|
Artikke
2 – Batterityper, lyskilder og reflektorer
Batteri
typer
I dagen
samfunn har vi fått en mer og mer tråløst
retting innen elektro verden, ingenting skal ha ledning med
eksterne strømkilder lenger. Dette har gjort at vi nå
har fått en boom i utviklingen av batterityper. Antall Ah
og V i batteriet har gått opp og vi kan lage lykter
mindre og mindre. Jeg skal her ta for meg de vanligste
batteritypene og litt om ladning av de forskjellige typer
batterier.
Nikkel
Cadmium (NiCd) Disse ble svært populære
da de ble tilgjengelige. De kunne gjenlades og kjemien var
kapslet som hos primærceller. Dette gjorde dem velegnet
for bruk i mobiltelefoner siden lading er billigere enn å
kjøpe nye. NiCd har kalilut som elektrolytt, og har en
cellespenning på 1.2V. De plages av den såkalte
memory-effekten som gjør at de mister kapasitet når
de gjenlades uten å være helt utladet først.
Lading
NiCd batterier må lades med omtanke fordi det er mulig å
overlade dem. Hvis batteriet lades videre når det alt er
fullt vil den tilførte energien gå over til varme
istedet til kjemisk energi. Dette sliter på systemet;
batteriet eldes fortere. Intelligente ladeapparater for
NiCd-batterier kan enten sjekke cellenes teperaturstigning
eller følge med i små endringer i cellens spenning
for å bestemme tidspunktet for å avbryte ladningen
Nikkel
Metalhydrid (NiMh) Nikkel metalhydrid batteriene
kom i kjølvannet av NiCd, og har også en
cellespenning på 1.2V. Det har ikke en uttalt
memoryeffekt, men er kresen på god behandling ved lading
og utlading for langt liv. Kapasiteten er langt høyere
enn for NiCd for samme størrelse. I kulde avtar
kapasiteten vesentlig.
Lithium
Ion Ofte kalt LiIon-batterier er ofte brukt i moderne
mobil-telefoner. Disse batteriene er enda mindre avhengig av
total utladning før hver lagring for brukbar
batteri-levetid enn både NiCad og NiMh-batterier.
Cellespenningen er hele 3,7 V. Lithium Ion Batteriet er
ladbart. Det ble testet i japan i slutten av 80- tallet i bl.a
videokamera. Under testingen fant de ut at litium ion batteriet
var eksplosjons farlig hvis behandlet feil, og de trakk
det tilbake fra markedet (selv om det kan kjøpes nå
fortiden). Nå for tiden blir det mye brukt i mobil/Pc.
Lithium Ion Batteriet er veldig likt NiMH, men har 30% + mer
kapasitet. Hvis batteriet ikke blir ladet med riktig lader, så
er det en sjanse for at det kan eksplodere!
Under
lading må disse cellen ballanseres det vil si at de må
lades hver for seg slik at cellen får riktig spenning
inn. Hvis de lades på samme måte sammen som NiMh
kan det oppstå at en eller flere av cellen får
høyere V en de andre og brann/eksplosjonfaren er
overhengene.
Ps! Hvis
du har lurt på hvorfor pc batteriet har så mange
kontaktpunkter er det for å ha en ballansering for hver
celle i batteriet!
Bly
batterier (Pb) i dykkelykter blir det utelukket
kun brukt blygel batterier isteden for rene syrebatterier dette
fordi de kan snues i alle rettinger og ikke avgir gass under
ladning. Hver celle i batteriet har 2V. For 12v har vi da 6
celler. Blybatterier er det desidert billigeste alternativet,
men også det største og tyngste.
Fremtiden
Utviklinga av batterier når stadig nye høyder og
det nyste per dags dato er LiFePO4 disse er like Li-ion celler,
men har en nomminell spenning på 3,3V og man kan trekke
mange flere Ah ut av disse en med li-ion, samt at de kan brukes
lang flere ganger en li-ion! Ensete ulempen med disse er at man
ikke får like mange Ah ut av en slik celle, men det
regner jeg med kommer med tiden. Ser vi på NiMh så
var det før umulig å finne en AA celle med mer en
1200mah når får man AA celler på 2800mah. Vi
venter i spennig!
Lyskilder
Per dags
dato finnes det tre hovedkategorier av lyskilder LED , HID, og
gløde pære (halogen)
LED
som står for Light Emitting Diode og er en
halvleder-diode som lyser med et inkohorent monokromatisk lys
når en likerettet spenning påføres. Fargen
avhenger av hvilket halvledermateriale som brukes og kan være
av typen ultrafiolett, synlig eller infrarødt lys.
Det fine
med led er at de trekker lite strøm (A) i forhold til
hvor mye lys man får ut (dette kalles lumen per watt). De
er små og lette, men krever en driver for at de ikke skal
brenne i stykker. Driveren stabiliserer spenningen V inn til
leden og antall A som leden trenger for å lyse. En ting
som er litt dumt med led er at de ikke sender ut mye varme i
form av IR for det gjør de ikke! Men produsere en del
varme for å generer lys. Led er veldig følsomme
for varme og krever god kjøling i form av en kjøleplate
også kalt headsink som den sitter på. Blir leden
for varm brenner den i stykker, vi kan se at en led blir for
varm når lysfargen blir blåere og tilsutt slutter å
lyse da er det gjort. Klarer man å skru av leden før
den brenner opp så vil den gå tilbake til orginal
lysfarge (K) når den blir kald igjen! Led tåler
store påkjenninger i form at støt og har en lang
bruks tid 50000 timer+.
HID
er også kalt buelampe der lyset frembringes ved hjelp av
en kontrollert lysbue. Buelamper ble mye brukt i
elektrisitetens barndom. I nyere tid er xenon-lys eller
High-intensity discharge (HID) lamper standard i nyere biler.
HID-pærer lager lys ved å danne en lysbue mellom to
elektroder. Inne i pæra er det en gass (xenongass til
bilbruk) og metallsalter. En ballast starter lampen ved å
sende inn opptil 23000 volt som danner en lysbue i gassen i
pæra. Dette øker temperaturen og metallet
fordamper som danner plasma. Dette kan vi se når vi skrur
på en Hid lykt så begynner den svakt, men blir
sterkere etter som plasmaen blir varmere. Fordelen med en
buelampe er effektiviteten (mage lumen pr watt) og at lyset
holder en høy temperatur (normalt mellom 4300 Kelvin og
8000 Kelvin).
Ulempen med
Hid er at den krever en ballast som genererer vekselspenning AC
fra batteriet (Dc) og en tenner får og få
reaksjonen i gang, dette tar plass og krever noe større
lykt enn andre lys typer.
Glødepære
var mye mer brukt før vi fikk skikkelige halogen lamper,
forskjellen på halogen og glødepære er at i
halogen bruker vi enn halogen gass isteden for vakuum. Halogen
gassen lages av Jod eller Brom. Halogenlampen har generelt sett
lengre levetid enn en den tradisjonelle glødelampen, og
gir et klart lys uten vesentlig reduksjon i lysstyrken igjennom
hele pærens levetid. Halogenlampen baserer seg på
samme prinsipp som den tradisjonelle glødelampen, men
har en rekke fordeler. Når det går en elektrisk
strøm igjennom tråden i pæren dannes det
varme pga. den elektriske motstanden. Varmen gjør at
tråden begynner å gløde og dermed skaper
lys. I grove trekk avgjør temperaturen på tråden
fargen på lyset(k) og lysmengden (lumen).
Den
tradisjonelle glødelampen har en stor ulempe, som
halogenlampen ikke har. Den vakumfylte kapselen i den
tradisjonelle glødelampen gjør at tråden
fort brenner av. Tråden brenner sakte av, og skaper et
sort belegg på kapselen. Halogengassen i halogenlampen
gir en kjemisk reaksjon mellom tråden og gassen som
hindrer at tråden brenner av fort. Dette hindrer at et
sort belegg på kapselen skapes, og muliggjør at
tråden kan brenne varmere, og dermed skape et kraftigere
og hvitere lys. Hindringen av dannelse av det sorte belegget
gjør at pæren gir samme lysstyrke igjennom hele
sin levetid.
Kapselen i
halogenlampen er ofte laget av kvartsglass som tillater høyere
temperaturer. Glasset er tilsatt stoffer som blokkerer
UV-stråling fra å komme ut av kapselen.
Blokkeringen av UV-stråling tillater bruk av dykkelykter
hovedsakelig laget av plast uten at de blir ødelagt over
tid.
Det finnes
en rekke spesielle varianter av halogelampen, f.eks
infrarødreflekterende halogenlamper også kalt IRC
fra Osram. Disse baserer seg på at kvartsglasset også
dekkes med et filter som hindrer mye av det infrarøde
lyset i å komme ut av kapselen, og istedet reflekterer
det tilbake til tråden. Disse lampene trenger mindre
effekt for å gi samme lysmengde, fordi reflekteringen av
infrarødt lys bidrar til å holde temperaturen på
tråden høyere, og mer synlig lys skapes og høyer
(K) oppnås. Effektiviteten kan være så mye
som 40% i forhold til en standard halogenlampe.
I dag får
vi mange forskjellige varianter av halogenpæren. I noen
dykkelykter brukes det utelukket kun halogenpære med fast
reflektor også kalt spot eller flod reflektorer og fås
i størrelsen MR16 MR11 som de mest vanlige.
Løse
halogenpære er ikke uvanlig i dykkelykter da bruker man
en løs reflektor som man trer over pæra. Sokkelen
til halogenpærer oppgis normalt med GU som er mm mellom
metall ”føtten” dette kan være for
eksempel GU 6,35 Gu5,3 osv..
Over-
under spenning av glødelampe. Man underspenner
en glødepære ved å sette på lavere
volt en det den er byget for. Dersom man overspenner så
setter man på høyere volt. 120% er det mest
vanlige. Man setter da på 14.4 V på en 12 V pære.
Pærens levetid bli da vesentlig redusert. En spotligth
pære har ca 4000 timer levetid. Ved overspenning synker
levetiden til noen hundrede timer, men det er jo noen dykk det.
Hvorfor gjør man da dette?
Underspenning
blir brukt i reservelykter for at pæren skal vare lenger
og tåle mer slag o.l. Overspenning blir brukt for å
få hvitere/ bedre lys (høyere kelvin).
Reflektor
Reflektoren
er kanskje en av de viktigste delene av lykta. Den sprer/samler
lyset og sørger for at lyset blir utnyttet best mulig.
Det finnes noen forskjellige typer av reflektorer på
markede og alle sammen har med hensikt å påvirke
rettingen av lysstrålen.
På
led lys bruker vi enten en reflektor laget av akrylplast som
man setter oppå og funker som en samlingslinse eller en
spesial reflektor som man setter rundt selve leden på
samme måten som halogen eller hid. Siden led lyser i en
120grader vinkel og ikke 360grader som hid og halogen, trenger
den en spesial linse eller reflektor som klarer og utnytter
denne flate utgangsvinkelen.
På
hid og halogen er reflektoren den samme! Man bruker enten en
grunnform i plast som er dekt med sølvfolie eller en ren
aluminiumsreflektor. Begge trer man over selve lyspæra og
stiller slik at man får det lysbildet man ønsker.
Reflektorer i plast er generelt ikke så bra som de i
aluminium siden de eldes og aluminiumsfolien kan flasse av,
samt at de ikke tåler like stor varme. Vinkelen på
selve reflektoren avgjør hvordan mange grader man får
på lyset, er den smal så blir det normalt smalt lys
og omvent med brei. Valget av reflektor er mangt, alt etter
sitt bruk, men til vanlig dykking er mellom 10-12grader fint.
Men ved fotodykking kan gjerne 21+ grader gjøre jobben
for å dekke et større område. Ser man på
betegnelsen på reflektorer så er de ofte oppgitt
med om de er Smoot dvs glatte eller OP som er for Orange Peal
på norsk = ruglete. Det er både fordelere og
ulemper ved begge, smoot reflektor gir normalt er mer
konsentrert lys og lite strølys rundt selve hoved
spotten og man får ofte en klart skille på lyset.
Med OP reflektor så blir lyset mer blast eller mykere og
man får gjerne mer strølys og ikke like skarp kant
der lyset blir svakere ut i kanten på lyskjeglen.
Vi har også
reflektorer som er støpt rundt selve pæra, enkelte
10w hid har det, samt alle halogenspotlight MR11-MR16 osv
pærene har det. Disse er laget av glass og har et tynt
aluminiumsfolie lag rundt som reflektor.
|
