Stromsparende Power LED Lösung für Zeiss Standard und CZJ

Bastian · März 08, 2012, 20:48:15 NACHMITTAGS

Werte Kollegen,
seit gestern sind endlich die neuen Platinen für die erste Serie meiner LED Lösung eingetroffen. Über deren Entwicklung wurde ja auch schon an anderer Stelle berichtet (https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=11420.0) und einige Ideen aus diesem Thread (https://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=11406.0) trugen auch zu einer besseren Umsetzung bei. Die konstruktive Kritik und die verschiedenen Blickwinkel der Diskutanden haben die eine oder andere Verbesserung erbracht. Vielen Dank!

Derzeit passt die mechanische Anpassung für das Zeiss Leuchtrohr 467040 oder die Leuchte 15, oder aber auch in den Auflichtschacht des hammerschlaggrauen Zeiss Universalstativs.

Es handelt sich um einen LED Treiber und Dimmer. Der Dimmer funktioniert per PWM und hat eine Taktfrequenz von 1 MHz, so dass es auch beim Filmen nicht zu unschönen Überraschungen kommen kann. Diese Version ist auf eine maximale Stromstärke von 1600 mA begrenzt.
+mechanischer LED Adapter und Kühlkörper
+verpolungssicher
+LED: CREE XML U2, wegen des großen Emitters
+max. Stromaufnahme 1600 mA
+Regler mit Kunststoffgehäuse
+Zeiss-blaue Status LED

+Kippschalter, zum sicheren Ein und Ausschalten
+Grobeinstellung 0-100 % Leuchtleistung (0-1600mA)
+Feineinstellung 0-5% Leuchtleistung (0-80mA) bzw. ±2.5% um den mit der Grobeinstellung eingestellten Wert
+im Gegensatz zu linear geregelten KSQ's wird erheblich Strom unnötig verheizt
+sehr gut für Batteriebetrieb geeignet
LED Adapter mit CREE XML U2, mit Wärmeleitkleber (11 7.5 Wm^-1K^-1) aufgeklebt.
Die obige Platine befindet sich im Adapter.

LED Adapter im ZEISS Leuchtrohr 46 70 40.

Die Platine als solche eignet sich natürlich für eine ganze Zahl von weiteren Adaptern die in den nächsten Wochen und Monaten angegangen werden sollen. Als nächstes wird es wohl einen Mikroskopstativfuss für das Zeiss Junior geben, bei der die Strom sparenden Eigenschaften der Schaltung voll zum Tragen kommen werden

Herzlich,
Bastian

Nomarski · März 09, 2012, 08:49:00 VORMITTAG

Werter Bastian,

ZitatDerzeit passt die mechanische Anpassung für das Zeiss Leuchtrohr 467040 oder die Leuchte 15, oder aber auch in den Auflichtschacht des hammerschlaggrauen Zeiss Universalstativs.

du machst das alles schon sehr schön, aber ob die LED auch wirklich in das Leuchtrohr passt, läßt sich eben erst im eingebauten Zustand beurteilen. Dazu habe ich mir einen Prüfstand eingerichtet:

Manchmal ragt die Befestigungsschraube eben doch noch in das Leuchtrohr hinein, so daß sich die LED eben nicht bis zum Anschlag einführen läßt. Um dies zu verhindern, habe ich eine Nute eingefräst, um den Einbauraum noch möglichst bis zum Maximum ausnutzen zu können und deswegen den Durchmesser und damit die Kühlfläche nicht verringern zu müssen.

Ich sehe, daß du in der Mineaturisierung immer weiter voranschreitest. Vielleicht gibt es irgendwann einen Chip, den man in eine herkömmliche DIL-Fassung steckt, an der nur noch die LED, das Potentiometer und die Stromversorgung (Allstrom) anzuschließen sind.

Beste Grüße
Bernd

Bastian · März 09, 2012, 09:34:33 VORMITTAG

Werter Bernd

so einen edlen Prüfstand hätte ich auch gerne!
Ich habe die Position der Schrauben vermessen und deshalb an dieser Stelle einen Absatz in den Adapter gegedreht. Das kann sich eigentlich nicht ins Gehege kommen...
Es sind dann immer noch 26 mm als Führung vorhanden, ganz so wie bei dem Original Zeiss Lampeneinschub.

Herzlich,
Bastian

Nomarski · März 09, 2012, 10:40:29 VORMITTAG

Hallo Bastian,

diese Schraube kommt auch erst nach der 26mm-Führung für die Lampensockel. Da der Glaskolben der 15Watt-Glühlampe sowieso etwas kleiner im Durchmesser ist, konnte die Schraube auch noch nie dort stören. Es kommt eben nur jetzt zum Tragen, wenn ich die LEDs mit der Stern-Platine verbauen will und diese auch an den vorgesehenen Stellen verschrauben will. Die Schraubenköpfe müssen dafür übrigens auch noch dafür angepasst werden, es sind eben alles Sonderanfertigungen..

Zitatso einen edlen Prüfstand hätte ich auch gerne!

Dreh doch dein Universal einfach um 180°, dann hast du einen.

Nur die Bedienung dürfte dann etwas umständlich werden...

Viele Grüße
Bernd

Bastian · März 09, 2012, 11:27:37 VORMITTAG

Zitat von: Nomarski in März 09, 2012, 10:40:29 VORMITTAG
diese Schraube kommt auch erst nach der 26mm-Führung für die Lampensockel. Da der Glaskolben der 15Watt-Glühlampe sowieso etwas kleiner im Durchmesser ist, konnte die Schraube auch noch nie dort stören.

Deswegen ist mein Adapter in vorderen Bereich, eben dort wo die Glühlampe saß, auch nur 20 mm im Durchmesser; und ich verbaue die XM-L U2 wegen der kleineren Platine (16mm)!

Bastian

Nomarski · März 09, 2012, 11:42:35 VORMITTAG

ZitatDeswegen ist mein Adapter in vordenren Bereichm eben dort wo die Glühlampe saß, auch nur 20 mm im Durchmesser und ich verbaue die XM-L U2 wegen der kleineren Platine (16mm)!

Würde dann sogar in die Lampenrohre der alten Zeiss-Jena-Mikroskpe passen.

VG
Bernd

ManK · März 09, 2012, 19:14:53 NACHMITTAGS

Zitat von: Bastian in März 08, 2012, 20:48:15 NACHMITTAGS
xxxxxxxxx gelten KSQ's wird erheblich Strom unnötig verheizt
+Sehr gut für Batteriebetrieb geeignet
LED Adapter mit CREE XML U2, mit Wärmeleitkleber (11 Wm^-1K^-1) aufgeklebt.
Die obige Platine befxxxxxxxxxx

Hallo Bastian,
kannst Du mir vielleicht sagen, welchen Wärmeleitkleber du benutzt der so extrem gut die Wärme leitet?
schönen Abend
Manfred

Bastian · März 09, 2012, 19:28:07 NACHMITTAGS

Lieber Manfred,

jetzt hast Du mich erwischt. Habe die Werte der Wärmeleitpaste erwischt. Ich habe das oben korrigiert: es muss 7.5 Wm^-1K^-1 heissen. Der Kleber ist Arctic Silver Thermal Adhesive. Entschuldige bitte den Lapsus!

Bastian

ManK · März 09, 2012, 20:14:03 NACHMITTAGS

Lieber Bastian,
danke für die Info, kein Problem.
Ich dachte ich hätte was am Markt übersehen. Ich freue mich zB bei Silberleitkleber schon über Werte von besser 2 Wm^-1K^-1.
viele Grüße
Manfred

-JS- · März 09, 2012, 22:57:56 NACHMITTAGS

Werter Bernd,

ZitatManchmal ragt die Befestigungsschraube eben doch noch in das Leuchtrohr hinein, so daß sich die LED eben nicht bis zum Anschlag einführen läßt.

Und?
Die Befestigungsschraube lässt sich doch wohl ohne Weiteres
a) herausdrehen
b) mittels Dremel und 120er Schleifscheibe behutsam soweit kürzen, dass sie eben gerade *nicht* mehr in das Leuchtrohr hineinragt, aber das
Leuchtrohr dennoch weiterhin sicher hält
oder irre ich da?
Viele Grüße
Joachim

Nomarski · März 10, 2012, 10:23:44 VORMITTAG

Werter Joachim,

ZitatDie Befestigungsschraube lässt sich doch wohl ohne Weiteres
a) herausdrehen
b) mittels Dremel und 120er Schleifscheibe behutsam soweit kürzen, dass sie eben gerade *nicht* mehr in das Leuchtrohr hineinragt, aber das
Leuchtrohr dennoch weiterhin sicher hält
oder irre ich da?

a) dann sitzt das Leuchtrohr aber locker und klappert rum.
b) würde zwar gehen, aber dann müßte man mir das Leuchtrohr mit Standard für diese Anpassungsarbeit zuschicken.
Gerade das will ich ja wenn es geht vermeiden und die LEDs sollen ja nach dem Auspacken gleich PnP (Plug and Play) funktionieren ohne große Umbauanleitung. Beim Axiolab hat das jedenfalls schon bestens funktioniert.

Viele Grüße
Bernd

Bastian · März 10, 2012, 12:59:16 NACHMITTAGS

Ich habe hier zwei bis drei Leih-LED's liegen. Wen es interessiert, der kann sich gerne eine ausleihen und ausprobieren.

Bastian

Bastian · März 27, 2012, 23:02:44 NACHMITTAGS

Liebe Kollegen,
ich habe heute einen weiteren Adapter für die Zeiss Jena Einsteckleuchte gedreht, der aber die gleichen Innereien wie der Bruder für die Zeiss West Mikroskope besitzt.

Grüße,
Bastian

Nomarski · März 27, 2012, 23:18:26 NACHMITTAGS

Lieber Bastian,

dann zeig uns doch mal das werte Kunststück.

Aber wieso eigentlich

Zitatgedreht

? Wird bei dir nicht sowas gegossen?

Beste Grüße
Bernd

-JS- · März 28, 2012, 13:46:31 NACHMITTAGS

Hallo und guten Tag,
nachdem mir Bastian eine Probestellung der von ihm gefertigten Beleuchtung zugegesandt hat, möchte ich es nicht versäumen, eine Bewertung aus meiner Sicht abzugeben.
Getestet wurde die Beleuchtung an einem Standard WL mit normalem Leuchtrohr (mattierte Ausführung der Optik) im HF sowie mit 'altem' DIC (Schieber III im entsprechenden Tubusaufsatz, Planachromate, 'alter' DIC-Kondensor mit drei DIC-Prismen und 2 Phasenringen sowie HF).
Einziger (und nicht wirklich wichtiger) Mangel: Das schwarz eloxierte Aluminiumgehäuse der Beleuchtung mußte ca. 1 mm vom Anschlag wieder aus dem Leuchtrohr herausgezogen werden, um eine optimale Ausleuchtung der LFB / des Objektfeldes zu erzielen. Diese Mangel ist aber mit einem kleinen passend gedrehten Abstandsring behebbar und schmälert den Gesamteindruck keinesfalls.
Positiv:
(1) Sehr angenehmer visueller Eindruck beim Mikroskopieren, die Helligkeit durch die mitgelieferte oben bereits beschriebene Regeleinrichtung wirklich fein regulierbar und für die von mir getesteten Verfahren völlig ausreichend. Eine Streifenbildung bei Probeaufnahmen trat unabhängig von der gewählten Aufnahmezeit nicht auf (Bei Einsatz einer anderen LED-Beleuchtung stellte sich meine EOS 5DMkII ab und zu durchaus sehr 'zickig' an, einige Fotos erinnerten bis zur Änderung meiner Stromversorgung immer an ein mit ALU-Jalousie verschlossenes Fenster).
(2) Die gelieferte Regeleinheit für die Helligkeitsverstellung ist angenehm klein und kann ganz bescheiden in der Nähe des Fokussier- oder Objektführertriebes Platz finden, ohne zu stören und ist dennoch stets in 'Fingernähe'. Meiner Ansicht nach eine bessere Lösung als Bastians erste Idee, die Beleuchtungsregelung direkt am Leuchtrohr vorzusehen.
Fazit: Ich persönlich finde Bastians LED Lösung mit dem externen Regler gut gelungen.
Viele Grüße
Joachim