LED Ringlight voor videocamera

[Sefyu]

Omdat ik graag meer praktijkervaring met elektronica wil hebben(die op dit moment eigenlijk nog gelimiteerd is tot het slopen van printers en hier en daar wat solderen) en op een budget zit, wil ik graag mijn eigen LED ringlight maken.

Voorbeelden van wat ik wil maken:





Commercieel product:
http://www.litepanels.com/lp/products/ringlite_cinema.html

Natuurlijk is dat allemaal veel te duur, vandaar dat ik zelf een poging wil wagen.

Ik heb in 3DS MAX een conceptontwerp gemaakt:


De onderste ring dient als bevestiginspunt van de totale constructie en behuizing van alle elektronica. Hoe ik deze ring precies aan de rails van mijn camera support vast zal maken moet ik nog bedenken. De ring daarboven zal dienen als mount for alle LEDs, en de ring daarboven zal van doorzichtig plastic gemaakt worden en zal dienen als bescherming voor de LEDs ed en kan eventueel in de toekomst ook nog dienen om color correction gels of diffuusmateriaal op te plaatsen.

De rails waarop het geheel bevestig wordt ziet er ongeveer zo uit:


Het is de bedoeling dat er in totaal 108 LEDs in verwerkt worden, waarvan 72 "koude' LEDs en 72 "warme LEDs, dit om een natuurlijk kleurtemperatuur te garanderen.
Ik heb de volgende LEDs op het oog:
http://cgi.ebay.com/100-5...ain_0?hash=item41494d9464
en
http://cgi.ebay.com/100-5...ain_0?hash=item4148d1a408

Lichtsterkte
Met behulp van deze site heb ik de totale lichtsterkte op 1 meter afstand berekend:

Gemiddeld mcd=20000+12000/2=16000mcd
Uitstraalhoek is 20 tot 25 graden, ik heb 22.5 graden genomen, en als afstand 1m genomen. Uit deze berekening kwam de waarde van 16lux per led. Dit komt dus neer op (108*16) 1728lux in totaal.

De LEDs kunnen een stroom van 30mA aan op 12V, 108*30=3240mA, oftewel 3.3A op 12V. Ik heb een Li-ion accu van 6500mAh, met deze accu zou ik theoretisch een gebruiksduur van ongeveer 2 uur hebben, wat voldoende is.

Deze LEDs zijn ook een optie, alleen werken ze wel op een lager voltage, wat weer extra werk met zich meebrengt(of ik moet een 3.7V accu erbij kopen).
Deze leveren echter volgens de specs véél meer licht(volgens dezelfde berekening 200lux per led), wat natuurlijk goed is, maar ze zullen dan ook de koude leds "outshinen", waardoor ik gebruik zal moeten maken van CTB gels(change to blue vellen die de kleurtemperatuur omhoog brengen).

Ik ben van plan koude en warme LEDs afzonderlijk dimbaar te maken, zodat ik de totale intensiteit kan regelen, maar ook de kleurtemperatuur.

Ik zou graag commentaar op mijn ideeën ontvangen en correcties van de fouten die ik vrijwel zeker heb gemaakt in mijn berekeningen.
Algemene suggesties/ervaringen zijn ook welkom, alles wat help, graag.

[ Voor 11% gewijzigd door Sefyu op 07-10-2009 17:35 ]

[SA007]

Leds kan je je niet zomaar op 12V zetten, dan kan je ze alle 108 na een sec weggooien

Je leds hebben een forward voltage van 3.2 - 3.8V, dus bij 3 leds in serie kom je op 9.6 - 11.4.
Gemiddeld zou je dan 10,5V spanningval hebben (forward voltage).
Daar hang je dan een weerstand aan om de stroom te beperken op 30mA. Je hebt dan een weerstand van ~50 Ohm nodig
Beste kan je dan voor een weerstand van 56Ohm gaan, (50 is niet te krijgen), dan heb je een stroom van ongeveer 27mA door je leds.

Dus dan heb je de leds zo aangesloten:

+12V - Weerstand - Led - Led - Led - 0V

en dat net zo vaak als je nodig hebt. in jouw geval 36 keer

Edit:
Met 36x 27mA zit je trouwens nog onder de ampere, dus het verbruik is ook stukken lager dan in jouw berekening.

[ Voor 8% gewijzigd door SA007 op 07-10-2009 17:35 ]

[Sefyu]

Volgens de specs zijn het 12V LEDs... Is dit incorrect?

Daar kwam ik volgens deze site ook op, ik ben blij dat dat iig klopt.

[Rmg]

Sefyu schreef op woensdag 07 oktober 2009 @ 17:38:
Volgens de specs zijn het 12V LEDs... Is dit incorrect?

Daar kwam ik volgens deze site ook op, ik ben blij dat dat iig klopt.

in de titel staat 12v

in de specs staat

Colour : Warm White
Size (mm) : 5mm
Lens Colour : Water Clear
Peak Wave Length (nm) : N/A
Forward Voltage (V) : 3.2 ~ 3.8
Reverse Current (uA) : <=30
Luminous Intensity Typ Iv (mcd) : Average in 12000
Life Rating : 100,000 Hours
Viewing Angle : 20 ~ 25 Degree
Absolute Maximum Ratings (Ta=25°C)
Max Power Dissipation : 80mw
Max Continuous Forward Current : 30mA
Max Peak Forward Current : 75mA
Reverse Voltage : 5~6V
Lead Soldering Temperature : 240°C (<5Sec)
Operating Temperature Range : -25°C ~ +85°C
Preservative Temperature Range : -30°C ~ +100°C

dus of je krijgt er weerstandjes bij of het staat fout in de titel

[Sefyu]

Ik weet net of ik het nu goed begrijp, maar forward voltage staat dus voor zowel de spanningsval als het voltage dat de LEDs willen hebben?
Dus in theorie zou ik net zo goed 230V op m'n LEDs kunnen zetten als ik maar de goede weerstandjes gebruik en voldoende koeling?

[_ferry_]

Nee, want de 230v is wisselspanning.

Meest handige is gewoon 3 leds in serie, weerstand van 56-120ohm ermee in serie zetten en zo meerdere kringen opbouwen.

Bedenk trouwens goed of je wel met 25graden leds wilt werken, het is een behoorlijk geconcentreerde bundel. Op 2 meter afstand 50cm ofzo in diameter. Dan is 60 graden wellicht een betere optie, omdat je dan een meer egalere vlak hebt, waarbij ook de randen van de lichtbundel per led minder opvallend zijn.

[Sefyu]

Ik bedoelde ook 230V DC .
Ik zat ook al te kijken naar deze(iets duurdere) LEDs:
http://cgi.ebay.nl/50-PCs...a&_trksid=p3286.m63.l1177

Ze hebben ook een veel hogere ouput. Ik zou dan bijvoorbeeld 50 van deze gebruiken(met 15Ohm weerstandjes), en 58 van de koelere LEDs.

Ik weet niet of je op deze manier mag rekenen, maar als ik deze en deze LEDs neem en vervolgens ga rekenen, kan ik dit doen:

Warme LEDs zijn 220000mcd en hebben een temperatuur van 2500-3500K(ik neem 3000K).
Koele LEDs zijn 100000mcd en hebben een temperatuur van 8000K.
Ik wil graag een temperatuur van ~5000K bereiken, dit zou ik dan kunnen doen door
-onnodig ingewikkelde berekening-
Kom ik uit op 30 warme LEDs en 78 koele LEDs.

Is er iemand hier met verstand van lichten die deze berekening voor mij kan corrigeren?

[ Voor 57% gewijzigd door Sefyu op 07-10-2009 19:29 ]

[SA007]

Heb geen zak verstand van lichttemperatuur verder maar de berekening voor je weerstand is niet helemaal goed.

Deze andere leds hebben een typische spanningsval van 3.4V, 12-(3.4*3) = 1.8V op 100mA kom je op 18Ohm uit.
Met 15 ohm zit je op 120mA wat 20% boven specificaties is en dus een verkorte levensduur geeft.

Je zit iig nog wel veilig binnen de specificaties van een 0.25W weerstand (de standaard weerstand met draadjes).
Je weerstand zat 0.18W verstoken.

Een ander puntje 3.6A op 12V heeft ook 43.2W totaal verbruik, let je wel op dat leds nie heel goed tegen hoge temperaturen kunnen? Dit straks in siliconen ingieten ofzo is waarschijnlijk niet zo'n goed plan

[Sefyu]

Ik had een spanningsval genomen van 3.5V((3.6V+3.4V)/2=3.5V), dan kom je op een 15Ohm weerstand uit, neem je 3.4V, dan kom je op een 22Ohm weerstand.
Ik kom op deze waarden:
* each 22 ohm resistor dissipates 220 mW
* the wizard thinks 1/2W resistors are needed for your application
* together, all resistors dissipate 7920 mW
* together, the diodes dissipate 36720 mW
* total power dissipated by the array is 44640 mW
* the array draws current of 3600 mA from the source.


De LEDs hebben een max. working temp. van 85 graden, wat mij toch ruim voldoende lijkt, aangezien ik ze niet heel erg dicht op elkaar ga plakken.

[Verwijderd]

[b][message=32705481,noline]De LEDs hebben een max. working temp. van 85 graden, wat mij toch ruim voldoende lijkt, aangezien ik ze niet heel erg dicht op elkaar ga plakken.

Bij 85 graden begeven ze het min of meer maar voor die tijd zie je al een verminderde lichtopbrengst, verandering in kleur temp. en een kortere levensduur. Ga in het ontwerp maar uit van de nom. temp. waarop de led is ontworpen.

[kemphaas]

Ik denk dat dit wel een mooi topic voor je is, daar staat meer info over leds en het aansluiten hiervan,

[SA007]

@Sefyu
Wat een rare calculator, als ik het nareken met 22Ohm kom ik op maar 82mA, das heel wat minder dan de 100 die ik dat ding opgeef

Ik zou zelf de working temp onder de 40 graden proberen te houden, intern worden leds namelijk al veel warmer, en het is ook wel fijn om 'm vast te kunnen pakken zonder je handen te verbranden

[Sefyu]

@kemphaas

Thanks, ziet er interessant uit.

@SA007, volgens deze site is het ook 22Ohm, zet maar eens de waardes neer bij de calculator voor LEDs in serie(dus 3 LEDs in serie).