Der Hersteller der Predator Taschenlampe, Armytek Optoelectronics Inc., hat uns neulich per Email detaillierter über die „Flat runtime“ genannte Funktion informiert. Diese bietet im Gegensatz zu den stabilisierten Betriebsmodi der anderen Taschenlampen-Hersteller einige interessante Besonderheiten. Dazu gehört, dass die Helligkeit der Predator im „FLAT STD“ Modus überhaupt nicht abnimmt solange die Batterie nicht leer ist! (Zumindest sobald die LED „Betriebstemperatur“ erreicht hat.)
Hier die Übersetzung der uns vorliegenden Informationen zum Stabilisierungsmodus „Flat runtime“, auch „FLAT STD“ genannt.
Was ist „Flat Runtime“?
Beginnen wir mit einem einfachen Beispiel ohne vorerst näher auf die technischen Details einzugehen: Sie haben ein Auto. Stellen Sie sich vor, dass es einen 200 PS-Motor hat. Was bedeutet 200 PS? Das heisst, dass, mit einem vollen Tank oder nicht, in diesem Moment oder in einer halben Stunde, die Motorleistung unverändert bleibt. Sie ist immer konstant. Immer, wenn es für Sie notwendig ist, können Sie 100% der Motorleistung Ihres Autos abrufen.
Es wäre wirklich seltsam, wenn ein Autoverkäufer sagen würde, die Leistung des Autos hängt vom Benzin-Füllstand des Tanks ab. Oder, dass der Motor 200 PS leistet. Aber nur die ersten fünf Minuten nach dem anlassen.
„Flat runtime“ steht für konstante Taschenlampen-Helligkeit.
Es gibt einige Gemeinsamkeiten bei LED Taschenlampen. Es ist kein Geheimnis, dass in praktisch allen modernen Taschenlampen spezielle „Treiber“, von einer CPU betrieben, verwendet werden, um die Energie an die LED zu liefern. Der Grund dafür:
„Die Helligkeit einer LED wächst mit der Leistungsaufnahme. Bei konstanter Halbleitertemperatur ist die Zunahme annähernd proportional. Der Wirkungsgrad sinkt mit steigender Temperatur, deshalb sinkt die Lichtausbeute an der Leistungsgrenze je nach Art der Kühlung ab. Die LED fällt aus, wenn die Temperatur des Halbleiters ein Maximum von zirka 150 °C übersteigt.
Die Strom-Spannungs-Kennlinie beschreibt, wie ein Verbraucher auf eine angelegte Spannung reagiert. Bei einem ohmschen Verbraucher nimmt der Strom linear mit der Spannung zu. Eine Leuchtdiode besitzt, typisch für Halbleiterdioden, eine exponentielle Kennlinie. Kleine Schwankungen in der Spannung verursachen große Stromänderungen.“
Dazu muss erwähnt werden, dass selbst eine kleine Unterspannung (Akkus entladen sich in Taschenlampen immer ein wenig) zu einer deutlichen Abschwächung führt. Das bewirkt, dass die Helligkeit sinkt. Um also die Helligkeit auf einem konstant gleichen Niveau zu halten muss die Stromzufuhr ebenfalls dauerhaft konstant, ohne Schwankungen, sein. Wenn also die Spannung ständig sinkt nimmt auch der Strom ab. Und somit auch die Helligkeit der LED.
Viele Hersteller geben an, dass ihre Taschenlampen eine digital gesteuerte Schaltung verwenden. Das stimmt auch. Der Unterschied liegt hier in der Wirksamkeit. Denn wenn die Akkuspannung erst einmal gesunken ist wird es sehr schwierig (mit herkömmlichen Methoden) sie danach auf einem konstanten Niveau zu halten. Die Spannung sinkt auch anfangs bereits, was durch einen flachen, abnehmenden Graphen dargestellt werden kann. (Zur Erinnerung, die Motorleistung eines Autos wäre hier eine Horizontale ohne nach unten zu sacken.)
Bei der Armytek Predator Taschenlampe kann man neben der flachen Stabilisierung (Flat runtime) auch klassische Modi wie „Semi“ (herkömmliches Abflachen) oder „Step“ (Leistungsminderung in Stufen) wählen. Diese sind in der Grafik in dunkelblau (semi) und rot (step) dargestellt. Die dunkelblaue Linie zeigt sehr gut wie nach einiger Zeit die Helligkeit der LED fällt. Diese Methode der Stabilisierung wird in den meisten modernen Taschenlampen verwendet.
Betrachtet man dagegen die schwarze Linie: Diese ist stabil. Die Helligkeit ändert sich während der gesamten Laufzeit überhaupt nicht. Das liegt an der „Flat Runtime“ der Predator. Verglichen mit dem Auto: dies würde nur anhalten, wenn kein Benzin mehr im Tank ist.
Allerdings kann man ein kleines Absacken der Helligkeit in den ersten fünf Minuten feststellen. Das ist der Zeitraum in dem die Taschenlampe die LED von Raumtemperatur auf Betriebstemperatur aufheizt. Diese Helligkeitsabnahme gibt es aber bei allen LED Taschenlampen in Abhängigkeit zur Temperatur.
Dadurch kann man übrigens auch sehr schön beurteilen wie gut ein Hersteller die Warme-Abfuhr der Taschenlampe designed hat. Je schlechter diese Wärme-Abfuhr ist, desto stärker ist die Helligkeitsabnahme in den ersten Minuten.
Ein weiteres Detail welches erwähnt werden muss: Auch andere Hersteller haben flache Laufzeiten. Dabei sollte aber beachtet werden, welche Akkus oder Batterien verwendet worden sind um diese Zeiten aufzustellen. Die meisten modernen LED Lampen haben eine Spannung von 3,1-3,5V. Um vergleichbare Flat-Runtime Graphen zu haben muss man also jeweils zwei CR123 Batterien (beide mit 3 Volt) oder zwei 18650 Akkus (beide mit 4.2V). Wenn zwei Stromquellen verwendet werden muss die Spannung immer über 3,1-3,5V liegen und liegt somit immer stabiler.
Daher hängt die flache Stabilisierung deshalb auch entscheidend von der Größe der Taschenlampe ab (indem z.B. zwei 18650 Akkus verwendet werden) oder die Kosten für die Batterien steigen (dadurch dass zwei CR123 verwendet werden statt einer). Moderne Markenakkus, z.B. der Panasonic NCR18650A – 3100mAh, können hochbelastbare Ströme für moderne Dioden auch bieten, wenn nur ein Akku verwendet wird. Und, wie Armytek mit der Predator beweist, ist es auch möglich flache Laufzeiten nur unter Verwendung von einem 18650 zu erreichen!
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