Ostar duik(led)lamp

De wens was om na de Vega 2 eens een duiklamp te bouwen met wat meer licht en het was wel duidelijk dat dit met de Vega 2 niet ging lukken. Hoogvermogen leds hebben rond de 350 mA het hoogste rendement, je kunt tot 1 ampère gaan maar dan moet je ook erg veel warmte af zien te voeren. Dus de leds met de grootste licht opbrengst en daar niet het maximum uit halen lijkt het beste.

Gekozen is voor een Osram Ostar led wat eigenlijk 4 leds in één behuizing zijn. Een Ostar led is bij 1 ampère 15 Watt in te persen dus 3 stuks aangeschaft en bij 350 milliampère zit je rond de 5 watt per led 3 x 5 is ook 15 Watt maar dan met veel minder warmte ontwikkeling en een hoger rendement.

Osram ostar led in reflector.

Fig 1. Osram ostar led in reflector.

Dus mijn 35 watt halogeenlamp, een lamp van Unterwassertechnik Blase welke voorzien is van een los binnenwerk en daardoor erg geschikt is voor dit soort bouwprojecten als basis gebruikt en 3 Ostars in gebouwd.

Osram ostar duiklamp oud en nieuw.

Fig 2. Osram ostar duiklamp oud en nieuw.

Zo heeft het project ongeveer een jaar stilgestaan wachtend op wat voor accu’s en hoe de stroomregeling aan te pakken. Na vele brainstormsessies met Dirk V kwamen we tot de conclusie dat het beste is om de spanning zo te kiezen dat je de stroom met een voorschakelweerstand kunt regelen in plaats van elektronische omzetting. Dit is gelukt met 4 Lipo accu’s met 3,8 Volt per cel, deze geven gezamenlijk 15.2 Volt en dit is net iets hoger dan de benodigde spanning voor de Ostars dus geen moeilijke elektronische omvormers zoals in mijn Vega 2 maar gewoon voorschakelweerstanden. en hiermee is het uiteindelijk erg simpel gebleven. Het nadeel is dat bij het zakken van de accuspanning de lamp iets minder licht gaat geven maar ik heb er inmiddels anderhalf uur mee gedoken en het valt in de praktijk niet op, mede dankzij de strakke ontlaadcurve van de Lipo accu’s. Het voordeel is dat de stroom door de leds bij een te lage accuspanning zo laag wordt dat een diepontlaadbeveiliging niet nodig is. Het rendement van de stroomregeling is 87% ter vergelijk bij de Vega 2 ligt dit rond de 83%. Het loont dus om accu’s en leds qua spanning goed op elkaar af te stemmen en passieve in plaats van actieve componenten toe te passen. Bij de Vega 2 had ik die mogelijk niet en moest ik van 7,5 naar 12 volt met een stepupconverter. Wat wel een aandachtspunt is als je met weerstanden werkt is het feit dat geen enkel component ideaal is en toleranties heeft, de ene led geeft wat eerder licht dan de andere en ook de weerstanden hebben een tolerantie van 20%. Dus een kwestie van meten en een weerstand die wat hoger uitvalt combineren met de led die wat meer licht geeft en andersom.

Osram ostar duiklamp schema.

Fig 3. Osram ostar duiklamp schema.

Houd er in je berekening ook rekening mee dat de accu’s belast een wat lagere spanning afgeven dan onbelast (ik moest uiteindelijk weerstanden met een lagere waarde nemen dan berekend).

Osram ostar duiklamp oud en nieuw.

Fig 4. Osram ostar duiklamp oud en nieuw.

Echt vergelijken met de halogeen versie lukt niet doordat deze een erg wijde bundel heeft en de leds in combinatie met een 10° reflector een smalle bundel, maar de licht opbrengst lijkt goed. Wat ook opvalt is dat de Vega 2 een stuk blauwer licht geeft, ook de kleurtemperatuur wordt dus met de nieuwere generatie leds steeds beter. De Lipo accu’s van 2600 mAh zouden theoretisch met 3 x 350 milliampère een brandduur van bijna twee en een half uur moeten geven maar dit zal in de praktijk niet gehaald worden. Maar door de accu’s te meten na de eerste keer anderhalf uur duiken schat ik de brandduur op twee uur.Het enige probleem wat tijdens de proefduik aan het licht kwam is dat de lamp lichter is geworden en opeens een positief drijfvermogen heeft, dit is inmiddels opgelost door alle M5 draadeinden te vervangen door M8 met om elk draadeind een stuk of 5 moeren, de warmte overdracht naar de behuizing is hierdoor ook verbeterd

UcelItotUtotR ΩR WattLed WattTot WattRendement
4.21.25 A16.8 V5.6 Ω2.92 W18.08 W21.00 W86%
4.11.2 A16.4 V5.6 Ω2.69 W16.99 W19.68 W86%
4.01.15 A16.0 V5.6 Ω2.47 W15.93 W18.40 W87%
3.91.1 A15.6 V5.6 Ω2.26 W14.90 W17.16 W87%
3.81.05 A15.2 V5.6 Ω2.06 W13.90 W15.96 W87%
3.71 A14.8 V5.6 Ω1.87 W12.93 W14.80 W87%
3.60.95 A14.4 V5.6 Ω1.68 W12.00 W13.68 W88%
3.50.9 A14.05.6 Ω1.51 W11.09 W12.60 W88%

Het groene gebied beslaat 95% van de ontlaadcyclus, van 4.2 Volt naar 3.9 Volt duurt ongeveer 3 minuten. Deze eerste minuten waarbij bij halogeenlampen na het laden soms sneuvelen levert maar dik 400 milliampère per led op wat niet eens de helft is wat deze leds mogen hebben. Vanaf 3.5 Volt celspanning is de accu vrij snel leeg.