVodjQbw#5986888527836106594

b) 6buc XM-L http://www.cree.com/LED-Components-and-Modules/Products/XLamp/Discrete-Directional/XLamp-XML aranjate pe doua serii de cate 3 leduri fiecare alimentate la 2A fiecare serie de cate o SCC in comutatie cu LM3409http://www.ti.com.cn/cn/lit/ds/symlink/lm3409.pdf ,reglajul curentului se face cu un potentiometru dublu . https://picasaweb.google.com/112827018205146693954/6XML02?authkey=Gv1sRgCOGPl8-06YjWZw#5986891935774339266

Acestea se montau in far dar era cam dificil deoarece trebuia distrus farul (spart) si refacut.

Acum am facut numai un becoled care poate fi montat in orice far standard .Spre deosebire de predecesori ,acesta va avea doua faze . ...(3)

Este facut cu MK-R in numar de 4 buc.(3 pe faza scurta si unul pe faza lunga) amplasate direct pe racitor .

Sunt alimentate prin 4 SCC liniare de 1A bucata. Curentul e reglabil in 3 trepte (suficient).

Racitorul ledurilor este format dintr-o bucata de cupru prelucrata corespunzator , prin care circula lichidul de racire . (4)

Utilizez o pompa cu roti dintate cumparata de pe ebay cu aproximativ 11$ .

Radiatorul este format din doua radiatoare de CPU ; se insereaza o conducta de cupru in canalele frezate anterior in primul radiator iar al doilea le acopera .

Acum am gasit heatpipe (heatpipe) care lucreaza si la temperaturi negative si se schimba un pic proiectul : voi folosi ? pe care voi lipi ledurile cu Silver Alumina epoxi ? .

Stiu ca seama cu becoledurile care se gasesc pe ebay dar numai seamana!

Acelea sunt :

1) cu 2 leduri COB iar acestea sunt cu 4 ;

2)cu tensiune electrica mai mare decat tensiunea de sistem (12V) ;

3)sistem de racire fortat cu heatpipe (vs racire combinat);

4)randament mic (vs randament ridicat);

5)timp de viata mic(vs practic forever);

6)sunt chinezesti! (vs originale) ;

7)3000lm chinezesti (vs 5600lm reali la max).

http://www.ebay.com/itm/Pair-DC12-32V-H4-H-L-6000K-CREE-60W-6000LM-LED-Headlight-Kit-For-Car-Lamp-Bulb-/271420027726?pt=Motors_Car_Truck_Parts_Accessories&hash=item3f31e4f34e&vxp=mtr Cree face leduri ca cele din imaginea chinezului numai in variante de 3000K si 2700K iar cele galbene sunt MK-R 2 ; oricum MK-R . are 69W/lm randament si chinezul anunta 100W/lm iar SCC cu randament 1 nu este! Alt argument :Cree nu fabrica nici macar MK-R de 6000K ... .

Pro:

finisare buna si pret mai mic -dar oricum e o inselatorie produsul .

Zilele acestea trebuie sa primesc restul materialelor si ma apuc de lucru . Pana acum am primit : MK-R http://www.cree.com/LED-Components-and-Modules/Products/XLamp/Arrays-Directional/XLamp-MKR (300 lei), Arctic Alumina http://www.arcticsilver.com/arctic_alumina_thermal_adhesive.htm (48 lei) ,heatpipe http://www.amecthermasol.co.uk/AmecThermasolPDF/MHP_Series.pdf (39 lei) ,profil de aluminiu 30x20 (28 lei) , piesele pt SCC (~= 20 lei) si apreciez la 50 lei lucrarea de strungarie/frezare/filetare .

[roadrunner]

bun postul de mai sus (cred ca e o mica gresala la unitatile de masura ale eficientei luminoase care e lumen/W)

- totusi un factor care-i duce pe multi in eroare la eficienta luminoasa e ca e data la 25 grade Celsius.(marketing)

 

RR

Editat Martie 8, 2014 de roadrunner

[tyc]

Asa e ,lm/W .

In legatura cu cele 25C numai chinezii nu specifica ce si cum nici macar in datasheet => un element de supermarketing .

Toti producatorii dau un set de marimi pt testare ,care se regaseste in datasheet sar in prezentarea produsului sunt date numai valorile maxime nu si conditiile in care se obtin . De exemplu ,despre un anumit led se spune ca poate furniza pana la 1700 lm & n amperi dar nu se specifica conditile :temperatura jonctiunii ,temperatura de culoare , CRI ,s.a.

[roadrunner]

Totul depinde de aplicatie - am costruit pana anul trecut lumini pentru underwater ROV (roboti subacvatici) pentru industria de petrol si gaze. Am facut lumini de 120000 lumeni (asta pe bune si pe masurate) - dar de cele mai multe ori sunt comandate de sistemul video submarinului (proiectat tot de mine) - si produc lumina numai pe perioada cat camera expune (1-2 ms la fiecare 33ms, pentru 30 frames/s) - deci duty factorul e 1/30

totusi pot functiona si in regim continuu la putere maxima, 6000m adancime (apa are 6 grade)

 

iti doresc sucess cu proiectul tau.

RR

Editat Martie 8, 2014 de roadrunner

[tyc]

Interesant si multumesc de urare.

Folosesc surse liniare (cu comparator integrat) si frecventa de repetitie nu se pune dar cumva trebuie sa rezolv problema claxonului luminos .

M-am gandit in felul urmator:

- luminile merg la maxim 80% din intensitate;

- cand claxonez luminos ,intensitatea creste la 100% pe durata actionarii claxonului prin punerea in paralel a unei rezistente cu rezistenta care stabileste curentul.

Sch SCC e asemanatoare cu

Impartaseste-ne din experieta ta ,poate am alta idee de realizare a blitz-ului ,actuala presupune modificari/adaptari in instalatia electrica a untilajului de baza ; modificare deoarece e o operatie aftermarket si criteriile pe care s-au bazat echipa de ingineri de la R&D a uzinei constructoare nu le cunosc .

Binteles ,nu e ceva inginerie spatiala ,trimiterea unei rachete pe Luna e departe de acest proiect dar nici sa se defecteze sistemul in scurt timp din cauza unei garnituri puse aiurea nu e de dorit .

Mentinerea ledurilor la o temp scazuta e ideala dar beneficiez de racire cu aer ,fortata ce drept dar avantjul e 'nici o piesa in miscare' - fiabilitate crescuta . Posibil ca rezolvarea cu un RISC a electronicii ar fi mai confortabila dar doresc sa functioneze sistemul si peste 10 anii - experienta i-mi arata ca controlul mecanic e superior unuia electronic iar cel electronic simplu e mai ok decat celui cu CPU . In general ,am constatat ca un lucru cu cat e mai simplu cu atat se defecteaza mai greu (ex: am avut o motocicleta din 1961 cu putine piese inlocuite iar la mine (~2 ani) nu s-a stricat vs una din 1981 la care am reparat la greu ,prin inlocuire, cam tot sistemul electric - exclusiv cablajul ! )

Editat Martie 9, 2014 de tyc

[roadrunner]

Sfatul meu e sa lasi motocicleta cu sistemul original, sau sa-l simplifici. Led-urile sunt bune in unele aplicatii dar nu in toate. La masini/motociclete chiar nu le vad rostul.(si am categoria A de 25 de ani)

la submersibile singurul beneficiu e ca la puteri mari se pot comanda electronic (fata de cele HMI, HID) si sunt mai rezistente la presiune si socuri. - fiabilitatea sporita consta in canale redundante - chiar daca moare un canal nu ramai pe intuneric,

Ca si constructie nu sunt chiar deosebite, electronica am facut-o cu circuite in conutatie DC/DC, la inceput cu National Semi (acum e Texas Instruments) si mai tarziu cu circuite de la Linear technology. Comanda si managementul luminilor e asigurat de un MCU avr care comunica cu exteriorul printr-o interfata RS485 izolata galvanic, si asigura controlul din software al canalelor. - Luminile mai au o intrare de strob (care vine de la sistemul de achizitie video) pentru sincronizare cu expunerea. Reglajul intensitatii nu se face prin dimming digital ci analog direct la frecventa de comutatie (un dac cu 4 canale comadat de MCU merge la convertoarele DC/DC.

In rest MCU monitorizeaza constant temperatura led-urilor a sasiului (sasiul are heat pipes cu acetona si extrage caldura de pe placa led-urilor spre capatul opus, adica fundul lampii) - in acelasi timp se monitorizeaza teperatura PCB-ului in 4 puncte fiecare corespunzand zonelor unde sunt mosfet-urile convertoarelor. Toti parametrii sun cititii de software de la suprafata, inclusiv curentul prin leduri. In caz de suraincalzire (sau teste afara din apa) la cresterea temperaturii se reduce automat curentul prin led-uri.

 

RR

Editat Martie 9, 2014 de roadrunner

[tyc]

OK ,atunci nu e nevoie de amanunte.

Am 2 hobby-uri sau unul dual ,cum vrei sa o iei: iarna e electronica si motociclismul iar in sezon e motociclismul si electronica .

Folosirea dispozitivelor termice in mediul marin /speologie sau asemenea are un avantaj major datorita sursei reci cvasi ideala .La motoarele temice trebuie mentinuta temperatura la un anumit nivel dar la discrete electronice nu prea apare aceasta problema iar la leduri cu cat mai mica cu atat mai bine .

Partea cu fiabilitatea sursei a aparut dupa ce am coborat decat 2 km de serpentine prin padure fara nici o lumina si desi era luna plina nu ma ajutat .Consider montajele supervizate superioare dar simplitatea creste fiabilitatea (practic) chiar daca e in detrimentul eficientei.

La SSC pt far era la inceput un NTC in circuitul tensiunii de referinta care limita curentul f(t) dar am renuntat la idee . Ma gandesc sa citesc temperatura pe leduri tot cu un NTC si afisata la bord .

Am avut si un proiect de PC noise 0 dar a esuat din lipsa de heatpipe cu lichid care sa nu inghete . De curand a devenit accesibile si produsele AT - daca erau din cupru era mai facil transferul termic dar acum am sa folosesc MCPCB din aluminiu ... .Sau am sa folosesc ceva pad termic autoadeziv - de fapt va fi o solutie combinata .

[roadrunner]

la luminile mentionate mai sus, faceam PCB cu substrat de aluminiu si montam si senzorul de temp (un IC) pe acelasi substrat

RR

[tyc]

Fac urmatoarea afirmatie :

Eliminand MCPCB din schema, cade rezistenta termica a substratului de aluminiu si rezistenta termica a jonctiunii aluminiu-heatpipe.

In cazul folosirii heatpipe apare o rezistenta termica pad-heatpipe ,care este mai mica decat rezistenta aluminiu-heatpipe deoarece un material rigid (aluminiu) realizeaza contactul pe o suprafata mai mica decat un material semirigidaderent la suprafata .

Astazi am decupat un disc dintr-o placa de textolit iar maine iar merg sa ma rog de puturosi .

[biela]

Cu tot respectul pentru proiectul inceput, afirma?ia ''La masina nu se justifica economic investitia dar aici conteza deoarece se lungeste viata bateriei si uneori a alternatorului .'' mi se pare cam...tras? de p?r ,insa fiind un hobby chiar nu e nevoie de justificari.

Ceea ce vreau s? spun ins? e faptul c? reduc?nd consumul de curent,in cazul in care ai regulator de tensiune paralel(care e pe majoritatea motocicletelor,) va creste puterea disipata pe acesta.?i-?i recomand in cazul ?sta s?-?i construie?ti un regulator serie care e mai potrivit la consumatori de putere redus?

[tyc]

Numai original e regulator paralel.

Oricum ,circuland prin oras (o actionare a electromotorului /10km) bateria nu apuca sa se incarce bine deoarece alternatorul furnizeaza puteri necesare la turatii iar in oras nu prea apuci sa turezi motorul...Alt aspect e obligativitatea (legal si practic) a folosirii farului.