Hallo

Da manche "tatsächlich" (nicht böse gemeint ) noch auf Halogen setzen, möchte ich hier einmal die Vorzüge der LED-Technik erläutern. Dabei gehe ich auch auf die Funktionsweise von LEDs ein, wofür Grundkenntnisse in Physik benötigt werden. Aber ich denke, dass "Spannung", "Strom" und "Widerstand" jedem ein Begriff sein sollte

Ich lasse den Thread vorerst geschlossen, damit zwischen die einzelnen (ich schreibe nicht alles aufeinmal, das wäre zuviel!) Beiträge zur LED-Technik keine Frage-Posts kommen oder so. Wenn ich fertig bin, mache ich hier dann auf! Wer trotzdem Fragen oder Anregungen hat, der kann mir gerne eine PM schreiben

Inhaltsverzeichnis:

1. Grundlagen
   1.1 Wie eine LED funktioniert
   1.2 Vorteile von LEDs
   1.3 Nachteile von LEDs
2. Wie eine LED-Taschenlampe aufgebaut ist
   2.1 Die Stromquelle
   2.2 Der Treiber
   2.3 Die LED
3. Hersteller und Shops
   3.1 Namhafte Hersteller
   3.2 Shops in Deutschland
   3.3 Shops im Ausland
   3.4 Kleiner Tipp

Ciao

1. Grundlagen
Hier möchte ich eine kurze Einleitung in die Thematik der "Light Emitting Diode" geben.

1.1 Wie eine LED funktioniert
Die Funktionsweise einer LED ist eigentlich nichts besonderes. Damit es jeder versteht, runde ich das ganze mal ab und erkläre es so, wie man es sich am besten vorstellen kann.

Die Elektronen sammeln sich in der LED. Das heißt also, dass auch eine LED eine Einschaltzeit hat, welche aber absolut zu vernachlässigen ist. Aber gut: Wenn die Anzahl der Elektronen zu hoch wird, "platzt" der Aufgang aus und dabei entstehen Lichtwellen. Aber leider keine sichtbaren! Deshalb sind auf dem eigentlichen Chip eine oder mehr Chemikalien, welche die unsichtbaren Lichtwellen in sichtbare macht. Dazu gibt es bei Wikipedia ein gutes Bild:

Quelle: Wikipedia/LED

Leider gibt es dort große Verluste, weshalb die LEDs noch lange nicht ihre maximale Lichtleistung abgeben können. Bei weißen LEDs ist diese chemikalische Schicht aus Phosphor, weshalb LEDs streng genommen nicht in den Hausmüll, sondern nur in den Sondermüll dürfen!

Das war die physikalische Sicht auf die LED. Jedoch möchte ich auch auf die Funktionsweise eingehen, die einen Bastler schon eher interessiert: Wie funktioniert und vehält sie sich im Stromkreislauf. Eine Besonderheit der LED ist, dass sie nicht (wie fast jeder andere Verbraucher) mit der Spannung gesteuert wird, sondern mit dem Strom. Dazu gibt es Konstantstromquellen (KSQs), welche dauerhaft einen bestimmten Strom ausgeben, z.B. 350mA. Je nach Farbe der LED (weiße benötigen z.B. mehr Spannung als rote) regelt sich die Spannung dann auf den korrekten Wert herunter. Warum das so ist? Nun, keine LED ist gleich. Das heißt, dass selbst beim gleichen Typ der LED keine der anderen ähnlich ist. Denn manche benötigen bei 350mA zum Beispiel 3,2V, die andere benötigt 3,5V. Und warum man dann nicht so einen Mittelwert benutzt, kann man in den Datenblättern der LEDs finden:


Quelle: Datenblatt der Cree XR-E 7090 R2

Was bedeutet das jetzt? Nun, ganz einfach eigentlich: Bei bereits 0,1V Spannungserhöhung kann der Strom radikal steigen. In diesem Beispiel sind es etwa 200mA pro 100mV (0,1V). Und deshalb kann und sollte man die LEDs nicht mit der Spannung steuern

1.2 Vorteile von LEDs
Eins ist ganz klar: Hell und stromsparend! Zudem kann man die Lampen sehr gut variieren; benötigt man rotes Licht, nimmt man eine rote LED. Bei Glühbirnen wäre hier nämlich das Problem, dass man das rote Licht (z.B. mit rotem Glas) herausfiltern müsste und das gesamte andere Spektrum "verfliegt". Bei einer roten LED wird hingegen nur rotes Licht emittiert - kein unnötiger Stromverbrauch, wenn das Licht eh' verfliegt
Ein weiterer Vorteil von LEDs ist, dass sie im Grunde genommen ewig halten. Bei ordnungsgemäßen Betrieb kann man man mit 10.000 Stunden rechnen!

1.3 Nachteile von LEDs
Natürlich haben auch LEDs Nachteile. Der größte davon ist wohl, dass LEDs stark gekühlt werden müssen. Allerdings kann man, z.B. bei Taschenlampen, das Gehäuse der Lampe als Kühlkörper benutzen. Vielleicht ist das auch schon aufgefallen, dass das Gehäuse bei Dauerbetrieb leicht warm wird Wenn die Lampe gut entwickelt wurde, ist das Hitzeproblem auch beseitigt.
Zudem verfügen LEDs über einen kleine CRI (Color Rendering Index). Der CRI gibt an, wie gut Farben dargestellt werden. Bei einem CRI von 1 wäre zum Beispiel alles monochrom, ähnlich wie bei der Beleuchtung von Zebrastreifen mit Natriumdampf-Niederdrucklampen. Ein CRI von 100 entspricht Sonnen- und Glühbirnenlicht. Kaltweiße LEDs haben einen CRI von 80, warmweiße etwa bei 90. Wen das stört, der kann sich auch teure Vollspektrums-LEDs kaufen, deren CRI liegt dann bei 95, wobei die Helligkeit stark drunter leiden muss! Meiner Meinung nach reicht ein CRI von 80 locker aus.

Ciao

2. Wie eine LED-Taschenlampe aufgebaut ist
Nun wird es etwas spezieller!

2.1 Die Stromquelle
Ein nicht zu vernachlässigendes Kriterium für eine funktionierende Taschenlampe ist die Stromquelle. Dabei unterscheidet man in zwei Kategorien: Normalgrößen und Spezialgrößen.

Die Normalgrößen kennt jeder; Micro (AAA), Mignon (AA), Baby (C) und Mono (D). Dabei enthalten einfache Batterien eine Säure. Zudem gibt es bei den Größen C und D auch noch Bleigel-Zellen, welche aber weniger Leistung haben und mehr wiegen, jedoch können sie auf kurze Zeit mehr Leistung abgeben, was bei Hochleistungslampen (Foto-Beleuchtung, etc.) von Vorteil ist.

Zudem gibt es Spezialgrößen. Diese enthalten nicht, wie übliche Batterien, Säure oder Bleigel, sondern sind es Lithium-Zellen. Das heißt, dass man sie immer wieder aufladen kann! Die Vorteile sind klar: Leicht, mehr Leistung, geeignetere Spannung (3,7V, wobei eine weiße LED 3,2V benötigt). Aber: Wenn diese Akkus tiefentladen werden und dann nachträglich wieder aufgeladen werden wollen, kann es zu einer heftigen Explosion kommen. Zudem kann eine Explosion auch entstehen, wenn sie überladen wurde und wieder in Gebrauch tritt. Deshalb ist diesen Typen große Vorsicht geboten! Nicht selten sind z.B. Laptop- oder Handy-Akkus explodiert!
Bei diesen Spezialgrößen gibt es folgende:

• CR123A
• CR2
• 18650
• 16340
• 14500

Aufgrund ihrer Explosionsgefahr sind sie nur bedingt für Kinderhände geeignet

2.2 Der Treiber
Ein Treiber macht der LED den geeigneten Strom. Dabei gibt es zwei Typen: getaktete und geregelte Treiber.

Getaktete Treiber sind sozusagen die "Guten". Sie verbraten die überschüssige Spannung nicht einfach, sondern versuchen sie möglichst garnicht zu benutzen. Dabei können Effizienzen von 90% erreicht werden, aber nur bei sehr teuren Treibern.

Geregelte Treiber sind für Taschenlampen keinesfalls zu empfehlen. Sie verbraten die Spannung, die überschüssig ist. Das bedeutet: hoher Verbrauch, welcher in Hitze umgewandelt wird, welche in einer Taschenlampe eigentlich nichts zusuchen hat! Ein Beispiel:

Eine weiße LED benötigt etwa 3,2V. Geläufige Treiber benötigen ca. 1,5V, damit sie überhaupt funktionieren! Also benötigen wir mindestens 4,7V, damit dies funktioniert. Wenn man nun aber von den geläufigen 1,5V pro Batterie ausgeht, benötigen wir 4 Stück, also sind wir bei 6V. Die 1,5V werden aber auch in Wärme umgesetzt, also sind es insgesamt 2,8V die in Wärme umgewandelt werden. Bei einer Hochleistungs-LED fließen bis zu 1 Ampere, also sind es nach Adam Riese mindestens 2,8 Watt, welche einfach so verbraten werden! Es gibt auch LEDs mit mehreren Chips, welche dann gerne mal 2,8 Ampere benötigen. Das wären gigantische 7,85 Watt, welche erstmal abgeführt werden wollen! Dazu kommt noch die Hitze der LED!

Also: Eine Taschenlampe, welche einen geregelten Treiber in sich trägt, ist nicht wirklich zu gebrauchen...

2.3 Die LED
Nun kommen wir zum eigentlichen High-Light, der Taschenlampe - im wahrsten Sinne des Wortes

In Taschenlampen werden häufig LEDs von zwei Herstellern eingesetzt: Seoul Semiconductor und Cree, wobei ich Cree für deutlich entwickelter halte! Es handelt sich dabei um Hochleistungs-LEDs mit bis zu 4,2 Watt, wobei es Mehrchip-LEDs (4 LEDs in einem Gehäuse) gibt, die auch über 15 Watt kommen. Diese erzeugen natürlich mächtig viel Licht!

Von Cree gibt es verschiedene Modelle. Die wohl populärste ist die XR-E 7090. Diese wird auch fast nur in Einchip-LED-Taschenlampen verbaut! Zudem gibt es noch die XP-E 7090, welche aber extrem klein sind und aufgrund der schlechten Verarbeitbarkeit selten eingesetzt werden. Zumindest noch! Als Mehrchip-LED hat Cree die MC-E (MultiChip-Emitter) im Programm, welche schlichtweg 4 Chips der XR-E 7090 in sich trägt. Zwischen den einzelnen Modellen gibt es aber Unterschiede: Es gibt sogenannte "Binnings". Diese geben an, wie Hell die LED maximal werden kann. Zum Beispiel die "R2" (zur Zeit die hellste von Cree). Diese ist heller als die "Q5", da der Buchstabe "R" nach "Q" im Alphabet kommt. Die Zahl steht nur für kleine Abweichungen, z.B. ist die "Q5" heller als die "Q2"!

Seoul Semiconductor betreibt im Highpower-Bereich ausschließlich die Z-LED. Ihren Namen bekomt sie von ihrer Bauform, da sie etwas an die Anordnung eines Zs erinnert. Die wohl am häufigsten vertriebene ist die P4!

Ciao!

3. Hersteller und Shops

3.1 Namhafte Hersteller
Nun, es gibt mittlerweile sehr viele LED-Taschenlampen-Hersteller. Dabei kristallisieren sich natürlich auch die Qualitätsunterschiede deutlich heraus! Der wohl bekannteste Hersteller für LED-Lampen ist LED-Lenser ("Zweibrüder"). Die Lampen sind von guter Qualität, aber auch schweineteuer und haben somit ein sehr schlechtes Preis-Leistungs-Verhältnis. Zudem benutzt LED-Lenser veraltete Technologien (LED und Ansteuerung). Man bekommt für einen Bruchteil des Preises vergleichbare Produkte! Es ist oft das Gleiche: Man bezahlt für den Namen mit. Und das ist auch ganz klar bei LED-Lenser der Fall.

Es gibt noch sehr viele andere Hersteller. Darunter fallen z.B. Fenix und UltraFire, wobei Fenix der etwas teurere, aber auch bessere Hersteller ist. Diese kann man im Fenix-Shop bestellen, oder bei diversen anderen Shops. UltraFire-Lampen kann man fast nur in Fernost bestellen, allerdings drückt das den Preis extrem nach unten Ich habe eine UltraFire, welche sehr hell war, wenig verbraucht hat und auch sehr zuverlässig war! Nur leider habe ich nicht beachtet, dass der Schalter nicht zu viel Wasser abbekommen sollte (habe sie aufgeschraubt zum Putzen...) und deshalb wurde er hochohmig und er ist hinüber

3.2 Shops in Deutschland
Im Prinzip kann man in fast allen Outdoor-Stores LED-Lampen beziehen. Dazu einfach mal hier reinschauen!

3.3 Shops im Ausland
Mein Favorit: DealExtreme! Kommt aus HongKong, ist extrem günstig und hat teilweise auch sehr gute Produkte! Alle meine LED-Lampen habe ich dort bestellt und wurde noch nicht enttäuscht Bezahlen kann man dort nur mit PayPal, welches aber kostenlos und schnell ist, von daher nur zu empfehlen! Versendet wird per Luftpost, was auch mal bis zu 3 Wochen dauern kann. Abgeschickt wird rund 1 Woche nach der Bestellung, was nicht gerade schnell ist, aber der Preis richtet das dann wieder Wer keine Eilbestellung hat, ist bei DX richtig!
- http://www.dealextreme.com

Ein ähnlicher Anbieter wie DX ist Kaidomain. Habe dort aber noch nicht bestellt, da es fast ein Duplikat von DX ist! Aber reinschauen lohnt sich auch dort! Versand, Bezahlung etc. alles wie bei DX!
- http://www.kaidomain.com

3.4 Kleiner Tipp
Ein kleiner Tipp: http://www.flashlightreviews.com/ Dort gibt es viele Testberichte zu LED-Taschenlampen, mit Bildern etc. Reinschauen lohnt sich auf jeden Fall! Allerdings auf Englisch, aber eigentlich sollte man das verstehen


Das war es mit meinem kleinen LED-Taschenlampen Guide! Wer jetzt Fragen, Kritik oder Lob aussprechen will, der kann das ab sofort in diesem Thread tun Ich hoffe es hat euch geholfen und ich konnte auch die letzten von euch von LEDs begeistern

Ciao

Nö, begeistern nicht, aber trotzdem ne saubere Arbeit

überzeugt von leds klasse zusammen fassung!muß kaufen kaufen muhaaaa

Schöner Bericht, Du hast die Technik echt gut rübergebracht.
Was die Hersteller betrifft, vermisse ich zu Zweibrüder noch die Alternative. Da hast Du mich nicht überzeugt . Wenn ich gleichwertige Lampen (von Leuchtkraft, Leuchtdauer und Ausstattung, also fokussierbar, dimmbar) vergleiche, schneidet Zweibrüder zu Fenix gleich oder besser ab. Der Preis tut sich nix. Die H7 gibts schon für 38-45€.
Den China Dingern trau ich nicht und mit Wasser habe ich bei den Brüdern noch keine Probleme gehabt. Trotz untertauchen und diverse Platzregen. Im Garantiefall geht das mit Solingen auch schneller als wenn zwei Hibbelhibbs mit nem Ruderboot nach Peking starten...
Unter dem Strich fühle ich mich mit der H7 Kopflampe und der P7 Handlampe absolut optimal ausgerüstet. Die X21 wär mir schon zu sperrig, ist mir meine 4er Mag LED auch schon.

Naja, ich hatte nur einen "Wasserschaden", da ich sie geöffnet gebadet habe Das kommt davon, wenn zuviel unabwaschbarer Schwalbe-Schlamm da dran ist

Garantie gibt es bei DealExtreme zwar, aber das wäre mir auch zu umständlich. Vorallem, weil bei den <25€ Lampen die Versandkosten höher wären als die Lampe selbst!

Hier mal eine schöne Seite zum Lampenvergleich

http://fonarevka.lux-rc.com/

Super Bericht über die LEDs. Leider erinnert mich das an meine Berufschulzeit, wo ich immer solche Presentationen zusammen stellen musste. Aber ich hatte auch schon eine LED Mag bevor ich das hier gelesen habe. Dank meine Lehre wusste ich aber auch schon vorher wo die Vorteile lagen
Trozdem Kompliment Andy. Saubere Arbeit.

Yepp,du hast die Technik sauber rübergebracht..bis auf ein paar eher nebensächliche Fehlerchen die sich garnicht zu erwähnen lohnen,alles korrekt und umfassend beschrieben

Was die einschlägigen Bezugsquellen angeht,bin ich auch deiner Meinung.

Was ich noch dazu beisteuern möchte,bei allem LED Hipe darf man auch andere Lichtquellen nicht völlig aus dem Auge verlieren...
LED´s sind z.Z. das Bauteil der Wahl wenn es gillt kleine Taschenlampen zu bauen die hell sind und wenig Strom brauchen,aber in der höchsten Leistungsklasse haben heute unter den punktförmigen Lichtquellen Hochdruck Endladungslampen (HID) immernoch die Nase vorn.
Wo es nicht um gerichtet strahlende Lampen geht,sondern eher weitwinklige Ausleuchtung gefragt ist,sind Kompaktleuchtstofflampen das Mittel der Wahl,der Wirkungsgrad und die Farbwidergabe ist gleich wie bei modernen LED´s,die Technik ist aber wesentlich billiger,grade bei hohen Leistungen.
Und das beste Verhältnis von Helligkeit und Brenndauer zu Größe und Gewicht liefert auch heute noch ein gut 100 Jahre altes Sytem,die Vergaserlampe mit Glühstrumpf
Da kommt nach wie vor kein modernes System mit,oder hat schonmal jemand eine LED Lampe gesehen die so hell wie eine 400 Watt Glühbirne ist,6h am Stück brennt,und dabei 3 Kilo wiegt

Auch die Halogenlampe sollte man nicht verteufeln,ist zwar mit ihren schlechten Wirkungsgrad bei Taschenlampen heute nichtmehr Zeitgemäß,aber hat immernoch ihre Existenzberechtigung wenn man KURZ VIEL Licht braucht,oder GUTES Licht für ein Foto.
Fakt ist Glühlampen haben mit ihren glatten Spektrum die beste Farbwidergabe (Ra 98% ?),und subjektiv,ich persönlich finde Ruinen und Untertagefotos die mit kaltweissem LED Licht entstanden sind grässlich...dieser Farbton macht irgendwie die spezielle Stimmung kaputt,die zu solchen Motiven einfach dazugehört.Das warme Licht von Glühlampen finde ich da viel passender.