Bevezető - Elemlámpa Blog
Ha még csak most ismerkedsz a LED-es elemlámpák világával akkor ezt a kicsit hosszabb de tartalmas és bárki számára feldolgozható formában írt cikket olvasd el először!
Ha ezzel végeztél utána már sokkal kevesebb kérdésed lesz! Tisztulni fog a kép, hogy pontosan milyen elemlámpára is lesz szükséged, melyik típusok közül kell válogatnod és milyen tulajdonságok lesznek fontosak a modellválasztás során.
Klasszikus elemlámpák:
Régebben csak ez volt elterjedve, felépítése elég egyszerű így hibalehetőség is kevés van. Cserébe kompromisszumot kellett kötni a fényerő és a világítási idő arányán, ráadásul ezekkel a lámpákkal szinte esélyünk sem volt a maiakhoz hasonló magas fényerő elérésére. Alapvetően a felépítése a következő: lámpatest, foncsor, izzó, kapcsoló és természetesen a különböző méretű elemek. Jellemzően csak ki és bekapcsolás volt elérhető rajtuk, természetesen itt is akadtak kivételek. Izzója régebben hagyományos majd később kripton gázos verzió valamivel magasabb fényerővel. A blogon ezekkel a lámpákkal már nem fogtok találkozni, az idő eljárt felettünk, így további részletekbe nem is mennék bele velük kapcsolatban.
Streamlight egy több mint 25 éves darabja szétbontva. Mai napig működőképes.
Új típusú LED-es elemlámpák:
Ma már szinte minden gyártó áttért a LED-es fényforrások használatára. Az elemlámpa valamivel bonyolultabb felépítésűvé vált mivel több követelménynek kell megfelelnie ahhoz, hogy megfelelő fényerőket, az akkunak megfelelő élettartamot biztosítson.
Felépítése általában az alábbiak szerint alakul:
lámpa test (host)
foncsor (reflektor) vagy lencse
LED dióda (LED)
LED vezérlő (driver)
Lámpa test:
A lámpatestnek nem csak az a feladata, hogy összetartsa a lámpa alkatrészeit, fontos szerepe van a LED hűtésében is. Általában alumíniumból készül, ritkábban különféle kompozit műanyagokból. Újabban pedig egyéb fémek alkalmazását is elkezdték, pl. rozsdamentes acél, réz, sárgaréz, bronz, titánium. Klasszikus felépítésben három fő részre bontható: fej, test és zárókupak.
Foncsor vagy reflektor:
A foncsor vagy más néven reflektor adja meg a fény irányát. Ebből kétfélét különböztetünk meg, van a sima felületű (SMO – vagyis smooth) és a rücskös (OP – orange peel vagy textured). A simával általában kevesebb a szórt fény, a fénynyaláb messzebbre van koncentrálva egy belső erősebb hotspot-ból és körülötte halványabban megvilágított koronából áll a vetítési képe. Ilyet használnak az úgynevezett thrower lámpákban, amikkel elég messzire lehet elvilágítani (akár több száz méterre). A rücskös reflektor mivel jobban szétszórja a fényt és a LED hotspot-ja valamint a szórt fényt adó korona közti átmenetet is lágyabbá teszi így általános felhasználásra alkalmasabb, nagyobb felületet és nagyobb fényerővel világít be de általában kisebb távolságon.
A különféle lencsés változatok is elterjedtek, a legismertebb a konvex lencsés (sima domború “nagyító”) amihez reflektort nem szoktak alkalmazni. A LED fénye közvetlenül a lencsén át lép ki a lámpából. Általában a lencse távolságát a LED-től lehet változtatni, így változtatható a fókusz. Ezzel elérhetjük a “zoom” hatást, amivel nagyobb távolságra jut koncentráltan a fény, vagy közelebb húzva a fókuszt az emitterhez pedig széthúzza annak fényét és egy homogénebben világító korongot kapunk.
A TIR lencsék különböző szögben engedik kilépni a fényt az emitterből, ezek általában fix fókuszúak, de pl. a LED-Lenser lámpáiban lévő hibrid megoldással jobb hatásfok mellett mint a konvex lencse esetén de megmarad a “zoom” funkció is.
A LED típusa számít leginkább a driver-en kívül, hogy milyen fényerőt fogunk elérni a lámpával. Rengeteg típus érhető el a piacon. Ezek mind vetítési képben, mint az elérhető fényerőben és a hőtermelésben, hatásfokban is eltérnek egymástól. A színhőmérséklet az egyik legfontosabb tulajdonsága, a hideg színhőmérsékletűek (kb. 6000K-től felfelé) kékes árnyalatú fényt bocsátanak ki, a neutral (kb. 4100K) színűek a napfényhez hasonlót, míg a meleg fehérek (3000K-től lefelé) inkább sárgás, leginkább a sima izzóhoz hasonló fénnyel világítanak. A LED-et általában egy alumíniumból készült lapra szokták szerelni és ezt kompletten építik a lámpába. Ez az MCPCB (metal core printed circuit board- fém magú nyomtatott áramköri lap) lap minőségibb lámpák esetén nem alumíniumból hanem rézből készül. A legerősebb modellek esetén pedig speciális fém hővezető maggal ellátott lapra kerül a dióda, így a hővezetése sokkal jobb lesz és magasabb terhelést képes elviselni. A leginkább elterjedt LED diódák a CREE gyárából kerülnek ki. Gyakran találkozhatunk még a Nichia gyártmányaival is amik elsősorban a magas színvisszaadásukról ismertek (90 feletti CRI index). Egyre jobban elterjedtek a “hamis” LED-ek amik első sorban a LatticeBright kínai gyártó üzeméből kerülnek ki. Ebay-en megvásárolható olcsóbb lámpákban szinte kivétel nélkül ezeket találjuk meg, még ha a leírásban a CREE termékeként vagy típusaként is van megjelölve. A PCB-n jellemzően nincs felírat, vagy az LB jelzés található. Kivétel nélkül zavaróan kékes-lilás 7000K körüli színhőmérsékletűek, kevésbé jó hatásfokúak mint márkásabb társai, illetve igen nagy a minőségbeli szórás is köztük. Amennyiben rendes lámpát szeretnénk venni mindenképp ragaszkodjunk az eredeti CREE vagy más ismertebb gyártó termékét használó típusokra!
Szerepe a LED meghajtása. Ez az alkatrész felelős azért, hogy mekkora áram jusson a LED-re és hogy milyen és hány világítási módja legyen a lámpának. A Driver ügyel az akkumulátorra is, amennyiben van benne védelmi áramkör túlmerítés ellen, illetve magasabb minőségű darabokban a hőmérsékletet is ez érzékeli, így mielőtt túlmelegedne a lámpa automatikusan lejjebb vesz a fényerőből, így csökkentve a hőterhelést. Millió meg egy fajtája van, választásnál fontos szempont, hogy milyen áramforrásokat támogat és milyen bemeneti illetve milyen a kimeneti feszültsége, mert ez határolja be a felhasználhatóságát. Fizikai jellemzői közül a legfontosabb az átmérője, ugyanis ez befolyásolja leginkább, hogy melyik lámpatestbe lehet egyszerűen átalakítás nélkül beépíteni.
Köztük is lehet különbség pedig nem egy ördögi szerkezetek. Általában a lámpatest végén helyezik el a zárókupakban és teljes lenyomás után felengedéskor (kattanáskor) kapcsolnak be. Ez után félig benyomva megszakítjuk az áramkört, a módváltás is általában így történik. Ezt nevezik reverse clicky kapcsolónak. A “taktikai” lámpákon forward clicky kapcsolót alkalmaznak amiket enyhén benyomva már bekapcsolódik a lámpa. Egy kapcsoló esetén a módválasztás is ekkor történik meg, ugyanis ha kattanásig nyomjuk utána már nincs mód csak a lámpa teljes kikapcsolására. Léteznek még mágneskapcsolós, a test oldalán elhelyezett mikrókapcsolóval vezérelhető és két külön kapcsolóval ellátott verziók is.
Az újabb nagy teljesítményű elemlámpákban szinte kivétel nélkül akkumulátorokat használunk. Az alkáli elemekkel vagy a régebben piacon jelen lévő nikkel alapú akkumulátorokkal szemben ma már lítium-ion alapú akkumulátorokat használ szinte minden gyártó a lámpáiban. Ezekből akár folyamatosan is magas teljesítményt lehet kivenni, kapacitásuk is már egészen magas, így az üzemidővel sem lesz problémánk. Nem jellemző rájuk a memória effektus, mint a régebbi nikkel-metál-hidrid (NiMh) akkukra. Töltésük magasabb töltőárammal is történhet, így csökkentve az erre szánt időt. Ezek kinézetre hasonlítanak csak az alkáli elemekre, a bennük lévő feszültség magasabb, így mielőtt betennénk a lámpánkba mindenképp ellenőrizzük, hogy a gyártó ajánlását is! A legfontosabb tulajdonságuk a méretük. Pl. a 18650-es típusok elméleti mérete 18mm átmérő és 65mm hosszúság. A 14500-as méretei 14mm átmérő és 50mm hossz megközelítőleg, ez pontosan megegyezik az AA méretű alkáli elemmel, de semmiképp ne cseréljük fel őket! A másik fontos jellemzőjük a kapacitás, ennek értékét mAh-ban adják meg. Általánosságban elmondható, hogy ez a szám minél magasabb annál drágább lesz az akkumulátor. Feszültségük cellánként 3,7V. Újratölthetőek, de csak speciális lítium akkumulátorok töltésére alkalmas akkumulátor töltővel. Ugyan elég biztonságos a tokozásuk ám így sem célszerű őket rövidre zárni vagy felnyársalni, mert tűzveszélyes és felrobbanhat, tűzbe dobni, mert felrobbanhat és lenyelni sem mert mérgező anyagokat tartalmaz. Az akkuk nagyon érzékenyek a bennük lévő feszültségre! Amennyiben lemerítjük teljesen, könnyen tönkre mehet a cella akár véglegesen is! Üzemi feszültségük 3.0V és 4.2V között van általánosságban, ettől felfelé lehet minimális eltérés. Létezik védett és védelem nélküli akku is, ha a lámpa driver-e nem tudja az akku védelmét, akkor célszerű védett akkut venni bele így kímélve pénztárcánkat a felesleges kiadásoktól. Vásárlás előtt mindig bizonyosodjunk meg arról, hogy az adott lámpába a védett akku belefér-e!
A színhőmérsékletekről:
A LED számunkra egyik legfontosabb jellemzője. Kelvinben (K) szokták megadni, hogy milyen színhőmérsékletű a kilépő fény. A meleg fehértől a természetes fehéren át a hideg fehérig minden színvariáns elérhető általában. Az alábbi kép jól bemutatja, hogy melyik Kelvin érték kb. milyen megvilágítási színt fog adni.