Zeitlicher Beleuchtungsstärke-Verlauf einer LED-Taschenlampe

[SuperJemp]

Hi,

Wegen der öfters wiederkommenden Diskussionen über die LED-Taschenlampen, stelle ich hier mal meine Messresultate und Erfahrung zur Verfügung. Gemessen habe ich die Beleuchtungsstärke in Lux über die Zeit (ca. 4h)...

Messaufbau:

- Lampe und Lux-Meter auf 110cm Hoehe (Stative)
- Lampe wird versorgt mit: 3 AAA-NiMH-Akkus a je 1000mAh-Kapazitaet (GP100AAALH); voll geladen
- Distanz Lampe zu Sensor: 100cm
- Messung in "Dunkelkammer" (schwarze Waende/Decke + metallischer Boden)
- Lampe direkt auf Sensor gerichtet, auf hoechsten Lux-Wert
- Messung der Beleuchtungsstaerke ueber mehrere Stunden im 1-Minuten-Intervall
- Lampe: Taschenlampe "Art-Nr: luxeon-lamp-3W" von www.led-shop24.de
- Professionneller digitaler Lux-Meter: KONICA MINOLTA T-10 + Software

Anfangs-Messung: T=18°C ; U=4,2V (3x1,4V) ; I=210mA ; => P=0,882W!! ; E=720Lux
End-Messung (nach ca. 4h): T=18°C ; U=3,6V (3x1,2V); I=50mA ; => P=0,18W ; E=100Lux
Schlussfolgerung (nach ca. 4h): U-15% ; I-76% ; P-79% ; E-86%



"Betrug und Enttäuschung", da:
- Keine 3W LED, da Anfangs-Leistungsaufnahme ca. 0,882W, d.h. weniger als 1/3 der Leistungsangabe! Eventuell kann eine 3W LED eingebaut sein aber über einfache Vorwiderstände wird nur ca. 1W ausgenutzt!
- Wird also höchstwahrscheinlich auch keine 80 Lumen(!) bringen!
- Deutlicher Abfall der Beleuchtungsstärke
- Reflektor hat einige Flecken!
- Scheibe aus dünnem Kunststoff welche sehr reib- und kratzempfindlich ist...

Ich habe mir diese Lampe zugelegt als Notbeleuchtung und als Stadtlampe um gesehen zu werden, dafür ist sie auch OK. 80Lumen und 5Stunden Betriebszeit machten mich stutzig, aber eine 3W Luxeon LED habe ich schon erwartet. Deshalb finde ich es von www.led-shop24.de unverschämt mit solchen Angaben zu werben. Werde die mal darauf ansprechen...

Ich denke dass man mit anderen LED-Taschenlampe in dieser Preislage mit ähnlichen Resultaten rechnen muss.

Ich hoffe dass euch dieser Beitrag nützlich ist....

 

[Nobbi68]

ist doch schon vorher klar:

3 AAA Zellen haben zusammen maximal 4-5 Wh (als alkalische Batterien, NiMh-Akkus so etwa 3-4 Wh).

Bei 5 Stunden Leuchtdauer (nur mit guten alkalischen Batterien zu erreichen) kann die maximale Leistungsaufnahme der LED nach Prospektangabe also gar nicht über 1 W liegen.

Aber wenn eine 3W LED eingebaut ist, dann kann man das ja tunen (auch wenn die Lampe dann nur noch ca. 1h leuchtet).

 

[SuperJemp]

Klar war mir das auch schon...

Dachte halt dass die 5 Stunden übertrieben sind und dass 3 Watt eingebaut/benutzt waren/werden. Leider habe ich falsch geschätzt...

Für meinen Einsatzbereich aber noch OK.

Trotzdem finde ich es eine "Frechheit" auf einer gewerblichen/professionnellen Homepage mit solchen Werten zu schwindeln... LEDs sind ja deren Geschäft...

-----

Denke nicht dass man hier viel tunen kann ohne die Lampe zu beschädigen...

 

[Joerky]

Danke für die ausführliche Messung. Genau so habe ich das auch erwartet - aber nun haben wir das mal schwarz auf weiss.

Wie kommt der Herstellen nur auf 5 Stunden?

 

[reinhardinddorf]

Betrug, Enttäuschung ....


Vielleicht mal ein kleiner Einwurf zur Versachlichung:

Der Shop hat nirgendwo geschrieben, daß man mit diesem Lämpchen fünfstündige Nightrides im Wald absolvieren kann.

Gesprochen wird lediglich von "5 Stunden Leuchtdauer".

Und die ist bei LEDs nun mal sehr lang und wird nach hinten raus immer schwächer und immer länger, immer schwächer und immer länger ....

Außerdem hat Superjemp hat das Teil mit Akkus getestet. Der Hersteller/Anbieter geht aber von einem Betrieb mit (Marken)Batterien aus, was in diesem Markt absolut üblich und normal ist (wohlgemerkt, es geht hier um hübsch designte TASCHENLAMPEN fürs Handschufach etc.).

Damit sind "5 Stunden Leuchtdauer" (bei immer schwächer werdender Lichtausbeute) durchaus erreichbar.

Hier von "Betrug" zu sprechen, ist wohl ein bißchen überzogen.

Und wer von "Enttäuschung" spricht, ist vielleicht mit falschen Erwartungen an die Sache herangegangen.

 

[yellow_ö]

Außerdem hat Superjemp hat das Teil mit Akkus getestet. Der Hersteller/Anbieter geht aber von einem Betrieb mit (Marken)Batterien aus, was in diesem Markt absolut üblich und normal ist (wohlgemerkt, es geht hier um hübsch designte TASCHENLAMPEN fürs Handschufach etc.).

Akkus sind für hohe Ströme beser geeignet,
selbst wenn es sich hier tatsächlich nur um ne mit 1 Watt betriebene Led handelt.
Die Resultate mit Batterien sind hier enttäuschend.

Ist halt so

kann von hier aus kein entsprechendes Bild hochladen, aber hier ein Link, der nen Vergleich zeigt, ungefähr in der Mitte, die Grafiken.

PS: die Entlade/Leuchtkraftkurve der Lampe ausm Ursprungspost ist übrigens gar nicht mal so schlecht!
Jedenfalls besser, als alle in letzter Zeit so nachgefragten Lämpchen.

 

[Joerky]

Aus den Grafiken geht deutlich hervor das es sich um eine Lampe handelt die geregelt ist. Da die Spannung im Betrieb langsam abfällt steigt die Stromentnahme um die Leistung konstant zu halten. Dafür sind Akkus mit Sicherheit besser geeignet da sie eben auch teilentleert immernoch hohe Ströme abgeben können wohingegen Batterien eher schlapp machen.

Die vom Threadstarter getestete Lampe hat aber keinen Stepup Wandler - und auch keine Vorwiderstände. Das Teil ist "direct drive" - als Vorwiderstand dient der Innenwiderstand der 3 AAA Zellen. Mit Akkus müsste das gute Stück eigentlich gleich abrauchen - aber die Akkus haben ja zum Glück eine geringere Spannung. Wenn man in genau diese Lampe eine einzelne LiIon Zelle einlegt wird sie unter Garantie durchbrennen - und das obwohl die vollgeladene LiIon Zelle nur 4,2 Volt hat - die 3 AAA Zellen haben ja 4,5 Volt.

Fazit: Die ganzen auf dem Markt befindlichen LED Lampen ohne Regler sind Spielzeug, nicht mehr.

Und in Sachen Endtäuschung muss ich dem Threadstarter uneingeschränkt Recht geben. Immerhin steht da das es sich um eine 3 Watt LED handelt - aber nirgends ist erwähnt das diese 3 Watt niemals umgesetzt werden. Die Lampe wäre vermutlich genauso hell oder sogar heller wenn die 3 Watt Luxeon gegen eine ein Watt Luxeon getauscht würde. Die braucht ja bekanntermaßen nur den halben Strom und ist mit entsprechendem Ranking nicht zu unterschätzen.

Mein ganz persönlicher Tip:
Beim Kauf von LED Taschenlampen immer nachfragen ob es sich um eine geregelte Lampe handelt und wie lange die Lichtabgabe konstant bleibt. Wenn der Verkäufer sich dazu nicht äußern kann oder will: Finger weg!

Nur das vorhanden sein eines DC/DC Wandlers allein reicht auch nicht als Auskunft. Habe ich bereits in einem anderen Fred geschrieben: Die David LED Lampe vom 2Brüder Edellampen Bauer wird mit 1,25 Watt Beworben. Sie soll einen DC/DC Wandler haben und 12 Stunden leuchten. Mit nur einer AA Zelle. Das wären 15 Wattstunden aus nur einer Batterie. Das geht niemals. Die Helligkeit MUSS also zur Laufzeit gleich zu Beginn drastisch abnehmen sonst wären 12 Stunden nicht machbar. Aber warum dann DC/DC Wandler? Klar: Um aus den 1,5 Volt die erforderlichen 3,7 Volt zu zaubern. Aber sicher geht die eine AA Zelle so schnell in die Knie das der Wandler nach kurzer Zeit die 3,7 Volt nicht mehr schafft. Die Lampe wird dunkler und dunkler und schon nach einer Stunde ist sie nichtmal mehr halb so hell wie am Anfang.

Also lasst Euch nicht verarschen und kauft solch ein Zeug nur mit dem Wissen das die Teile gerade mal in den ersten Minuten die Helligkeit schaffen die auf dem Karton aufgedruckt ist.

Lampen die mit reellen Werten beworben werden hat mein Vorredner schon verlinkt - mit den dazu passenden Entladekurven.

 

[SuperJemp]

Betrug, Enttäuschung ....


Vielleicht mal ein kleiner Einwurf zur Versachlichung:

Der Shop hat nirgendwo geschrieben, daß man mit diesem Lämpchen fünfstündige Nightrides im Wald absolvieren kann.

Gesprochen wird lediglich von "5 Stunden Leuchtdauer".

Und die ist bei LEDs nun mal sehr lang und wird nach hinten raus immer schwächer und immer länger, immer schwächer und immer länger ....

Außerdem hat Superjemp hat das Teil mit Akkus getestet. Der Hersteller/Anbieter geht aber von einem Betrieb mit (Marken)Batterien aus, was in diesem Markt absolut üblich und normal ist (wohlgemerkt, es geht hier um hübsch designte TASCHENLAMPEN fürs Handschufach etc.).

Damit sind "5 Stunden Leuchtdauer" (bei immer schwächer werdender Lichtausbeute) durchaus erreichbar.

Hier von "Betrug" zu sprechen, ist wohl ein bißchen überzogen.

Und wer von "Enttäuschung" spricht, ist vielleicht mit falschen Erwartungen an die Sache herangegangen.

Mich interessierten nicht die 5 Stunden sondern die Leuchtkraft der Taschenlampe. Da wird mit 3W LED Luxeon geworben und dann verlange ich halt auch dass diese die 3 Watt ausnutzt, d.h. die Helligkeit einer 3W LED Luxeon liefert. Mir war klar dass die Helligkeit keine Stunden dauern wird. Wollte halt eine Notlampe die "hell" ist, Leuchtdauer war zweitrangig. Also für mich ist dies schon Betrug, zumals es ein professionneller Verkäufer ist der auf LEDs spezialisiert ist...

 

[Scay`Ger]

Mich interessierten nicht die 5 Stunden sondern die Leuchtkraft der Taschenlampe. Da wird mit 3W LED Luxeon geworben und dann verlange ich halt auch dass diese die 3 Watt ausnutzt, d.h. die Helligkeit einer 3W LED Luxeon liefert. Mir war klar dass die Helligkeit keine Stunden dauern wird. Wollte halt eine Notlampe die "hell" ist, Leuchtdauer war zweitrangig. Also für mich ist dies schon Betrug, zumals es ein professionneller Verkäufer ist der auf LEDs spezialisiert ist...

Grundproblem ist unter anderem, dass es keine 1 Watt, 3 Watt und 5 Watt Luxeons gibt. Punkt. Aus.

Es gibt nur Luxeon I, Luxeon III und Luxeon V (und jetzt K2) LEDs von Lumileds (... und Klone von anderen Firmen). Für Luxeon III gibt es (inoffiziell IIRC) das Rating 2 Watt, wenn sie bei 700mA betrieben werden und 3 Watt bei 1000 mA ... ja, ein volles Ampere .

Es ist kein Problem, eine Luxeon I mit 3 Watt elektrischer Leistung zu betreiben, vorausgesetzt man kühlt gut und akzeptiert die verringerte Lebensdauer. Genauso gut lässt sich eine Luxeon III mit 1 Watt elektrischer Leistung betreiben und es bleibt trotzdem eine Luxeon III.

Bringt man nun ignoranter-/dämlicherweise "III" und "3 Watt" durcheinander, bzw. verwendet sie als gleichwertig und mixt noch etwas Marketing hinzu, dann kommt halt dieser BS heraus ... den man den Händlern/Herstellern durchaus ankreiden kann.

 

[SuperJemp]

Grundproblem ist unter anderem, dass es keine 1 Watt, 3 Watt und 5 Watt Luxeons gibt. Punkt. Aus.

Es gibt nur Luxeon I, Luxeon III und Luxeon V (und jetzt K2) LEDs von Lumileds (... und Klone von anderen Firmen). Für Luxeon III gibt es (inoffiziell IIRC) das Rating 2 Watt, wenn sie bei 700mA betrieben werden und 3 Watt bei 1000 mA ... ja, ein volles Ampere .

Ist ja recht "komplex" das Thema LED

Heisst das in etwa dass man den Angaben von LED-SHOP24.de nicht trauen kann/sollte, mal abgesehen von der Taschenlampe?

Auf http://www.led-shop24.de/pi-210230433.htm?categoryId=8 werben die auch schön mit 3W usw.....

Zur Info: Habe mir zusammen mit der Taschenlampe auch den MR16-Spot http://www.led-shop24.de/pd-192609428.htm?categoryId=34 gekauft welchen ich in Joerky's-Gardena-Lampe verwende.

 

[SuperJemp]

@ Joerky.

Danke für deinen "Lob" und für deine ausführlichen Erklärungen...

 

[Scay`Ger]

Ist ja recht "komplex" das Thema LED

Heisst das in etwa dass man den Angaben von LED-SHOP24.de nicht trauen kann/sollte, mal abgesehen von der Taschenlampe?

Auf http://www.led-shop24.de/pi-210230433.htm?categoryId=8 werben die auch schön mit 3W usw.....
.

Bei den LEDs selber ist die Angabe bei led-shop24 prinzipiell ja ok ... die eindeutige Luxeon-Produktnummer ist angegeben (-> Luxeon III). Wieviel "Watt" man bekommt, hängt dann davon ab, mit wieviel Strom man sie betreibt.

Sowieso ist der Strom der maßgebliche Faktor für die Lichtleistung, nicht die elektrische Leistung. Es gibt eine große Streuung bezüglich der V/I-Charakteristik, d.h. eine LED mit niedriger Vf (Vorwärtsspanung) braucht z.B. bei 1A nur 3,4V, während eine andere vllt. 4,2V braucht. Die elektrische Leistung ist dann 3,4 zu 4,2 Watt bei "gleicher" Lichtleistung. Die Angabe der elektrischen Leistung ist daher nur eine grobe Klassierung, die beste Unterscheidung würde man mit den Lumen-Werten erhalten ... die sind aber kompliziert zu ermitteln.

Manche werden ja schon diese tollen 8, 10 oder 1X Watt "China-Lampen" gesehen haben ... da rechnen die die Verlustleistung am Vorwiderstand zum Watt-Wert hinzu und schlagen dann noch den Marketingfaktor drauf ...

Kurzum ... alle Lampenhersteller kochen auch nur mit Wasser, d.h. sie unterliegen gewissen Einschränkungen: Batterien, LEDs und Konverter leisten nur einen gewissen Wert. Aus drei AAA-Batterien kann man halt z.B. keine dauerhaften 5 Watt ziehen. Überlegt man sich die grundsätzlichen Limits, dann kann man die "Glaubwürdigkeit" gewisser Angaben schon abschätzen.

Bei Taschenlampen gibt es eine gewisse Grundregel: Von den drei wichtigsten Eigenschaften ...
- hohe Leistung
- geringe Größe
- lange Laufzeit
... kann man immer nur zwei in einer Lampe haben. Welche, muss man sich aussuchen

 

[liquidnight]

Außerdem hat Superjemp hat das Teil mit Akkus getestet. Der Hersteller/Anbieter geht aber von einem Betrieb mit (Marken)Batterien aus, was in diesem Markt absolut üblich und normal ist

hmmm ich weiß nicht wirklich, was "in diesem Markt" normal sein soll. Nach meinem Maßstab ist es aber nicht okay, und damit auch nicht normal, wenn man jeden Tag einen Satz Batterien verbraucht. Für eine solche Einsatzdichte lohnt sich eine LED-Lampe. D.h. der Hersteller muss sich schon im Klaren sein, dass die Benutzer in die Lampe *Akkus* und eben keine Batterien reinstecken.

Die Angabe 3W ist somit so aussagekräftig wie bei billigLautsprechern die Leistungsabgabe. Das bedeutet meist nur Spitzenleistung bei spontaner Verbrennung

 

[schmadde]

Es ist kein Problem, eine Luxeon I mit 3 Watt elektrischer Leistung zu betreiben, vorausgesetzt man kühlt gut und akzeptiert die verringerte Lebensdauer. Genauso gut lässt sich eine Luxeon III mit 1 Watt elektrischer Leistung betreiben und es bleibt trotzdem eine Luxeon III.

Bist Du sicher, dass man eine Luxeon I mit deutlich mehr als 1W betreiben kann? Im Datenblatt ist von 350mA als "Absolute maximum" beim Strom die Rede. Intensitätsdiagramme bei Betrieb mit mehr oder weniger Strom fehlen da - bei Luxeon III sind die im Datenblatt drin. Hast Du das mal probiert, die mit mehr als 350mA zu betreiben?

Ist ne erstgemeinte Frage, ich hab hier noch nen Dynamo, der wenn überhaupt, dann maximal 500mA liefert und dort glimmen die Lux III nur müde vor sich hin - am anderen Nabendynamo sind sie deutlich heller. Wollte schonmal mit den 1W Luxeons experimentieren, will mir aber nicht nen Stall voller LEDs kaufen, um sie sofort zu himmeln...

 

[yellow_ö]

das könnte auch am Dyno liegen, ist der vielleicht spannungsbegrenzt?
Dann werden nämlich 3 Stk in Serie unmöglich
2 Stk. sollten dafür gleich leuchten wie Lux 1.

--> Z-Dioden ausbrennen / demontieren
(wenns ein billiger Seitenläufer ist, k.A. wie das bei Nabendynos aussieht)

PS: es geht ja die Mär, dass die Produktion von Lux I und III ident ist, und nur bei der Selektion die besseren "umgelabelt" werden.
Das würde auch erklären, warum, nach extremen Anfangsverbesserungen, plötzlich keine "guten" Lux I mehr hergestellt werden. Wenn die jetzt alle als das IIIer Modell weggehen.

 

[schmadde]

das könnte auch am Dyno liegen, ist der vielleicht spannungsbegrenzt?
Dann werden nämlich 3 Stk in Serie unmöglich
2 Stk. sollten dafür gleich leuchten wie Lux 1.

--> Z-Dioden ausbrennen / demontieren

Ich weiss, ehrlich gesagt nicht genau woran es liegt. 3 Stück in Serie gingen aber - also wohl keine Spannungsbegrenzung. Ich vermute mal, der Dynamo orientiert sich beim Strom eher am unteren Ende dessen, was vorgeschreiben ist. Ich habe leider kein geeignetes Messequipment, vermute aber, dass er eher weniger als 500mA liefert. Auch mein Lumotec Oval ist an dem Dynamo deutlich dunkler als am Shimano DH-3N71. Es handelt sich um den Nabendynamo Novatec EDH-1. Vielleicht probier ichs tatsächlich mal mit Luxeon I.

 

[Scay`Ger]

Bist Du sicher, dass man eine Luxeon I mit deutlich mehr als 1W betreiben kann? Im Datenblatt ist von 350mA als "Absolute maximum" beim Strom die Rede. Intensitätsdiagramme bei Betrieb mit mehr oder weniger Strom fehlen da - bei Luxeon III sind die im Datenblatt drin. Hast Du das mal probiert, die mit mehr als 350mA zu betreiben?

Ja, das ist IMHO nur eine Frage der Kühlung bzw. der Bereitschaft zur Inkaufnahme einer reduzierter Lebensdauer.

Wichtig für das Wohlbefinden der LED ist ihre interne Temperatur, d.h. die des Halbleitermaterials. Die Wärme muss vom Halbleitermaterial über interne Wärmeleiter im LED-Modul nach aussen transportiert werden, z.B. an das Aluminium-PCB eines Luxeon Stars. Für diese Strecke ergibt sich ein konstruktionsbedingter Wärmewiderstand, der im Datenblatt der LED (in Kelvin / Watt, beim Lux I Star z.B. 20 K/W) angegeben ist. Dieser Wärmewiderstand ist fest und den kann man auch mit noch so guter externer Kühlung nicht umgehen, d.h. bei einem gewissen Watt-Wert ist einfach Schluss für den Betrieb im grünen Bereich.

Ergo: Man kann der LED also so viel Strom verpassen, wie ihre Temperatur noch unter dem im Datenblatt angebenen Maximalwert bleibt. Durch eine gute externe Kühlung kommt man also bedenkenlos noch ein Stückchen weiter, als dass der wohl für Bedingungen mit eher schlechter Kühlung definierte Nominalstrom eigentlich erlaubt.

Naja, es gibt eigentlich keine klar definierte Maximaltemperatur ... höhere Temp, geringere Lebensdauer. Ab einer gewissen Temperatur wird halt nur die durchschnittliche Lebensdauer nicht mehr erreicht und irgendwo muss man mal ne Grenze setzen.

Bei Lumileds gibt´s sehr viele Infos, d.h. alles findet sich in den datasheets oder application briefs dort.

Also gute Kühlung ist alles ... dann kann man auch mal mehr Saft geben. Ich hatte eine Lux I mit 500 mA in einer Taschenlampe laufen, in einem Forum hatte mal jemand geschrieben, dass eine Lux I aus aktueller Produktion gut gekühlt in einer Mag-Lite auch 1,4 A vertragen hat

Ok, zu erwähnen bleibt noch, dass es bei Luxeons eine Grenze gibt, die beim Überschreiten ein sofortiges Ableben zur Folge hat .... wenn nämlich die "bond wires", die kleinen Drähte, die von der Seite zum Chip gehen, durchbrennen ... passiert bei Luxeon III aber normal erst bei deutlich mehr als 2 Ampere ...

Ich hätte absolut kein Bedenken eine Luxeon I mit 500+ mA zu betreiben, sofern die Kühlung halbwegs vernünftig ist. Und selbst wenn sich die "Lebensdauer" von 100.000h auf 1.000h reduziert ... who cares bei den fallenden Preisen für Luxeons?

Mit dem Dynamobetrieb kenn ich mich aber absolut nicht nicht aus, aber IIRC ist das nicht unbedingt der optimale Konstantstrom . Ich würd mich da mal in anderen Threads schlaumachen, wie es da mit Spannungsspitzen etc. aussieht ... die sind wohl eher gefährlich.