...aneb omračující světelný výkon
Asi před rokem jsem narazil na webu na speciální LED fy. Luxeon. Tyto led disponují velkým světelným výkonem a jsou určeny jako náhrada žárovek v přenosných svítilnách. Od té doby se vývoj těchto speciálních LED poněkud vylepšil a mě se před několika měsíci podařilo koupit LED fy. CREE a postavit vysoce výkonnou svítilnu. Její světelný výkon a efektivita daleko předčila mé očekávání, ale nepředbíhejme...
Představujeme vám CREE XR-7090...
Tyto LED jsou speciálně určeny pro přenosné svítilny a dnes na ně narazíte téměř ve všech speciálních taktických svítilnách
(takové ty hračičky, co se montují na zbraně :-) ). Charakteristický je velký napájecí proud (až cca 1.1A) a nutnost umístění
na chladič (při větším proudu než 350mA).
V době, kdy jsem pořizoval tyto LED (červen 07), to byla asi nejvýkonější série, která už je momentálně dávno překonána.
Pokud vím, dnes existuje nová verze XR-7090, která byla rozdělena do několika kategorií, kde nejvyšší kategorie Q5 má svítivost
neuvěřitelných cca 110lm při 350mA odebíraného proudu. Bohužel přesně nevím, jaké parametry má ta moje pořízená XR-7090, ale mám dojem,
že měla cca 130lm při 1A proudu, takže její dnešní nástupce je parametrově poněkud jinde (cca 220lm při 1A). Výhodou je také
vyšší provozní napětí (cca 3,7-4V), které přímo láká k použití ve spojení s Li-Ion akumulátorem.
Hned mě napadlo si z takové LED postavit vlastní svítilnu. K XR7090 LED se dají pořídit také firemní optiky, které zaostřují světelný tok do úzkého kužele (bez optiky vyzařuje LED ve 180°). Já jsem zvolil optiku s vyzařovácím úhlem 19°, ta by měla vytvořit dostatečný světelný kužel. Dále jsem uvažoval, jak napájet takovou svítilnu. Samozřejmě by to měl být akumulátor, dnes je to oblíbený zdroj energie. Ihned sem zavrhl akumulátory Ni-Cd a NiMh. Mám s nimi špatné zkušenosti, hlavně co se samovybíjení týče. Tyto akumulátory se dokáží za měsíc až dva, pokud je někde necháte ležet, vybít téměř na nulu. Navíc by bylo potřeba použít minimálně 3ks a i tak by se nedosáhlo doporučeného napětí 3,75V. Nabíjení 3ks akumulátorů je také celkem problém (moje impulsní nabíječka nabíjí po 2ks zaráz). Proto jsem zvolil jako zdroj energie Li-Ion akumulátor. V GME jsem si vybral akumulátor Panasonic s kapacitou 2400mAh a když jsem se tam díval po regálech, padla mě do oka hliníková svítilna, která se mě ihned zalíbila. Nebyla na 2ks AA, ale na 3ks AAA, takže byla možnost tam narvat již zmíněný Li-Ion akumulátor (rozuměj: AA články mají průměr cca 15mm, kdežto válcový Li-Ion cca 18,3mm). Tak jsem koupil ještě i tuhle svítilnu a jak se později ukázalo, byl to dobrý tah.
Výroba, úpravy
Doma jsem vybrakoval veškeré střeva z hliníkové svítilny neznámého výrobce (ti co mě znáte, tak víte, že vše nejradši vidím zevnitř :-) ),
a zjistil následující věc: Ve svítilně byly použity dva typy svícení a to buď 3 supersvítívé LED, nebo Xenonová? žárovka a tento mód přepínal
vypínač. Takže proč toho nevyužít...bude se svítit ve dvou úrovních...na maximum a druhý mód s menším svitem (a spotřebou). Jinak bylo tělo z hliníku kupodivu
celkem dobře vysoustruženo (thx. neznámý, zřejmě china výrobce) a spojující díly opatřeny těsnícími "O" kroužky. Taktéž vypínač byl pod gumovou krytkou,
takže to vypadalo, že je to snad dokonce vodotěsné (ale to jsem radši netestoval :-) ).
Svítilna prodělala pár více, či méně destrukčních úprav:
- veškeré střeva vybrakovány
- kontakty pro AAA baterie odstraněny
- plošný spoj vypínače co nejvíce zkrácen
- šroubovací hlava, která uzavírala bateriový prostor byla upravena, vložen konektor USB (nabíjení)
- pod přední průhledné plexisklo vložena optika pro XR-7090.
XR-7090 je z důvodu odvodu tepla dodávána již přiletovaná na hliníkové plotničce průměru cca 20mm. A tato plotnička přesně pasovala do hlavy svítilny, ihned za vypínač. Tím že je tam dost napevno, tak se zároveň teplo z plotničky odvádí do hliníkového těla celé svítilny. Ve výsledku sice celá svítilna na max výkon trošku hřeje v ruce, ale teď v zimě to myslím není na škodu, žejo. Mezi XR-7090 a vypínačem zůstalo docela dost místa, tak jsem se rozhodl do svítilny ještě "narvat" Li-Ion nabíječku. Inspiroval jsem se na webu Belza a použil IO od fy. MAXIM MAX1811ESA. Jedná se o SMD chip, který v sobě sdružuje veškeré funkce pro nabíjení Li-Ion akumulátorů, je určen zejména pro nabíjení z USB, nebo 5V zdroje, proudem 500mA. Pokud je připojen k akumulátoru, ma celkem zanedbatelný odběr, takže nebude vadit, když zůstane připojen natrvalo. Nejdříve jsem váhal, jestli vůbec nabíječku integrovat dovnitř, nebo ji nechat jako externí, ale nakonec jsem si řekl, že bude lepší, když bude integrována vevnitř. Tím pádem lze svítilnu nabíjet kdekoliv z libovolného USB portu PC, nebo notebooka, atp. Na první polohu přepínače LED svítí na maximum (cca 1.1A) a druhou polohu přepínače jsem vybavil "šuplíkovým" tranzitorem (tuším KD140), který reguluje procházející proud na hodnotu cca 175mA v módu malého výkonu. Polohy se volí "cvakáním" vypínače: OFF-MAX-OFF-MIN-OFF... Do spodní části jsem dal akumulátor a ve víčku je vložen mini-USB konektor, který slouží jako nabíjecí port. Spodní USB konektor je zalit v silikonu, takže by měla svítilna zůstat vodotěsná (doufejme). Omlovám se, ale bohužel nemám k dispozici žádné foto zevnitř svítilny, protože montáž je docela problematická (vše je vevnitř docela natěsno a navíc je potřeba zašroubovat spodní kryt, který je ovšem připojen na dva dráty (USB port), což značně komplikuje sestavení). Takže když se mě to podařilo nakonec dát "dokupy", už to radši nerozdělávám. (Foto budou, ale asi až později, zasekává se občas přepínač, takže budu znova kuchat).
Fotogalerie
Parametry:
Světelný prvek: Ultrasvítivá LED CREE XR-7090 s optikou 19°
Akumulátor : Li-Ion akumulátor 3.8V Panasonic 2.4 Ah
Nabíjení : Vzadu přes USB mini konektor - z PC nebo zdroj - 500mA - vestavěná Li-Ion nabíječka s obvodem MAX1811ESA
Módy svícení : Low power = 175mA / max power = 1000mA
Teoretická doba svícení: low power = 16-17h / max power = 2.5-3h
Srovnání svítivosti s dalšími svítilnami
Testoval jsem ze vzdálenosti cca 1.7m proti holé zdi v pokoji, kde byla tma. Foceno digitálním fotoaparátem při ISO 50, F2.8, 1/20.
Všechny snímky foceny při stejné expozici, aby bylo možno srovnat celkovou svítitvost. Nakonec jsem všechny snímky o něco přisvětlil.
I tak jsou dost tmavé, protože při maximálním svitu XR-7090 by byla vidět pouze bílá zeď ve srovnání s ostatními svítilnami :-)
Komentář k obrázku:
Když jsem svítil na zeď kryptonovou žárovkou, nejdříve jsem si myslel, že jsou vybité baterie (byl jsem zvyklý na brutální svit XR-7090 LED).
Tak jsem neváhal a připojil ampérmetr a voltmetr a přesvědčil se, že Kryptonka svítí opravdu tak málo a baterie jsou v pořádku (700mA, 2.4V).
Druhé foto je Xenonová žárovka (údajně), která byla původně použita spolu se třemi supersvítivými LED (další foto) v hliníkovém šasi. Je vidět že svítí o něco lépe
a ještě při menším proudu (500mA). 3xLED nesvítily také vůbec špatně, při cca 70mA. CREE XR-7090 při 175mA o dost překonává vše, čeho jsou schopny jakékoliv žárovky,
při maximálním svitu je to fakt brutální "vypalovák" (a to mám ještě XR-7090 ze staré série (130lm), ty dnešní jsou schopny vyprodukovat
ještě téměř o 100% větší světelný tok (250lm)...).
Poslední 3 foto je test XR-7090 bez optiky (180°). Byl jsem dost překvapen, že svítí téměř jako 2x 60W žárovky na stropě...(podle foto to vypadá,
že CREE bez optiky svítí více než 2x60W žárovky, ale podle mého subjektivního srovnání o něco méně, je to zřejmě způsobeno tím, že lidské oko je
zřejmě více citlivé na teplé tóny žárovkového osvětlení).
Myslím že v budoucnu nás čeká brzký nástup LED ve všech odvětvích a žárovky budou brzy úplně vytlačeny. Pokud by se např. spojily třeba 3 CREE XR-7090 z poslední nejkvalitnější série, myslím že by s přehledem překonaly jakýkoliv automobilový světlomet (včetně Xenonových výbojek) a to při několikanásobně menší spotřebě. Totéž platí o všech žárovkách. Nezbývá než se těšit na brzké úspory energie ve všech osvětlovacích tělesech.