LED als Blitzleuchte

peter-h · Februar 25, 2013, 15:30:35 NACHMITTAGS

Liebe Kurzzeitfotografen,

vor langer Zeit gab es einige Ideen, wie man eine kräftige LED auch als Blitzersatz verwenden könnte. Aus bekannten Gründen habe ich das Projekt mit der Cree CXA aufgegeben. Nun sind neue LEDs hinzugekommen. Frage: Hat jemand wieder eine neue Idee, oder eine bessere LED gefunden? Die Ansteuerelektronik ist kein Problem, nur sollte die LED alle Bedingungen für einen Kurzzeiteinsatz erfüllen.

Grüße
Peter

the_playstation · Februar 25, 2013, 16:23:27 NACHMITTAGS

Prinzipiell sind alle LEDs pulsfest. Die max angegebene Stromstärke sollte aber nicht überschritten werden.
Z.B. typ. 700mA max. 3000mA.
Das selbe gilt für die Spannung, die man nicht überschreiten sollte.
Eventuell lohnt sich ein Vergleich der jeweils angegebenen Kenndaten (max. Werte)

Der Rest ist Wärmekalulation.

LEDs werden schon seit langem zur Reichweitenerhöhung über ihrer Normleistung gepulst.

peter-h · Februar 25, 2013, 16:50:35 NACHMITTAGS

Hallo playstation,

es ging mir nicht um die Pulsfestigkeit, Überlastung, oder Ansteuerung, sondern nur um die max. Intensität bei max. zugelassener Belastung. Für 1/1000s brauche ich mich auch nicht um Wärmeabfuhr zu kümmern

Die bisher von Cree angebotenen LEDs entsprechen noch nicht meinen Wünschen.

Gruß
Peter

the_playstation · Februar 25, 2013, 16:55:29 NACHMITTAGS

Verstehe Peter.
Das Problem:
Alle weißen LEDs arbeiten mit nahezu den selben Leuchtstoffen / Substanzen.
Eine höhere Lichtausbeute findest Du nur bei anderen LEDs (UV, IR, ...)
Bei weißem Licht wird es schwierig.

Nur Luxon bietet vergleichbare weiße LEDs.
Ob diese nun leistungsfähiger sind, ...

Grüße aus Hamburg, Jorrit.

Detlef Kramer · Februar 25, 2013, 17:37:01 NACHMITTAGS

Lieber Peter,

schau Dir das einmal an: http://www.reichelt.de/LED-High-Power-Module/LED-19K100NWHA/3/index.html?;ACTION=3;LA=2;ARTICLE=125365;GROUPID=3031;artnr=LED+19K100NWHA;SID=13UKpedn8AAAIAAFHHGZ47c05a76ad3a1c7100c063b8c972e1444. Auf der entsprechenden Seite von
Reichelt findest Du noch andere Typen. Das Problem: sie produzieren enorme Lichtmengen aus einer relativ sehr großen Fläche. Du müsstest also mittels einer entsprechenden Linse dieses Licht auf eine Fläche von ca. 2 x 2 mm in die Brennebene des Kollektors Deiner Leuchte abbilden oder sonstwie in geeigneter Weise in den Beleuchtungsstrahlengang einspeisen. Dann solltest Du genug Licht haben.

Andere Frage, die sich mir stellt, auf die ich aber keine Antwort habe: Wie ist die Nachleuchtzeit des Fuorochroms?

Ich bin gespannt, was Du dazu sagst!

Herzliche Grüße
Detlef

the_playstation · Februar 25, 2013, 17:44:06 NACHMITTAGS

Hi Detlef.

Ich habe eine 200Watt Version für 120,- Euro gekauft.
Das Problem:
Es sind mehrere LED-Module in einer Fläche verschaltet.
Das Bild zeigt das leider nicht.
Wenn einem das dabei entstehende Gittermuster nicht stört, und man die Fokusierung hinbekommt,
hat man eine enorme Lichtleistung zur Verfügung.

Viele Grüße Jorrit.

wilfried48 · Februar 25, 2013, 17:53:27 NACHMITTAGS

Hallo Peter,

ich nehme an, dass du diesen damaligen thread meinst.
http://www.mikroskopie-forum.de/index.php?topic=9802.0

Das Ergebnis war ja, dass es nicht auf die Gesamtleistung der LED ankommt, sondern auf die Leuchtdichte und da hat sich kaum was getan, sodass man für lichtschluckende Verfahren
wie Phako oder DIC auf 1/20000sec oder kleiner kommen könnte.

viele Grüsse
Wilfried

P.S.: Allerdings ist z.B. eine Creee XM-L T6 inzwischen so billig, sodass man mal versuchen könnte wieviel sie bei 1/20000 sec wirklich als Spitzenstrom aushält. Die Grenze ist hier nicht der max. Strom bzw. die Wärmeableitung sondern die hierbei auftretende max. Spannung (Spannungsdurchschlag).

peter-h · Februar 25, 2013, 18:08:24 NACHMITTAGS

Danke für Eure Antworten,

ja ich bezog mich auf den alten Tread mit der 45 Watt LED. Hauptgrund der Aufgabe war die sehr ungleichmäßige Farbtemperatur der Einzeldioden.

Funktioniert hat es, aber zufriedenstellend war es nicht. Zudem war die Farbtemperatur eher suboptimal. Bei DIC mit einem SPlan 20/0,46 bin ich immerhin bis 1/1000s gekommen. Pulsstrom 1 A.
Kommt Zeit, kommt Rat.

Viele Grüße
Peter

the_playstation · Februar 25, 2013, 18:11:00 NACHMITTAGS

Hilft vieleicht eine Milchglasscheibe, Mattfilter?

Gruß Jorrit.

treinisch · Februar 27, 2013, 19:38:39 NACHMITTAGS

Hallo,

was übersehe ich da? Für Zeiten >1/4000 s braucht es keinen Blitz, die kann man einfach über den Verschluss erreichen und schon bei 1/10000 s, die ein konventioneller Blitz noch schafft hat die LED doch keine Überlebenschance. Wenn ich nur 0.1 J für einen Fotoblitz rechne, macht das bei angenommenen 20% Wirkungsgrad einer LED schon 0,5 J, also bei 1/10000 s immerhin 5 kW Leistungsaufnahme für die LED. Ich vermute, dass bei einer derartigen Belastung die Bonddrähte weniger als 1/10000 zum Verdampfen benötigen.

Viele Grüße

Timm

Werner · Februar 27, 2013, 22:22:19 NACHMITTAGS

Ich verstehe wirklich nicht, wieso Ihr eine LED (eine sehr teure noch dazu) zum Blitzen bringen wolllt?
Der Bondraht aus 8µm Gold ist ein Begrenzungswiderstand, der den Stromfluß bis zum Durchschmelzen bremst.
Da würde ich lieber kleine LEDs mit Überstrompulsen traktieren. Das ist gleichhell und billiger...

Ich halte es für geeigneter, eine kleine Blitzröhre von 12 mm Länge in den Strahlengang zu bringen. Die gesamte Lade-, Ansteuer- und Quenchelektronik
gibt es gratis dazu, wenn man Einmalkameras oder nicht mehr benutzte Altkameras schlachtet. Die 350 Volt sind bei Vorsicht beherrschbar, die Blitzdauer kann mit einem Impulsgenerator genau vorgegeben werden. Den Impulsgenerator braucht man für eine LED ja auch.

Gruß - Werner

peter-h · Februar 28, 2013, 09:11:31 VORMITTAG

Hallo Werner,

wieso so ängstlich? Eine LED von Luminus CBT-90, mit einer Leuchtfläche von 3 x 3 mm darf bis 13,5 A betrieben werden.
Welchen Vorteil hat eine LED, welche auch als Blitzleuchte verwendet werden kann ? Ganz einfach, es ist nur eine Leuchtfläche ! Der techn. Aufwand spielt bei mir zum Glück keine Rolle. Aber wer es einfach liebt, für den ist ein kleiner Blitz sicher die bessere Lösung.

Gruß
Peter

Werner · Februar 28, 2013, 14:27:32 NACHMITTAGS

Hallo Peter!

Das hat mit Ängstlichkeit nichts zu tun, die Gasentladung ist einfach energiereicher!
Das Xenon-Blitzspektrum ist tageslichtähnlich, bei der LED erscheint das Leuchtstoffspektrum.
Die LED hat wegen des ohmschen Widerstands eine steigende Kennlinie, die Gasentladung eine fallende.

Für einen 1-ms-Blitz fließen bei Deiner LED im Mittel 14 mA, bei 10-facher Überlastung 140 mA. Die Diodenkapazität muß auch noch aufgeladen werden.
Der ohmsche Widerstand des Bonddrahtes steigt mit der Temperatur, was den Strom bremst. Der Bonddraht ist gewissermaßen eine nicht auswechselbare Schmelzsicherung.

Bei einer Blitzröhre fließen in der ersten Millisekunde etliche Ampere, danach ist der Kondensator sowieso fast leer. Dagegen kann die LED-Version nicht anstinken.
Über die Kondensator-Ladespannung kann die Blitzenergie gesteuert werden.
Ein vorzeitiges Erlöschen des Blitzes wird bekanntlich durch Zünden der niederohmigeren kürzeren Quenchröhre erreicht.
Während der Kondensator-Aufladezeit kühlt die Blitzröhre wieder ab.
Bei einer ("rote Augen") Stotter-Entladung oder dem Vorblitz muß die Blitzenergie reduziert werden, sonst wird die Röhre thermisch zerstört. Für stroboskopische Blitzfolgen ist das auch nötig.

Das sind die Gründe, weshalb ich eher für die Blitzröhre plädiere.

Ich hatte mal ein Stroboskop zur Drehzahlmessung mit grüner LED und Fokussierlinse gebaut, betrieben mit einem Impulsgenerator. Grün wegen der Augenempfindlichkeit, die Strichmarke war auch bei Tageslicht gut zu erkennen. Soll verdeutlichen, daß ich keinesfalls ein LED-Gegner bin.
Im Gegenteil: nach und nach werde ich die ganze Hausbeleuchtung auf LED umstellen. Allerdings modifiziert, das lästige 100-Hz-Flimmern bei schnellen Bewegungen stört, Gleichspannung ist angesagt...

Gruß - Werner

Rawfoto · Februar 28, 2013, 14:43:05 NACHMITTAGS

Hallo Werner

Zusatzbemerkung zu ==> "Über die Kondensator-Ladespannung kann die Blitzenergie gesteuert werden."

Ja, aber es gibt zwei weitere Kenngrößen, der Innenwiderstand der Blitzröhre und einfacher zu steuern, die Kapazität der Blitz-Elkos. Bei Blitz-Generatoren wird das mit der Anzahl der Blitz-ELKOs gesteuert ...

Liebe Grüße

Gerhard

Werner · Februar 28, 2013, 15:23:10 NACHMITTAGS

Hallo Gerhard!

Natürlich! P = 1/2 C x U².
Parallelschalten von Elkos ist einfacher als große Folienkondensatoren mit regelbarem Netzteil...
Wenn ich mal einen Gigablitz brauche: 4x25 µF, 4000 V, entladen über eine XBO-150 im Fokus eines runden alten Autoscheinwerfer-Reflekors.
Aber dann kommen warscheinlich staatliche Vertreter zu Besuch...

Wie kann ich den Innenwiderstand beeinflussen? Gibt es da einen Trick oder meist Du einen variablen Widerstand im Entladekreis?

Übrigens haben Impuls-Radars eine ähnliche Stromversorgung, da gibt es einen Lehrgang igendwo im Netz.

Gruß - Werner