Surefire L2 mit Cree MC-E

Die zweistufige Surefire L2 - wie auch die einstufige L4 - hat einen sehr hellen und breiten Strahl. Die Konstruktion ist aber nicht mehr auf dem letzten Stand.
Trotzdem haben beide Lampen noch ihre Fans, eben wegen der Leuchtcharakteristik.
Nachteilig ist der vergleichsweise geringe Wirkungsgrad und die nicht unerhebliche Erwärmung nach einigen Minuten Betriebsdauer.

Die L2 hat serienmäßg eine Luxeon 5 Watt Led eingebaut.
Der Strom ab Batterie beträgt etwa 1,2 A und die Leistung etwa 6,3 Watt.
Die Luxeon 5 Led hat ein Vf von etwa 6,8 V und wird mit ca. 700 mA betrieben.

Ideale Voraussetzungen für den Einbau einer Cree MC-E Led mit der Verdrahtung 2S2P.
Ich hatte die Version mit mittlerer Helligkeit und neutralweißer Farbe bestellt. (Daten)

Die Cree MC-E ist sehr kompakt und hat eine vergleichsweise kleine Wärmeübertragungsfläche auf der Unterseite.
Die vier "Dies" der MC-E liegen - gegenüber einer Seoul P4 oder Cree Q5 - erkennbar tiefer unter der Quarzglaslinse, was bei kleineren Reflektoren vermutlich zu einem Donut-Hole führt.

Erstaunlicher Weise funktioniert der L2-Reflektor gut, vorausgesetzt, die MC-E wird direkt unter der Reflektoröffnung angebracht (Abstand < 0,05 mm).

Die original Strahlcharakteristik der L2 bleibt erhalten.
Das bei vielen L2 oder L4 vorhandene Donut-Hole verschwindet. Auf einer weißen Wand und bei genauem Hinsehen erkennt man ganz schwach die vier "Dies".

Helligkeit (Emitter Lumen):
Luxeon 5: ca. 110 lm bei 700 mA, 6,8 V
Cree MC-E: ca. 370 lm bei 700 mA, 6,4 V (2S2P)


Im Ergebnis hat man nach dem Umbau eine weitaus hellere L2, bei unveränderter Laufzeit und gleicher Strahlcharakteristik.
Zusätzlich mit neutralweißer Farbe (das Original war grünlich) und reduzierter Erwärmung.
"Low" ist deutlich heller als vorher und reicht fast immer aus. In Stellung "High" geht dann richtig das Licht an.
Akkubetrieb mit einer 14670 Zelle (1.100 mAh) funktioniert mit beiden Stufen.


Surefire L2



L2 Kopf demontiert (Demontagetipp: Link1 Link2)



Original Kühlkörper (der Treiber sitzt im Batterierohr)



Neuer Kühlkörper
Die Ausfräsungen dienen zur Aufnahme der batterieseitigen Originalkontakte





Neuer Kühlkörper mit MC-E im Lampenkopf montiert
Die Batteriekontakte fehlen noch



Luxeon5 (links) - Cree MC-E (rechts)





Entfernung zur Wand etwa 3 Meter
Fotos etwas unterbelichtet, Einstellungen jeweils gleich

Surefire E1L (High)


Surefire L2 (mit Luxeon 5)


Surefire L2 (mit Cree MC-E)



Beamshots animiert: Link

Surefire L4 mit Cree MC-E: Link

Hallo Energie,

ein Klasse Mod

Aber ich höre noch weitere SureFire Lampen rufen: modde mich!

Nämlich die L4, L5 und die U2



Heinz

Hallo Energie,

Gratulation zu Deinem erneut erstklassigen mod!

Was hast Du zwischen die MC-E und Deinen professionellen Kühlkörper geklebt: ein Wärmeleit-Pad von LED-Tech?

Und könntest Du bitte Deine Verschaltung der LED aufzeichnen? Macht es überhaupt einen Unterschied, welche dies man parallel, welche dann in Serie betreibt?

Deine beamshots im direkten Vergleich sprechen Bände!

Was ich für eine bessere Einschätzung der Beamcharakteristik höchstens noch vermisse, ist ein unterbelichteter shot Deines mods?

Hmmm, muss ich mich doch allmählich ernsthaft nach einer Drehbank umsehen...?

Viele Grüße,

Norbert

Moin,

und Reschpekt, sieht richtig gut aus.
Ich hab die L4 seit nem knappen Jahr und bin mit dem Ding
hochzufrieden, das Licht ist wirklich gigantisch. Dank
Akkubetrieb halten sich auch die Kosten in Grenzen.
Aber die Erwärmung ist doch deutlich fühlbar.
Wie aufwendig ist denn dieser Mod? Du hast den
kompletten Kühlkörper gedreht und gefräst, aber das wäre
nicht so das Problem. Wie aufwendig gestaltet sich den die
Demontage des Kopfes und der Rest des Umbaus...?

Wow,
damit tun sich ja für die ganzen Lux V Lampen völlig neue Welten auf, mein Blick schweift gerade durch Lampenregal .

Was ist denn der genaue Grund dafür, dass du einen neuen Kühlkörper gedreht hast?
Könnte man auch den alten weiter nutzen (das Emitterformat sieht mir doch recht ähnlich aus), um den Fokus zu optimieren ggf. mithilfe von Kupferplättchen?

Ach ja, natürlich wie immer bei dir ein blitzsauberer Mod , die handwerkliche Ausführung ist wirklich bewundernswert .

Viele Grüße
Jens

Danke euch allen.
Ich war auch überrascht, als ich den Helligkeitszuwachs gesehen habe. Das war nicht die übliche moderate Steigerung zwischen zwei Led-Generationen, sondern im Vergleich zu einer zweiten L2 und einer L4 eine glatte visuelle Verdoppelung des Outputs (rechnerisch von 110 auf 370 lm).
Und das ohne die üblichen Nachteile (mehr Strom, mehr Wärme, schlechter Strahl, usw.).

Tja, warum nun einen neuen Kühlkörper?

Schrenz hat Recht. Man hätte auch den alten Kühlkörper verwenden- und ein 1,34 mm Kupferplättchen unterlegen können.

Allerdings bin ich immer skeptisch, was die Wärmeableitung angeht. Eine nicht optimale Wärmeableitung reduziert nach kurzer Zeit den Lichtoutput, beschleunigt die Alterung und verringert die Lebensdauer der Led.
Ein Kupferplättchen hätte einen zusätzlichen Wärmewiderstand verursacht (Übertragungsfläche zwischen Kupferplättchen und Kühlkörper).

Bei verschiedenen Versuchen vorab hatte ich festgestellt, daß die MC-E tatsächlich genau am Reflektor anliegen muß. Ansonsten verschlechtert sich die Strahlqualität drastisch.
Außerdem muß die Led wirklich genau zentriert werden, deutlich genauer, als bei den üblichen Single-Die Mods.
Der neue Kühlkörper hat einen 0,5 mm geringeren Durchmesser als der alte und läßt daher eine exakte nachträgliche Zentrierung der Led zu, bevor die Einheit mit dem Kopf verschraubt wird. Den Ringspalt zwischen Lampenkopf und Kühlkörper erkennt man auf den Fotos.
Der Kühlkörper berührt seitlich nicht das Lampengehäuse, was beim Original-Kühlkörper aber auch so ist. Die Wärmeübertragungsflächen neben der Led sind gut ausreichend.

Die MC-E sitzt auf einem 1,34 mm hohen Sockel. Die Verklebung erfolgte mit Arctic-Alumina. Wärmeleitpads sind zu dick und haben insgesamt schlechtere thermische Eigenschaften.
Die Kleber-Schicht ist vermutlich nur wenige 1/100 Millimeter dick.
Das ist manuell nicht mehr machbar.

Im Foto erkennt man nur den herausgedrückten Kleber, die Schicht unter der Led ist weitaus dünner.

Ich habe für die verschiedenen Led-Typen kleine Messingrohre, in deren Öffnung der Led-Dom exakt paßt.






Der Kühlkörper wird ins Drehbankfutter eingespannt und das Messingrohr mit Led in das Bohrfutter des Reitstocks.
Auf diese Weise kann man die Led exakt zentrieren und während der Verklebung einen sehr gleichmäßigen Anpreßdruck erzeugen, der letztlich die dünne Kleberschicht bewirkt.




@h.g.trunnion
Die vier Dies der MC-E sind 2*seriell und 2*parallel angeschlossen (2S2P).
Die Parallelschaltung von zwei Dies ohne Einzelwiderstände ist hier unproblematisch, da die elektrischen Eigenschaften identisch sind. Bei einzelnen Leds wäre das nicht zu empfehlen.

4* parallel: Spannung etwa 3,2 V
4* seriell: Spannung etwa 12,8 V
2*seriell und 2*parallel: Spannung etwa 6,4 V
(genau richtig für den Treiber der L2, da vergleichbar mit der Luxeon5 Led)


Cree MC-E (2S2P)



@Sleipnir
Der Umbau nicht nicht sehr aufwendig, erfordert aber eine gewisse Präzision im Hinblick auf die optimale axiale und radiale Montage der Led.
Die Kopfdemontage funktioniert mit den üblichen Techniken ganz gut (Link)


@hiltihome
Das visuelle Ergebnis bei der Surefire L4 wäre vergleichbar.
Der Lampenkopf ist allerdings etwas anders aufgebaut.

Man ich bin ja sprachlos...

Mal wieder ein sehr schöner sauberer Mod. Und das Ergebnis ist echt
überzeugend.

Ich hoffe die Frage ist nicht zu OT, aber mich interessiert brennend, ob dieser MOD auch bei einer SureFire U2 funktioniert und man diese dann immer noch in der Helligkeit regulieren kann .

Ciao

Torsten

Energie said:

[...]Tja, warum nun einen neuen Kühlkörper?

Schrenz hat Recht. Man hätte auch den alten Kühlkörper verwenden- und ein 1,34 mm Kupferplättchen unterlegen können.
e vergleichbar.[...]

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Danke für die schnelle Antwort,
mein Hintergedanke ist auch weniger die L2, wo sich die Gestaltung einer neuen Heatsinks aufgrund der fehlenden Elektronik im Kopf ja noch relativ einfach gestaltet, sondern eher U2 oder L6, wo der Heatsink um einiges komplexer gebaut ist.
Gerade die L6 mit ihrem ultratiefen Reflektor schreit ja geradezu nach einem solchen Mod .

@Brunk:
Bei der von Energie benutzen Schaltung 2S2P müsste die U2 unverändert funktionieren, da die Eigenschaften des so verdrahteten MC-E Emitters genauso wie von dem alten Lux V sind.
(das sei aber mal ohne Gewähr, Klärung kann hier natürlich nur der reale versuch bringen, da die Elektronik der U2 manchmal etwas unvorhersehbar reagiert).

Ausnahme: Die allerneusten U2 mit SSC P4.

Grüße
Jens

Jetzt ist gerade gestern in der Bucht ein KL4-Kopf abgelaufen, den hatte ich schon seit ner Woche
in Beobachtung, hab aber zu wenig geboten und dann wars auch schon vorbei. Grmpf...
Sehr ärgerlich. An dem hätte ich die Sache mal versuchen können, ohne meinen Originalkopf zu opfern.
Hatte mit dem Gedanken gespielt, den Kopf mit der LED für 3V zu optimieren, einen Korpus
für eine CR123 zu entwerfen und einen SF-Schalter hinten drauf zu setzen. Würde bestimmt eine
schnucklige kleine, aber sehr helle EDC-Funzel abgeben. Oder würde da der Treiber nicht mitspielen?

@Sleipnir
Einige KL4 Köpfe funktionieren mit 3 V Batterien, die meisten mit 3,7 V Akkus.

Ein KL4 Kopf mit E1E Body ist eine Möglichkeit.



Oder ein KL4 Kopf mit einem E-Serie kompatiblen Body (CPF/fivemega)
für einen 18500er Akku (1.600 mAh)



Bei einem Komplettumbau (Led und Treiber) dürfte es nicht ganz leicht sein,
einen Treiber mit 3 V Eingang zu finden, dessen Leistung wesentlich über der
des KL4 Originaltreibers liegt.
Zudem wird es bei höheren Strömen Probleme mit der CR123 Batterie geben.


Ein KL4 / MC-E mod eines CPFers: Link

@ Energie:

Danke für die Info.
Und woran erkenne ich, ob der Kopf auch mit 3V oder nur
ab 3,7V funktioniert (ich warte immer noch sehnsüchtig auf die
Surefire-Liste von Schrenz... )..???
Der erstere auf Deinen Bildern müßte dann ja so einer sein, derweil
ja der E1-Body nur Platz für eine CR123 hat. Oder ist da ein Akku mit
3,7V drin?

Sleipnir said:

Und woran erkenne ich, ob der Kopf auch mit 3V oder nur ab 3,7V funktioniert?

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Das kann man nur ausprobieren.

Mein KL4 Kopf funktioniert mit einer 3 V Batterie, hat aber nicht die maximale Helligkeit.
Mit einem 3,7 V Akku gibt es dann keinen Unterschied mehr zu einem Betrieb mit 2*3 V Batterien.

Ich nutze der KL4 Kopf üblicherweise als Surefire L4 Version mit 2*3V Batterien oder einem 17670 Akku.

Sleipnir said:

[...]
Und woran erkenne ich, ob der Kopf auch mit 3V oder nur
ab 3,7V funktioniert [..]

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Generell von außen leider gar nicht, mit 3,7V funktionieren übrigens alle, dem Akkubetrieb steht also nichts entgegen.
3V sind meist nur die älteren (mit flat-side-bodies, d.h. flache Einfräsungen am Body, im Gegensatz zu den späteren round-side-bodies), meine alte L4 funktioniert mit 3V, die neuere meiner Frau nicht.
Aber tröste dich, es ist sowieso nicht mehr als ein Notbetrieb, die Lampe ist vielleicht gerade mal halb so hell.

Sleipnir said:

[...]
(ich warte immer noch sehnsüchtig auf die
Surefire-Liste von Schrenz... )..???
[..]

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Ja ich weiß, hab auch schon ein ganz schlechtes Gewissen , aber ich hab fast alles zusammen, von anderen brauch ich nur ein handvoll Bilder (Aufruf folgt).

@Energie:
Die Art der Emitterzentrierung ist übrigens genial!
Wieder was für ein fröhliche Bastelstunde.

Grüße
Jens

Hallo Energie,

ein superklasse Mod, RESPEKT!

Habe selbst einiger Zeit eine L2. Hab schon überlegt sie zu verkaufen, da sie durch meine Fenix Q5er ziemlich übertroffen wurde und jetzt ein Schubladendasein fristet.
Hättest Du Interesse einen Mod im Auftrag ( gegen Aufwandsentschädigung ) durchzuführen?

Gruß.
Goran

sinclair said:

Hallo Energie,

ein superklasse Mod, RESPEKT!

Habe selbst einiger Zeit eine L2. Hab schon überlegt sie zu verkaufen, da sie durch meine Fenix Q5er ziemlich übertroffen wurde und jetzt ein Schubladendasein fristet.
Hättest Du Interesse einen Mod im Auftrag ( gegen Aufwandsentschädigung ) durchzuführen?

Gruß.
Goran

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Leider ist der liebe Forumit schlecht zu erreichen...

Ich wäre (auch wenn OT) mit einer entsprechenden Anfrage auch dabei!

Die Idee mit der LED-Zentrierung find ich auch genial. Einfach aber genial.
Da muss man erstmal drauf kommen!

@ Energie/Schrenz:

Ah danke, daß dann mit 3V nur die Hälfte rauskommt, war mir nicht klar.
Dachte, die haben dann einen anderen Treiber, welcher auch
die 3V frisst und der LED zu ähnlicher Helligkeit verhilft wie mit 3,7V resp. 6V.
Daß es mit 3,7V geht, ist mir schon klar, befeuere meine L4 ja auch mit den
gutsten 17670ern von Mr. Andrew Wan...
Also kann ich mir wohl leider einen Kl4-Kopf mit Body für 1x CR123 abschminken.
Schade aber auch, das wäre es doch gewesen...

auch von meiner Seite Grantulation! besser kann man einen solchen Mod handwerklich nicht ausführen.

Gibt es irgendwelche Einschränkungen, den Mod an einer alten L2 mit 4 flachen Seiten am Body vorzunehmen? Die L2 war meine erste Surefire Lampe.

An der Anfrage für den Mod wär ich auch dabei, wenn die kosten nicht völlig explodieren. Solltest du (Energie) keine Lust, Zeit etc. haben, kannst du dann zumindest die technische Zeichnung für den neuen Kühli zur verfügung stellen?
Wenn man den extern fertigen lässt sollte sich der Mod hoffentlich auch selber machen lassen.

Laut Datenblatt hat die LED 3,2V Forwardvoltage nur bei 350mA, bei 700mA sind es 3,5V, was einer Forwardvoltage von 7V bei 2p2s entspricht. Ich denke das macht der Treiber jetzt nach dem Umbau auch - das macht den Mod natürlich um kein bisschen schlechter

Danke, Grüße
Ferdi

Hallo Energie,

könntest Du noch ein foto von den Lötstellen an der LED reinstellen?

Würde ja sehr gerne selbst Hand anlegen, aber hab leider sehr wenig Erfahrung mit solchem Filigranlöten.

Eine gute Lötstation könnte ich mir in der Firma leighen ( Weller mit großer Spitzenauswahl und Einstellbarer Temperatur).

Welche Löttemperatur ist zu wählen?
Brauche ich spezielles Lötzinn ( Drahtdicke?)?

Was sollte man beim löten unbedingt beachten, ausser, dass eine dauerhafte mechanische und elektrische Verbindung zustandekommen sollte

Danke für die Hilfe.
Gruß.
Goran

Zum Thema Kleinst-Serie:
Leider nein. Ich baue nur Einzelstücke. Reines Hobby.

Eine Zeichnung des Kühlkörpers habe ich leider nicht, da es ein 1:1 Nachbau des Original-Kühlkörpers ist.
Mit zwei Ausnahmen:
- der Kühlkörper hat einen um 0,5 mm geringeren Durchmesser
- die beiden Bohrungen für die Befestigungsschrauben haben einen um 0,3 mm größeren Durchmesser

Durch diese Änderungen kann man den Kühlkörper radial etwas verschieben, um die Led im Reflektor nach dem Verkleben- aber vor dem Verschrauben des Kühlkörpers - genau zu zentrieren.

Surefire Lampen eines Typs sind nicht immer maßgleich, abgesehen von den Fertigungstoleranzen.
Es gibt auch kleine Änderungen im Detail, beispielsweise beim KL4 Kopf, von dem mehrere - äußerlich gleiche - Versionen existieren.
Ein Nachbau gemäß Zeichnung muß daher nicht zwangsläufig passen.

Da man den Kopf ggf. ohnehin zerlegen muß, kann man den vorhandenen Kühlkörper nutzen und zunächst die MC-E mit einem Kupferplättchen unterlegen, wie Schrenz vorgeschlagen hat und die Montagehöhe optimal anpassen (Plättchen ggf. abfeilen).

Wenn alles paßt, kann man sich entscheiden, ob man beim Original-Kühlkörper bleibt und die Teile verklebt oder das Muster einem Profi zwecks Nachbau übergibt.


@sinclair
Eine MC-E Led ist wegen der kleinen und dicht stehenden Anschlüsse für erste Lötversuche weniger geeignet (20 € pro Versuch). Ein Foto habe ich leider nicht.

Ansonsten:
- Weller ist ok (benutze ich auch)
- kleine Spitze mit hoher Temperatur (Lötvorgänge max. 1-2 Sekunden)
- dünnes Lötzinn, möglichst mit Bleizusatz (bleifrei funktioniert irgendwie schlechter)