Kraftige, små lommelykter som lyser opp hverdagen

[Diskusjon.no]

Hvem trenger lommelykt når du kanskje allerede har en hodelykt?

Les hele artikkelen på Tek.no her

[vidor]

Bruker en knøttliten lommelykt med led fra respektable Led Lenser drevet av 3-4 LR44 knappcelle-batterier. Den er perfekt på nøkkelringen og er alltid tilgjengelig når man ikke har med seg mobilen.

[trikola]

Hvor ofte har du med deg nøkkelringen men IKKE mobilen?

Endret 15. desember 2023 av trikola
Kronglete setning gjort litt mindre kronglete

[RadonReady]

Fra artikkelen (sitat) :
"Hvem trenger lommelykt når du kanskje allerede har en hodelykt? 
Alle. 
Se for deg at bilen får motorstopp klokken alle-har-lagt-seg et sted langt uti gokk. Eller at ungen synes kjelleren er skummel, hunden finner ut at den skal gå seg en ekstra solo-tur, og du mister gifteringen på tur i skogen. Da er du glad til om du har den håndholdte lommelykten som lyser opp nøyaktig der du vil at den skal lyse."

Dette er tøv og verdens dårligste og søkte argumenter.
Samtlige argumenter gitt for lommelykten her gjelder jo åpenbart også for en hodelykt.
Ergo var der ikke et eneste situasjon nevnt hvor lommelykten egnet seg bedre enn hodelykten.
Får f.eks bilen motorstopp så foretrekker jeg hodelykt foran lommelykt, for da får jeg begge hendene frie til å sjekke motorrommet.

Hodelykten lyser dit hvor hodet mitt vender, mens lommelykten lyser dit hvor armen vender.
Men øynene mine sitter i hodet, ikke i armen.

En annen svakhet med slike artikler er at journalisten ikke sjekker virkningsgrad og hvor mye energi lykten klarer å suge ut av batteriene før lyset slukner.
Dette bidrar sterkt til lyktens kvalitet og varierer mye fra lykt til lykt, men testes sjeldent pga manglende tekniske kunnskaper hos journalisten.
Disse egenskapene er avhengige av den elektroniske kretsen inni lykten som skal konvertere strøm og spenning fra batterikassen til en strøm og en spenning som LED'en tåler og er optimalt for den.
For å forklare poenget nærmere, må vi se litt på dens virkeprinsipper.
Denne kretsen er ofte av type switchende DC/DC-converter, som fungerer på den måten at elektrisk strøm fra batterikassen blir sendt gjennom en spole (ofte kalt induktor) som bygger opp et magnetfelt der så lenge strømmen varer.
Når strømmen til spolen så brytes, så vil strøm av ønsket styrke induseres i spolen (avhengig av spolens egenskaper) idet magnetfeltet i spolen kollapser, og spolen produserer nå strøm som lagres imidlertidig i en kondensator.
Denne syklusen gjentas gjerne noen ti- eller hundretusen ganger pr sekund, og resultatet er en jevn strøm til LED'en av svært spesifikk og ønsket styrke.
Eksempelvis skal små LED'er aldri ha mer enn 20 milliampere (gir kanskje 3 lumen), mens større LED'er ofte brukt i diverse lyskastere/lykter ikke skal ha mer enn 350 milliampere.
Det finnes selvfølgelig enda større LED'er som lyser enda sterkere og krever mer strøm, eksempelvis som sluker 1050 milliampere (gir kanskje 1900 lumen).
Men kjøres større strømstyrker enn anbefalt inn i den enkelte LED, så nedsettes levetiden til LED'en kraftig.
Kobler man f.eks en av LED'ene nevnt ovenfor direkte til batterikassen, så brenner LED'en opp på brøkdelen av et sekund, fordi den da garantert får mye mer enn anbefalt strømstyrke.

Noen lesere med elektronikkunnskap vil nå si at man kan lage en LED-lykt ved å koble en tilpasset resistor som begrenser strømmen, i serie med LED'en, og LED'en vil få anbefalt strømstyrke og lyse fint.
Jepp, det er riktig det, men da går virkningsgraden drastisk ned, fordi resistoreren produserer ubrukelig varme av strømmen.
Eksempel: en batterikasse på 9,0V (eksempelvis bestående av 6 stk AA-batterier på 1,5V hver koblet i serie) kobles til en liten hvit LED (som normalt har et konstant spenningsfall på 3V), og en resistor, som vist i sistnevnte lenke.
Spenningsfallet over resistoren blir dermed 9V-3V = 6V.
Strømmen gjennom hele kretsen dikteres av anbefalt max strømstyrke for LED'en som her er 20 mA, dvs 0,02 A.
Ergo må resistorens verdi settes til å være 6V / 0,02A = 300 ohm.
Hele lyktens effekt = 9V•0,02A = 0,18W.
LED'ens effekt = 3V•0,02A = 0,06W.
Resistorens effekt = 6V•0,02A =0,12W.
Vi ser at resistoren bruker dobbelt så mye energi som LED'en, og bruker 0,12W / 0,18W = 67% av all energien som batteriene leverer til å lage ubrukelig varme, m.a.o en elendig løsning for en lykt og kun av akademisk interesse.
Men så, på slutten av batterienes levetid har spenningen på hvert av AA-batteriene sunket fra 1,5V til kanskje 0,7V.
Dersom spenningsfallet over LED'en og dens effekt fortsatt er omtrent det samme, så vil spenningsfallet over resistoren nå være kun 1,2V og dens effekt blir dermed ≈ 0,024W.
Total effekt for hele lykta er: 6 batterier•0,7V•0,02 A = 0,084W.
Så endelig, når batteriene i praksis var tomme, gikk mer energi til å lage lys enn til å lage varme slik vi ønsket, og resistoren bruker nå kun 28% av energien som batteriene leverer til å lage varme, men fortsatt er dette en elendig løsning, for 28% er mye.

En DC/DC-konverter av høy kvalitet, derimot, oppfyller resistorens rolle i eksemplet over, men har alltid en virkningsgrad på mellom 85% og 96%, dvs kun maks 15% av energien som batteriene leverer går med til å lage ubrukelig varme i konverteren, og denne virkningsgraden varierer lite med batterispenningen, dvs hele tiden fra batteriene er nye.
Dårligere og enkle oppbygde konvertere kan ha en virkningsgrad nede i 70%, dvs 30% av energien i batteriene blir til ubrukelig varme.
En av de tingene som avgjør konverterens kvalitet er eksempelvis om konverteren bruker en spole av "vanlig" billig type eller en dyrere spole av type toroid.
En toroid lekker nemlig relativt lite av sitt magnetfelt til omgivelsene, for dess mer av magnetfeltet som lekker, dess mer energi lekker, og virkningsgraden forverres.
Men så er det jo dessverre slik at kvaliteten på DC/DC-konverteren som stod i lyktene i testen er ukjent, fordi deres kvalitet aldri ble testet.
En annen ting som avgjør kvaliteten er virkingsgraden til selve LED'en i lykta, målt som lumens/watt, for LED'enes virkningsgrad følger nemlig Moore's lov., dvs nyere LED'er er bedre enn de produsert noen år forut.
En enkelt test av dette ville vært å sjekket lyktenes lysstyrke over tid som funksjon av batterispenningen og deres energikapasitet.
Da ville man funnet ut hvor mye av batterienes gjenværende kapasitet som kan utnyttes.
Men man kan vel ikke forvente såpass, i en tid der de nyere generasjoner av tilkommende norsk ungdom stadig får lavere kunnskapsnivå.

Elendig artikkel, m.a.o.

Endret 12. desember 2023 av RadonReady
La til ekstra informasjon

[PaladinNO]

Bra artikkel, men jeg savnet litt mer beskrivelse av Lux-målingene, f.eks. kastelengde på lyset. Lux er målingen av lysintensitet innenfor 1 m² (tror standard måleavstand er 1 meter). Lumen-målingen er mye mer utbrakt, som er en måling av hvor mye lys som kommer fra lykten ("ekte" Lumen er lysstyrke målt etter at lyset har passert optikken i lykten), og jeg vil anta er det som folk flest har en viss forståelse for, selv om Lumen ikke beskriver lysspredning overhodet.

Å vite Lux er for meg ikke interessant på annet enn billykter (hvor 3 Lux og høyere er ca. hvor langt frem man vil se. Fullmånelys er ca. 0.25 Lux). Så Lux i seg selv er ganske verdiløst uten avstanden, f.eks. X Lux ved X meter avstand.
I praksis (som dere skriver) har en lykt med høyere Lux smalere lysbredde / lengre lyskast enn en lykt med mindre Lux, selv om begge har samme Lumen.

Som allerede nevt, slik artikkelen er formulert så er en hodelykt mer praktisk til de fleste av eksempelformålene. Med det sagt, så er en lommelykt mer hendig og raskere i bruk, og er definitivt hva jeg har mest av (har ca. 40 lykter).

Skulle gjerne hatt en hodelykt i bilen, men jeg ville ha en veldig enkel lykt som var lett å finne igjen hvis jeg skulle miste den i snøen eller legge den fra meg på bakken i mørket. Har derfor en gul Streamlight PolyTac liggende i hver av bilene (min er av eldre modell med bare en lysstyrke). Top tip: ett batteri av typen 16650 kan erstatte 2x CR123.
https://www.streamlight.com/products/detail/polytac

Men å nevne ting som grønnskjær / blåskjær / gulskjær (tint) i lyset er gull verdt for oss lykteentusiaster! Personlig foretrekker jeg lykter med et gulskjær (~3000 Kelvin), da det er (ihvertfall for meg) mer behagelig for øynene å bruke over tid når det er mørkt.

Man ser også detaljer bedre med lavere Kelvin, men på bekostning av lysintensitet / oppfattet lysstyrke. Mest lys (høyest intensitet) får man ved rundt 6000 Kelvin (kaldhvitt lys). Det er derfor de fleste ekstralys til bil kommer med 5000-6000 Kelvin. Men da på bekostning av at detaljer (f.eks. er det en skitten snøklump eller en stein?) kan oppfattes som utydelig og vanskelig å identifisere i fart. Dette er enklere med gulere lys, spesielt mot snø.

Videre kommer også CRI (Colour Rendering Index, også omtalt som Ra) som er fargegjengivelse. De fleste lyspærer til vanlige lamper har en CRI på rundt 80. Maks CRI er 100 (naturlig sollys). Man får også pærer med CRI 95, men disse koster gjerne en god del mer. Lommelykter kommer også med forskjellige CRI-verdier, men her vanligvis på bekostning av mindre Lumen. Dette bestemmes av hvilken LED-brikke som brukes, men her skal man være over gjennomsnittet interessert i lys og lykter. CRI 95+ brikker er Nichia 219B, 219C og den nyere E21A.

Med tanke på testen, så er de mest praktiske lyktene - i tillegg til lysstyrke, størrelse og alt det andre - de som kan stå på "halen" (lyse rett opp), og som også har en litt mer ruglete konstruksjon for å hindre at de ruller når de ligger.

Endret 12. desember 2023 av PaladinNO

[RadonReady]

PaladinNO skrev (På 11.12.2023 den 11:10 AM):

Man ser også detaljer bedre med lavere Kelvin, men på bekostning av lysintensitet / oppfattet lysstyrke. Mest lys (høyest intensitet) får man ved rundt 6000 Kelvin (kaldhvitt lys). Det er derfor de fleste ekstralys til bil kommer med 5000-6000 Kelvin. Men da på bekostning av at detaljer (f.eks. er det en skitten snøklump eller en stein?) kan oppfattes som utydelig og vanskelig å identifisere i fart. Dette er enklere med gulere lys, spesielt mot snø.

En sannhet med store modifikasjoner.

Øyet kan se farger pga blå, grønne og røde tapper i øyets retina.
Gult lys ligger midt mellom grønt og rødt i spektrumet og vil aktivere både de grønne og røde tappene, og gir dermed "dobbelt" signal til hjernen, i motsetning til grønt lys som kun aktiverer de grønne tappene, eller rødt lys som kun aktiverer de røde tappene.
Derfor ser gult lys "lysere" ut, fordi hjernen mottar "dobbelt" så sterkt signal.

Hvitt lys inneholder komponenter av den blålige delen av spektrumet som vil gi et lysslør i lufta på steder der det det er mørke/svarte skyggepartier bak.
Derfor ser f.eks et fjell av svart berg, eller skyggesiden av fjellet, blåfarget ut på avstand.
Det blå lyset ødelegger på denne måten kontrastene.
Små partikler i lufta, eksempelvis støv, is, vann, vil spre innfallende lys sideveis, fordi disse partiklenes størrelse korresponderer med størrelsen på lysets bølgelengde, men de blålige korte bølgelengdene (den blålige delen av spektrumet) er mer tilbøyelig til å bli spredt enn de lengre bølgelengdene (den rødlige delen av spektrumet).
Det er f.eks derfor himmelen/lufta ser blå ut på en solrik dag, og det er derfor en eksos-sky bak en fossilbil på samme dag ser blå ut.
Men ser du direkte mot sola når den står lavt, så vil disse partiklene som vanlig spre og fjerne den blåaktige delen av lysspektret til lyset på dets vei mot deg, og kun de rødlige komponentene går rett frem og når øynene dine.
Derfor ser en solnedgang rød ut.
Legger du deg flat under eksosskyen i eksemplet over (ikke gjør det!) og ser direkte på sola, så ser den rødlig ut. 
Ved å bruke en "gul" lys fra en lykt som mangler blålige komponenter, eller se gjennom gule brilleglass som filtrerer vekk blålige komponenter, så er nettoresultatet uansett at det blå lyset fjernes, og lysspredingen av partikler blir på denne måten "kansellert", og den svarte delen av fjellet ser svart ut.
Derfor blir det bedre kontrast med gult lys.

Men, det er ikke hele sannheten, for det motsatte er også sant: det å skille detaljer i synsbildet går bedre dess flere farger detaljene har.
Eksempel: en rød prikk på grønn bakgrunn vises bedre enn en grønn prikk på grønn bakgrunn.
Nøytralhvitt lys (eksempelvis rundt 5000- 6000 kelvin) er derfor best til å gjengi samtlige farger siden alle fargekomponentene er tilstede i lyset.
Gult lys, eksempelvis det som brukes i gatelysene (som baserer seg på eksitasjon av Natrium-gass som emiterer på bølgelengde 589 nm), er midt sagt elendig til å skille på fargemessige detaljer, ettersom alle blå og grønne biler ser svarte ut, mens alle hvite, gule, oransje og røde biler ser gule/oransje ut i dette lyset.
Dette har eksempelvis historisk gitt problemer ved opptak av vitneforklaringer ved trafikkulykker; "hvilken farge hadde bilen som stakk av fra åstedet, sa du?".

 

 

Endret 13. desember 2023 av RadonReady
La til noen lenker

[PaladinNO]

RadonReady skrev (På 13.12.2023 den 13.35):

En sannhet med store modifikasjoner.

Er ikke uneig i noe her, men jeg prøvde å holde det relativt lettfattelig og kortfattelig, uten å blande inn bølgelengder, hvordan hjernen oppfatter disse, tid på dagen, og solen generelt siden det var snakk om lommelykter. Selv om sollyset påvirker ting slik du sier, så får man ikke ~100.000 Lux fra en lommelykt som kan illustere det samme.

Hva billys angår, så er kaldhvitt / lys med blåskjær "det beste" (er personlig uenig her) siden fargen 6000-6500 Kelvin / ~500 nm skal gjøre hjernen mer våken (naturlig døgnsyklus etc.), men jeg tenkte dette var å dra temaet vel langt med tanke på tråden.

EDIT:
Typo.

Endret 15. desember 2023 av PaladinNO

[RadonReady]

PaladinNO skrev (På 13.12.2023 den 1:54 PM):

Hva billys angår, så er kaldhvitt / lys med blåskjær "det beste" (er personlig uenig her) siden fargen 6000-6500 Kelvin / ~550 nm skal gjøre hjernen mer våken (naturlig døgnsyklus etc.), men jeg tenkte dette var å dra temaet vel langt med tanke på tråden.

Feil.
550 nm er ekvivalent med grønt lys, ikke blått.
Din egen dokumentasjon (spektrumet) beviser jo det, og du motbeviser dermed din egen påstand.
Blått lys har bølgelengder typisk i området 440 til 485 nm.
Blått lys undertrykker kroppens egen produksjonen av søvnhormonet melatonin, og det er den påfølgende mangelen på dette hormonet som holder deg våken.
I et eksperiment utført ved Harvard University ble faktisk grønt lys brukt som lys som mangler effektene som blått lys har mht hjernens produksjon av melatonin og årvåkenhet.

Grunnen til at moderne billykter (LED og gassutladningslamper) har blåskjær er neppe et incentiv om at folk skal holdes våkne, men heller et resultat av at lyskildene, som er valgt utfra sin høye virkningsgrad, tilfeldigvis (og heldigvis) emiterer på omtrent alle bølgelengder, inkludert blått.
For 30-50 år siden, eksisterte ikke LED i billys, og man brukte glødepærer (halogen) i biler, og disse hadde lav virkningsgrad med en liten overvekt på bølgelengdene på den røde halvdelen av spektrumet som ga heller gulhvitt lys istedet for hvitt.
Da kunne man typisk se mange biler kjøre rundt med gule lysfiltere fremfor lykteglasset, i den hensikt å filtrere vekk den blå komponenten av de grunner jeg beskrev i mitt forrige innlegg, og frontlyktenes lys ble dermed seende sitrongult ut.
Dette gjenspeiles ennå den dag i dag i veitrafikkloven (sitat) : "§ 28-4.Lysutstyr som bil skal ha (Bestemmelsene i denne paragraf gjelder ikke for kjøretøy som omfattes av § 28-1)...FJERNLYS.....1.Bil skal ha enten to eller fire lykter som gir hvitt eller gult fjernlys".
Halogenpærer har en virkningsgrad på elendige 21 lumens pr watt, produserer mye varme, har kort levetid, og ble forbigått mht virkningsgrad av LED for over 20 år siden.
LED har siden da gått gjennom en rivende utvikling (følger som nevnt Moore's lov) og de beste har i dag nådd en virkningsgrad på ca 200 lumens pr watt.
Da LED (og gassutladningslamper) overtok, alle med hvitt lys, kom samtidig muligheten til bedre fargegjengivelse.
 

Sitat

jeg prøvde å holde det relativt lettfattelig og kortfattelig, uten å blande inn bølgelengder, hvordan hjernen oppfatter disse, tid på dagen, og solen generelt siden det var snakk om lommelykter

Det er umulig å forklare hvorfor gult lys eller gule lysfiltere fjerner kontraster uten å trekke inn fysikken bak, dvs lydspredning og bølgelengder.
En forklaring på hvorfor det er slik uten praktiske eksempler vil bli fattig og lite pedagogisk, mens de beste pedagogiske eksemplene er de som folk sjøl har opplevd, eksempelvis naturlige hverdagslige lyskilder og fenomener, som sol, himmel, røyk og støv.
De samme fysiske lovene som gjelder for sol og himmel gjelder uten unntak også for andre lyskilder, som alt fra bålflammer, og glødelamper, til stjerner LED og lasere.
Jeg liker å vite hvorfor det er slik, og der er det mange lesere som også gjør.
Jeg prøver derfor ikke å holde det lettfattelig, for ethvert forsøk på en beskrivelse som mangler en forklaring på hvorfor det er slik blir en fattig beskrivelse, ofte inneholdende feil.

Dessuten, folk som ikke ønsker å forstå eller tilegne seg kunnskap kan jo bare velge å hoppe over og bla videre, tilsynelatende lykkelig uvitende om at gratis informasjon alltid er mer verdt enn det man betalte for den.
 

Endret 15. desember 2023 av RadonReady

[PaladinNO]

RadonReady skrev (9 timer siden):

Feil.
550 nm er ekvivalent med grønt lys, ikke blått.
Din egen dokumentasjon (spektrumet) beviser jo det, og du motbeviser dermed din egen påstand.

550 nm var en skrivefeil. Skulle vært 500.

Kunnskap er viktig, ingen diskusjon der, men igjen, denne tråden handler om lommelykter.
Jeg skal slutte å skrive her så, som du sier, folk får lese det de vil. Og så får alle som er videre interessert i temaet finne mer informasjon.

Endret 15. desember 2023 av PaladinNO