Umbau der Zeiss Lucigen Beleuchtung auf LED

JaRo · November 03, 2013, 19:26:52 NACHMITTAGS

Hallo,
da, als ich heute ein wenig mikroskopieren wollte, die Glühlampe der Lucigen-Beleuchtung meines Zeiss Standard 14 durchgebrannt war, dachte ich, ich könnte auch gleich auf LED umsteigen. Hierzu nahm ich einfach die alte kaputte Glühlampe und entfernte das Glas, um die Fassung für die LEDs verwenden zu können. Dann lötete ich zunächst zwei LEDs an die Fassung (Das hat mich bei der kleinen Fassung schon Nerven ge. Da mich die Lichtstärke wenig überzeugte und die LEDs obendrein noch flackerten(aus dem Trafo kamen 9V Wechselstrom, daran hatte ich nicht gedacht!) fügte ich zwei weitere hinzu um eine Art Gleichrichter zu erhalten, außerdem benötige ich so nur einen Widerstand (aus Platzgründen wichtig). Zum Vergleich habe ich einige Fotos eines Flußneunaugen-Fertigpräparats auf verschiedenen Vergrößerungen mit LED und Glühlampe gemacht.

Das Lucigen-Gehäuse

geöffnet mit LED

LEDs mit Fassung

Vergleichsbilder
etwa 25-fach Glühlampe

LED

80-fach Glühlampe

LED

320-fach Glühlampe

LED

800-fach Glühlampe

LED

Die Fotos sind per Hand durchs Okular geschossen und daher nicht besonders gut, man sieht aber deutlich den Unterschied. Die Lichtstärke der LEDs genügt bei dem 100-Öl Objektiv kaum noch, die LEDs flackern außerdem leicht aber weit weniger als mit nur einer einzigen, das ist ertragbar.
Viele Grüße
Jan

the_playstation · November 03, 2013, 20:15:19 NACHMITTAGS

Hallo,
Ich habe auch eine Lucigen an einem CZW Standard.
Ich habe es ähnlich gemacht.
Allerdings statt 4x weißer LEDs eine Cree LED verwendet.
4x LEDs dürften wahrscheinlich ein etwas ungleichmässigeres Licht liefern.
Ich würde die LEDs noch etwas sauberer ausrichten.
Die "wachsen" ja etwas wie "Kraut und Rüben".

Liebe Grüße Jorrit.

JaRo · November 03, 2013, 20:21:57 NACHMITTAGS

Hallo Jorrit,
ja das ausrichten habe ich schon versucht, nach der Löterei habe ich auf eine allzu genaue Ausrichtung jedoch verzichtet, da beim Verbiegen der LEDs die Lötstellen meist abbrechen. Wie hast du das mit dem Wechselstrom und dem Flackern gelöst?
Viele Grüße
Jan

the_playstation · November 03, 2013, 22:49:47 NACHMITTAGS

Hallo Jan,
Entweder eine Gleichrichtung + Siebelko oder ein passendes Netzteil mit Dimmer.
Hängt davon ab, was man als Ausgangsnetzteil benutzen möchte oder benutzt.
Die ursprünglichen Halogenlampennetzteile, ... sind mir etwas zu klobig, groß und schwer.
Ich nutze meißt Schaltnetzteile, ...

Ein bischen ordentlich hättest Du die LEDs aber anlöten können.

Liebe Grüße Jorrit.

mikromeister · November 04, 2013, 19:24:13 NACHMITTAGS

Ihr wisst schon, dass man LEDs nur mit einem definierten Maximal-Strom betreiben sollte?
Ohne eine Konstantstromquelle sind die schönen LEDs gleich abgeraucht, oder tun dies vielleicht sehr bald.

Konstantstromquellen für LEDs kann man natürlich selber basteln (z.B. mit dem guten alten L200), oder man kauft eine fertige.

JaRo · November 04, 2013, 19:44:51 NACHMITTAGS

Hallo,
sorgt nicht der Widerstand dafür, dass der Maximalstrom nicht überschritten wird? Ohne Widerstand habe ich auch schon einige LEDs gegrillt.
Viele Grüße
Jan

the_playstation · November 04, 2013, 21:09:16 NACHMITTAGS

Hallo Jan,
Der Wiederstand ist quasi der simple Ersatz für eine Konstantstromquelle.
Bei einem normalen Netzteil (stabilisierte Spannung) zieht eine LED mit Erwärmung immer mehr Strom.
Ihr Wiederstand der LED wird immer niederohmiger. Sie rostet sich irgendwann durch einen zu hohen Strom (Erhitzung) selbst.
Bei einem Vorwiederstand fällt bei der Verringerung des LED Wiederstands eine immer höhere Spannung am Vorwiederstand ab.
Der Strom durch die LED wird begrenzt.

Ob man nun einen Vorwiederstand (einfach, billig) oder eine bessere, luxuriösere Konstantstromschaltung nutzt, ist egal.
Da man die LED meißt sowiso dimmen möchte, kann man die Strombegrenzung entweder durch einen Vorwiederstand + Poti erreichen,
oder durch eine Stromregelschaltung, wie Ich Sie mal beschrieben habe.

Ich mag immer Lösungen, die einen guten Kompromis aus günstig, klein, effizient und bequeme Nutzung bieten.
Falls deine LED nicht dimmbar ist:
Eine einfache Dimmung z.B. mit einem Poti wäre für mich extrem wichtig.
Sonst ist die LED bei niedrigen Vergrösserungen viel zu hell oder man muß mit Graufiltern arbeiten, ...

Durch eine Dimmbarkeit ist das Arbeiten am Mikroskop wesentlich angenehmer.

Liebe Grüße Jorrit.

JaRo · November 04, 2013, 22:03:29 NACHMITTAGS

Hallo,
da ich noch mit dem Original Zeiss Transformator arbeite müsste ich da wahrscheinlich eher einen anderen verwenden. Mit meinen LEDs habe ich momentan eher das gegenteilige Problem, bei einer hohen Vergrößerung sind sie nicht hell genug. Falls sie zu hell wären, könnte man dann nicht einfach den Abstand zwischen Lucigen Lampe und Objektträger erhöhen?
Viele Grüße
Jan

the_playstation · November 04, 2013, 22:38:58 NACHMITTAGS

Hallo Jan,
Ich würde Dir zu einer leistungsfähigeren Cree LED + einem kleinen, leichten, dimmbaren Schaltnetzteil raten.
Alles Andere ist auf längere Sicht unbefriedigend. Oder zumindest eine neue Cree LED + Schaltung in dem Zeiss-Transformator.

Z.B. eine Cree XM-L U2
http://www.led-tech.de/de/High-Power-LEDs-Cree/CREE-XM-Serie/CREE-XM-L-U2-auf-Kupferkernplatine-LT-1790_120_170.html

Liebe Grüße Jorrit.

Manfred Melcher · November 05, 2013, 12:46:30 NACHMITTAGS

Hallo Jan,

wenn Du den Abstand Lucigenbeleuchtung - Objektträger änderst, veränderst Du auch Kontrast und Auflösung (Ähnlich dem Verändern der Kondensorblende). Zur Regelung der Beleuchtungsstärke ist das nicht geeignet.

Liebe Grüße

Manfred

Bernhard Lebeda · November 05, 2013, 15:44:05 NACHMITTAGS

Zitat von: the_playstation in November 04, 2013, 22:38:58 NACHMITTAGS
Hallo Jan,
Ich würde Dir zu einer leistungsfähigeren Cree LED + einem kleinen, leichten, dimmbaren Schaltnetzteil raten.

Hallo Elektronikbastler

ich hab da leider wenig Ahnung, aber ich betreibe am PolMik eine LED mit so einer KSQ:

http://www.ebay.de/itm/KSQ-Konstantstromquelle-LED-Treiber-0-1-200mA-inkl-Dimmer-PWM-dimmbar-/131032543148?pt=DE_M%C3%B6bel_Wohnen_Lampen_Lichtzubeh%C3%B6r&hash=item1e8225efac

Ich fand die dimmbaren Schaltnetzteile zu teuer. Oder überseh ich da was?

Viele Mikrogrüße

Bernhard

the_playstation · November 05, 2013, 15:54:35 NACHMITTAGS

Hallo.
Das ist durchaus eine brauchbare Elektronik. Der Preis ist auch ok.
Es fehlt dann noch das passende Netzteil (incl. Gehäuse).
Das Ganze kann man dann in den Mikroskopfuß oder in das Netzteilgehäuse packen.

Einziger Nachteil:
SMD ist etwas fummeliger zu reparieren. Und die Verlustspannung (min. 8 Volt) dürfte etwas höher sein.
Analoge Dimmung:
Bei max. 48 Volt und 1 Ampere und z.B. einer LED, die 4 Volt benötigt ergibt sich eine Verlustleistung
von ca. 44 Watt. Ohne Kühlkörper klappt das nicht. Bei analoger Dimmung ist daher zwingend ein Kühlkörper notwendig.

Ich persönlich löte lieber einen Eigenen. Potiknopf, Kabel, Buchsen, ... muß man sowiso dazukaufen.
Und die sind meißt teurer als die kleine Schaltung.

Liebe Grüße Jorrit.

Lupus · November 05, 2013, 20:10:10 NACHMITTAGS

Hallo,

wie mir scheint haben die verwendeten LEDs eine ziemlich inhomogene Spektralverteilung (viel blau, etwas rot, die typische grün-gelb-Lücke), oder täuschen die Aufnahmen?

Nicht jede sogenannte Weißlicht-LED ist für bildgebende Zwecke geeignet (man kann ja bekanntlich scheinbar weißes Licht durch drei engbandige Rot-Grün-Blau-Dioden erzeugen), da geht dann einiges an Bildinformationen verloren - schade um die vorher aufwändig gefärbten Präparate.

Hubert

the_playstation · November 05, 2013, 20:22:03 NACHMITTAGS

Stimmt Hubert,
Daher auch der dringende Tipp, eine bessere LED zu verwenden.
Auch die Nutzung von 4x nicht zentralen LEDs ist nicht ideal.
Mit einer Cree LED + kleinem Dimmer sollte aber alles perfekt funktionieren.

Liebe Grüße Jorrit.

JaRo · November 06, 2013, 07:26:31 VORMITTAG

Hallo,
gut wenn ich demnächst mal wieder mehr Zeit habe werde ich mir wahrscheinlich einmal eine solche LED bestellen. Das mit den Farben ist mir auch schon aufgefallen. Ich habe jedoch auch bemerkt, dass die Glühlampen-Bilder einen hohen rot-Anteil besitzen, was genauso wie der Blaustich der LED-Bilder vermutlich nichct ideal ist.
Viele Grüße
Jan