Hvordan en lommelygte fungerer

Interessen for moderne LED-lommelygter er øget drastisk på de seneste år. Trods det kender få til hvordan de faktisk fungerer. Udviklingen går meget hurtigt fremad og der dukker stadig nye, innovative modeller op på markedet.

Hvordan fungerer en lommelygte?

I og med at der findes så mange forskellige modeller tilgængelig på markedet, er det meget forskelligt hvordan lamperne er konstrueret. Der findes dog visse grundlæggende funktioner og egenskaber, som en lampe skal have for at kunne lyse. I denne artikel går vi igennem de mest normale dele af en moderne LED-lommelygte.

Lommelygten er opbygget af flere forskellige komponenter, hvor hver del er vigtig og opfylder sin funktion.

De primære dele er:

Reflektor - Projekterer/dirigerer lyset
Lysdiode (LED) - Lyskilden
Køleplader- Nedkøler elektronikken
Drivkredsløb- Regulerer strøm og spænding til lysdioden
Batteri - Energikilden
Strømafbryder- Tænder og slukker lampen

1. Reflektor / Linse

Reflektor/linsens opgave er at rette lyset, til det lysbillede lampen skal have. Uden en reflektor/linse havde lyset bare spredt sig bredt mod alle vinkler direkte fra lysdioden. Det mest normale er at lommelygten giver en kombinationslyskegle. Lampen giver da en fokuseret lysstråle i midten og samtidig tilstrækkelig med lys til at lyse op på nære afstande.

Der findes forskellige typer af reflektorer/linser. Den mest normale er TIR-linsen (Olight SR Mini), glat reflektor (Olight R40) og tekstureret reflektor (Olight S80). De har forskellige egenskaber og giver forskellige typer af lyskegler.

2. Lysdiode (LED)

Lyskilden i den moderne lommelygte er lysdioden LED (forkortning af Light Emitting Diode). Udviklingen af LED-teknikken har været forbløffende hurtig over de seneste år. De tidligere lyssvage lysdioder er blevet udviklet, og i dag er de reelt meget stærkere end traditionelle lamper med glødetråd.

Lige nu (2015) er den mest normalle lysdiode i lommelygter XM-L2 fra Cree. Den findes f.eks. i lommelygten Olight S30R. Effektiviteten hos lysdioder forbedres i gennemsnit med ca. 30% hvert år.

3. Køleplader

Tilstrækkelig kølig kræves for at lede spildvarmen væk, som mest af alt produceres af lysdioden. Findes der ikke tilstrækkelig nedkøling og lampen bliver overophedet, kan elektronikken tage skade. Lamper er effektive på at lede varmen væk på forskellig vis. På mange moderne LED-lommelygter, hvor nedkølingen er begrænset, findes der integrerede varmekredsløb som automatisk sænker lysstyrken i lampen, hvis der er risiko for overophedning,

Er lampen i stor format har den ofte også god til at aflede varmen. Disse lamper giver bedre præstation med kontinuerligt lys. De behøver altså ikke veksle ned i et effektniveau på grund af overophedning.

4. Elektronisk drivskredsløb

Mange indser ikke hvor vigtigt drivkredsløbet er for lommelygtens funktion. Findes der ikke tilstrækkelig eller ordentlig styrekreds får man ikke den højeste præstation og effekt muligt. Drivkredsløbens opgave er at sende den rette strøm og spænding videre til lysdioden. Lysdioden behøver ca. 3-4 volt for at fungere. Alle batterier taber kapacitet eftersom de anvendes. For at kompensere spændingsfaldet (volt), fodre drivkredsløbet i stedet med mere strøm (ampere) til lysdioden. Eksempelvis har en nyopladet 18650 li-ion batteri en celle-spænding på 4,2. Fra at lampen tændes til at batteriet er dødt, synker spændingen hele tiden. I stedet for at lysflowet skal aftage ser drivskredsløbet til at lysflowet holdes konstant under hele driftstiden.

Hvis lommelygten har flere forskellige drift- og effektniveauer (f.eks. SOS/strobe/blink) er det drivskredsløbet som styrer og regulerer hvordan og hvornår lysdioden skal tændes og slukkes.

5. Batteri

Batteriet er den vigtigste del efter lysdioden, for uden energi er der intet lys. Hvilket batteri du vælger til din lampe, kan påvirke mere end du tror. Batteri-valget påvirker i visse tilfælde lyspræstationen mere end hvad lysdioden gør.

Strømmen går fra batteriets minuspol, gennem strømafbryderen og lampens krop frem til drivkredsløb og derefter videre til lysdioden.

De mest normale batterityper i lommelygter er:

Litiumjon-batterier (li-ion) af typen:

18650
16340 / RCR123A
14500
26650

Litium-batterier:

CR123A
AA
AAA

Alkaliska/NiMH batterier:

6. Strømafbryder

Strømafbryderen er den som gør at man kan tænde og slukke lommelygten. Den bryder strømmen mellem batteriet og drivkredsløbet.

Der findes forskellige typer af strømafbryder:

Taktisk “fremad-klikkende” afbryder: (i animationen på billedet): Den mest normale type af strømafbryder sammen med den digitale strømafbryder. Den tænder allerede når strømafbryderen er på vej ned, det gør at lommelygten tændes midlertidigt ved at trykke afbryderen lidt og ikke helt i bund (eksempel på denne type af lommelygte er Olight M22)
Taktisk “bagud-klikkende” afbryder: En omvendt variant af den “fremad-klikkende” afbryder. Den tænder i stedet først når hele knappen er trykket ned og sluppet. Lommelygten kan herfra slukkes midlertidigt ved at trykke afbryderen lidt ned. Når strømafbryderen slippes lyser lygten konstant igen.
Skrueafbryder: I stedet for en knap som trykkes ned, så anvender man lampekroppen som en strømafbryder. For at tænde lommelygten trækker man i lommelygtens to dele, så de får kontakt. For at slukke lommelygten bryder man kredsløbet ved at løsne delene.
Digital strømafbryder: En type af strømafbryder uden fysisk kredsløbsafbrydning. Knappen er oftest monteret på siden af lommelygten. Når den trykkes ned sendes et signal til styrekredsen som sender strømmen videre til lysdioden. Fordelen med denne type af afbryder er, at du kan styre lommelygten med bare en knap. Det er f.eks. normalt at lommelygten skifter effektniveau hvis knappen holdes nede, og at strobe lyset bliver aktiveret ved dobbeltklik (eksempelvis Olight R40). Den eneste negative ting ved dette er, at du ikke får en fuldstændig strømafbrydning, kredsløbet tager altid lidt strøm, også selvom lygten ikke lyser. Dog er teknologien blevet forbedret over de seneste år, og nu er den lille strøm som kredsløbet tager helt ubetydeligt for de fleste lygter.

Kilde: candlepowerforums.com

Læs flere artikler:

Anvendelsesområde og brug bestemmer belysningen

Lysbillede efter anvendelsesområde

LED er lommlygtens kerne

Om batterier i belysning