Tillverka macrobelysning?

[tannler]

Jag håller på att skissa på en relativt avancerad macrobelysning (sektoriserat reglerbar med fyra justerbara punktljuskällor) baserad på högintensiva vita lysdioder, matade antingen av en 12V batterieliminator, eller ett 12V MC-batteri. Sammanlagd effekt 8,7 W och förbrukning 720 mA. Lösningen är inspirerad av den byggsats som finns att köpa från Jan Einarsson.

Den slutliga lösningen är tänkt att publiceras i denna tråd, så att alla intresserade kan bygga nåt liknande. Materialkostnaden landar nånstans i intervallet 1300-1800:-, varav dioderna enbart kostar 800:-. (Det är möjligt att bestycka ringen i omgångar, vartefter den egna kassan tillåter).

Det mesta "finns på plats", men jag behöver hjälp av någon som kan programera, och köra, någor form av fler-op maskin för att bearbeta ett stycke aluminium som skall hålla dioderna på plats så att deras ljus sammanfaller någorlunda i arbetsområdet.

Grundidén är avsedd att passa Minolta AF 50/2,8 1:1 macro och Minolta 20-85/3,5-4,5 (båda med 55mm filtergänga och c:a 60 mm ytterdiameter på objektivets främre del), men kan sannolikt ganska lätt anpassas till andra kombinationer kamera/objektiv.

Nå'n som känner för att ge en hjälpande hand?

 

[eos30]

Då måste jag bara tala om att jag byggt satsen som Jan Einarsson säljer. Har väl inte använt den så jätte mycket än, men en mulen dag ger den halva tiden. Exempelbilderna , av kund, på hans sida, är från mig.

 

[tannler]

Kan Du köra fler-op?

 

[tannler]

eos30 skrev:. . . men en mulen dag ger den halva tiden.
. . .

Menar Du att du med påslagen belysning kan använda 1/16 istf 1/8 med samma bländare? Är inte det samma sak som definitionen av 1 EV?

I så fall, borde den konstruktion jag skissar på, ge 3,4 EV.

 

[eos30]

Nej jag kör inte fler-op, jag har byggt den exakt som den kom. Det enda jag gjorde, var att jag fräste till ett fäste (i plexi) med handfräs, så jag kunde fästa den i klackarna för motljusskyddet. Japp, 1/16 istället för 1/8, en annan trevlig bieffekt (jmf med vanlig blixt) är att motivet blir upplyst, men inte bakgrunden (har böjt lysdioderna så den fokuserar ca 20 cm framför linsen).

 

[haagel]

Om jag ser rätt på bilderna på Jan Einarssons lösning så är det ett motstånd kopplat till varje lysdiod. Vad vinner man på att koppla så istället för ett motstånd till alla?

 

[eos30]

Kopplar man i serie, så ser man minsta lilla skillnad mellan lysdioderna (och dom brukar variera lite i ljusstyrka). Och om en går sönder, så slocknar alla, kopplar man paralellt, så fortsätter dom andra att lysa (lite starkare).

 

[tannler]

haagel skrev:
Om jag ser rätt på bilderna på Jan Einarssons lösning så är det ett motstånd kopplat till varje lysdiod. Vad vinner man på att koppla så istället för ett motstånd till alla?

OT svar.

Det är ett motstånd per LED för att drivspänningen är 4,8 V. LEDen klarar max 3,8 V, resterande 1 V måste tas av motståndet, enl. Kirchhoffs första lag. 3,8 + 1,0 = 4,8 V. Forvard dissipated curent över LED är 20 mA, vilket ger 1,0/0,02 = 50 ohm (enligt Ohm lag R=U/I), vilket är värdet på motståndet (ersatt med 56 Ohm eftersom det är ett standardvärde i serierna E12 & E24). Om alla LED kopplas i serie (de är 32 st), kommer ringen inte att lysa, oavsett värdet på motståndet därför att spänningsfallet över varje enskild LED blir 4,8/32 = 150 mV, långt under tändspänningen 2,6 V.

Man skulle kunna tänka sig en strömkälla på 3,6 V och ett seriemotstånd på 1 Ohm per LED, men det reducerar drifttiden.

BtT

Jag har kostruerat en LEDring med sex stycken LED-paneler om vardera 1250 cd (summa 6*1250=7500 cd), vinklingsbara för fokuseringsavstånd från 40 mm framför frontlinsen och bortåt. Panelserna kan antingen drivas vid full styrka, eller via en reglerbox. Kraftkälla 12 V blyack. Ringen väger ganska lite och monteras i filtergängan. Min lösning är i första hand avsedd för Minolta Macro 50/2,8 1:1, med 55 mm gänga, men går att använda till alla objektiv med 55 mm gänga, och att anpassa till 58 mm, och sannolikt också till alla andra gängor. Just nu finns bara 55 mm i praktiken och 58 mm på ritbordet.

Jag kommer så småningom att sälja monteringsring för 55 mm (ev. också 58 mm), paneler och styrbox i olika kombinationer. Att sälja ack och laddare är inte aktuellt på grund av transportkostnaden, men jag avser att anvisa lämpliga lösningar. Priset är ännu inte satt, men kommer att positivt matcha alla på marknaden förekommande blixtlösningar, ring- och twinblixt. För Minolta kostar sådana lösningar i originalutförande 6500:-, resp. 8000:-.

 

[eos30]

Jo Lennarts svar var ju lite mer uttömmande och exakt ;-) Men jag menade lite mer allmänt.

 

[haagel]

Jag tror jag svamlade till det lite när jag ställde min fråga så jag gör ett nytt försök. Denna gång skickar jag med en bild för att illustrera vad jag menar. Jag hoppas att jag lyckas få in bilden... =/

Om jag förstått rätt så det i Jan Einarssons lösning kopplat som i A med ett motstånd i serie med varje resistor. Det jag undrar är vad man vinner på att koppla så istället för att koppla som i B?

 

[Knight Palm]

haagel skrev:
Det jag undrar är vad man vinner på att koppla så istället för att koppla som i B?

Anta att alla LED inte är exakt lika vad beträffar framspänningsfallet. Spänningen efter motståndet i figur B bestäms av den diod som har det lägsta framspänningsfallet. Den dioden kommer därför att dra all ström, vilket bestäms av strömbegränsningsmotståndet. Strömmen genom en diod måste begränsas så att inte dess maxvärde överskrids. Om inte, brinner den första upp, därefter tänds den LED som i sin tur har lägsta framspänningsfallet, brinner sen upp, osv...

Figur A är därför att rekommendera.
Vi kan anta att matningsspänningen från batteripaketet är 4,8 Volt, samt att polspänningen över en tänd lysdiod är typiskt 3,6 Volt. Vidare måste strömmen genom lysdioden begränsas, t.ex. med ett motstånd i serie, låt säga till typiskt 20 milliampere. Värdet på ett sådant motstånd blir (om vi kommer ihåg från skolan) enligt Ohms lag: (4,8-3,6)/0,020=60 Ohm.
Monterar du 24 sådana lysdioder och motstånd, drar hela det parallellkopplade paketet 24 ggr mer, dvs 480 milliampere.

Skulle du däremot välja att seriekoppla 24 dioder och med ett motstånd för strömbegränsningen, behöver du ett batteri på minst 90 Volt, vilket är mindre praktiskt om utrustningen önskas vara någorlunda portabel.

För att spara på batterierna, kan man även pulsbreddsmodulera strömmen genom paketen av dioder. Det kräver styrkretsar, samt att man behöver bestämma vilken inverkan på slutartider som detta medför.

 

[Hellgren]

Måste bara passa på att göra reklam för mitt lilla "företag":
http://www.lysdioder.net

Ny bättre hemsida inom kort!

//Johan

 

[jorgen.hubner]

Ingen pulsbreddsmodulering

Sundvisson skrev:

För att spara på batterierna, kan man även pulsbreddsmodulera strömmen genom paketen av dioder. Det kräver styrkretsar, samt att man behöver bestämma vilken inverkan på slutartider som detta medför.

Det är endast vårt långsamma seende som har en eftersläpning i ögat som gör att vi inte hinner med att se pauserna i belysningen. Jämför med en datorskärm som uppdateras ca 50 - 100 gånger per sekund. Vi hinner inte se att den blinkar, en snabb slutare hinner dock med.

Pulsbreddsmodulering tillsammans med en snabb slutartid och man hamnar i samma situation som med fotografering med blixt.

Om vi exponerar under den mörka perioden så blir bilden svart.

Det enda enkla och säkra metoden är en kontinuerlig belysning, annars så måste den synkroniseras med kameran, och det blir onödigt komplicerat.

Detta är ju tänkt som en enkel och billig lösning.


Seriekoppling kontra parallellkoppling har vissa skillnader, i vårt fall så gav seriekoppling en för brukning på 1,8 W och parallellkopplingen gav en effektförbrukning på 2,3 W detta blir ca 28 % högre effektförbrukning. Detta beror på den effekt som blir till värme i de 24 motstånden på 60 Ohm.

Nu är både 1,8 och 2,3 W lite effekt, men det viktiga är att anpassa tillgänglig spänning så att värmespillet i förkopplingsmotstånd ligger på ett minimum. Högre spänning t.ex 12 V kan medge att dioder seriekopplade i slingor om 3 och sedan parallellkopplas för att ge rätt belysning. Förbrukning blir då totalt 1,9 W, 0,2 W i spillvärme.
Skulle 12 V användas och med ett förkopplingsmotstånd för varje diod så förbrukas 5,76 W, 4,0 W i spillvärme. 200 % mer...

Seriekoppling alternativt parallellkoppling är något som måste avvägas i varje enskilt fall och anpassas till den tillgängliga spänningskällan.

Frestas dock inte att använda en spänningskälla på 3,6 V. Detta kommer inte att ge en bra belysning beroende på toleranser i dioderna. Det behövs ett litet förkopplingsmostånd för att klara dessa toleranser, annars lyser de olika starkt.

Det viktiga är dock att inte förbränna mer energi i förkopplingsmotstånden än vad som behövs.

/Jörgen

 

[tannler]

Re: Ingen pulsbreddsmodulering

jorgen.hubner skrev:
...
Frestas dock inte att använda en spänningskälla på 3,6 V. Detta kommer inte att ge en bra belysning beroende på toleranser i dioderna. Det behövs ett litet förkopplingsmostånd för att klara dessa toleranser, annars lyser de olika starkt.

Det viktiga är dock att inte förbränna mer energi i förkopplingsmotstånden än vad som behövs.

/Jörgen

Jag håller principiellt med Dig, men i praktiken kommer diodernas belysningsvinklar att överlappa varandra vilket medför att skillnaden i diodernas tillverkningsmoggrannhet i praktiken blir försumbar. Skulle man däremot frestas att glesa ut dioderna, kommer denna skillnad att bli märkbar enligt min erfarenhet.

Det viktiga är att ha ett förkopplingsmotstånd, även om drivspänningen är lika med diodernas framspänning, dvs. 1 Ohm i serie vid 3,6 V.