Auf der Suche nach einer schönen LED-Schreibtischlampe, die qualitativ hochwertig ist, bin ich auf die Honsel Lane LED gestoßen. Der Preis von über 200 Euro trübte jedoch die Freude eine schöne Schreibtischlampe gefunden zu haben. Das Produktfoto der Lampe brachte mich dann auf die Idee, einen Nachbau dieses Modells in Angriff zu nehmen.

Vorbereitungen

Bevor es mit dem Nachbau der Lampe losgehen konnte, galt es diverse Vorbereitungen zu treffen. Zunächst beschäftigte ich mich mit dem wichtigsten Element einer Lampe, dem Leuchtmittel.

Das Leuchtmittel

Von Anfang an klar, war es, dass ich keine No-Name-Produkte verwenden werde. Das LED-Leuchtmittel sollte qualitativ hochwertig sein. So bin ich, wie schon des öfteren, im Online-Shop von Lumitronix  unterwegs gewesen. Die Wahl der LEDs fiel auf Hochleistungs-LED-Leisten mit LEDs des Herstellers Nichia .

Die LED-Leisten sind mit je 6 Nichia LEDs ausgestattet und können mit einem Strom von bis zu 500 mA betrieben werden. Bei dieser Stromstärke produzieren sie circa 640 Lumen Licht bei einer Farbtemperatur von 3000 Kelvin.

Damit die LEDs, die im Betrieb produzierte Wärme entsprechend abführen können habe ich zusätzlich Kühlkörper  bestellt.

Die von Lumitronix gelieferten Kühlkörper sind mit entsprechenden Montagelöchern samt Gewinde vorgesehen.

Auf diese Weise lassen sich die LED-Leisten schnell und unkompliziert auf dem Kühlkörper befestigen. Dabei darf natürlich die Wärmeleitpaste zwischen LED-Element und Kühlkörper nicht fehlen um den Wärmeleitwiderstand so gering wie möglich zu halten.

Mit einem kleinen Hilfswerkzeug gelingt das Verteilen der Paste auf der Rückseite der LED-Leisten quasi von allein. Man sollte hier darauf achten nur eine kleine Menge des Mittels zu verwenden. Durch den späteren Anpressdruck verteilt sich die Leitpaste dann ideal.

Mit dem Hilfswerkzeug wird die Leitpaste nun schön gleichmäßig auf der LED-Leiste verteilt.

Das folgende Foto zeigt eine LED-Leiste mit und eine ohne Leitpaste.

Nachdem beide Leisten mit der Paste versehen sind, können sie mit den beiligenden Schrauben auf den Kühlkörpern befestigt werden. Durch den Druck verteilt sich die Leitpaste nun in alle Bereiche zwischen LED und Kühlkörper. Mit einem Küchentuch lassen sich austretende Reste an den Rändern gut entfernen.

Fertig – Beide Leisten sind montiert.

Material

Für den Bau der Schreibtischlampe wird neben des Leuchtmittels noch einiges an weiterem Material benötigt. Wir brauchen als erstes einen Fuß, der als Gewicht für die Lampe eingesetzt werden kann.

Der Fuß

Glücklicherweise hatte ich noch eine alte Lampe von IKEA herumfliegen, von der ich den Fuß verwenden kann.

Die Abdeckung des alten Fußes kann man entfernen, wenn man das Moosgummi auf der Unterseite entfernt.

Über zwei vorgesehene Löcher können Elemente an den Fuß geschraubt werden. Das werde ich mir später zu nutze machen um die Grundstange der Lampe zu befestigen.

Bei einem großen Auktionshaus im Internet habe ich mir sehr günstig neues Moosgummi bestellt, damit der Fuß später wieder weich auf dem Tisch steht. Kurzerhand wurde eine Kreisform ausgeschnitten. Anders als bei dem original von IKEA wurde der Bereich für die Schrauben frei gelassen um diese weiterhin zugänglich zu lassen.

Aluminiumprofile

Nun wird noch ein wenig Aluminium benötigt, dass ich ebenfalls sehr günstig über das besagte Internet-Auktionshaus bezogen habe. Bestellt habe ich folgendes:

  • Aluminium-Rohr | Durchmesser 10 mm | Wandstärke 2 mm | Länge 1 m
  • Aluminium-Rohr | Durchmesser 25 mm | Wandstärke 2 mm | Länge 1 m
  • Vierkantstange | Seitenlänge 12 x 12 mm | Länge 1
  • Rundstange | Durchmesser 20 mm | Länge 50 mm

Die Rohre sind dabei zusätzlich eloxiert. Mit diesen Materialen ist alles nötige vorhanden um mit dem Bau der Schreibtischlampe zu beginnen.

Bearbeitung der Aluprofile

Zunächst habe ich in die 50 mm lange Rundstange zwei M3-Gewinde geschnitten, die zur Befestigung am recycelten IKEA-Fuß dienen. Zwei Unterlegscheiben dienen dem festen Halt.

Der leider schon stark abgenutzte IKEA-Fuß wurde kurzerhand abgeschliffen und neu lackiert um die spätere Optik nicht zu trüben.

Die recht kurze 50 mm Stange, die nun direkt mit dem Fuß verschraubt ist wird als nächstes durch das eloxierter Alurohr mit dem Durchmesser 25 mm verkleidet. Hierfür wird in die Stange wieder ein M3-Gewinde geschnitten um das überstülpte Rohr zu befestigen.

Auf etwa der selben Höhe (die Stange ist etwa 1 mm im Fuß eingelassen) wird eine Loch im eloxierten 25 mm Alurohr gebohrt, damit das Rohr mit einer M3-Schraube an der Stange befestigt werden kann.

Nun wird die Vierkantstange bearbeitet. Nach dem Vorbild der Honsel Lane LED soll diese als optisches Gegengewicht eingesetzt werden. Zunächst habe ich von der 1 m langen Stange ein 16 cm langes Stück abgesägt. Um die Trägerstange mit dem Gegengewicht verbinden zu können, muss ein M10-Innengewinde in die Vierkantstange geschnitten werden.

Zusätzlich zum Gewinde sind drei Bohrungen vorgenommen worden um zum Einen die Kabelführung zu realisieren und zur Befestigung der Vierkantstange an der Hauptstange, die mit dem Fuß verbunden ist.

Der nächste Arbeitsschritt ist das Bearbeiten der Hauptstange. Hier wird nun die Haltevorrichtung für das Gegengewicht erstellt. Mit Säge und Pfeile wurde gemäß dem Vorbild die Aussparung erstellt.

Zwei M3-Durchgangslöcher an den Flügeln dienen zur späteren Befestigung des Gegengewichtes. Zusätzlich wurde eine Bohrung vorgesehen zur späteren Kabelführung.

Jetzt geht es um die Trägerstange (10 mm Alurohr). Dieses muss nun auf beiden Seiten mit einem M10-Außengewinge ausgestattet werden, damit es auf der einen Seite in das im Gegengewicht vorgesehene Innengewinde geschraubt werden kann und am anderen Ende mit dem Dreh-Kippgelenk  verschraubt werden kann.

Damit die Schreibtischlampe am Ende nicht blendet habe ich einen Milchglaszuschnitt bestellt. Mit Hilfe eines Flachverbinders werden die beiden LED-Elemente samt Kühlkörper zu einem länglichen Element verbunden und mit dem Milchglas verkleidet. Zusätzlich wird das Gelenk am Kühlkörper befestigt.

Die Trägerstange wird mit Hilfe des zuvor geschnittenen Außengewinde in das Dreh-Kipp-Gelenk eingeschraubt. Am anderen Ende wird die Verbindung zum Gegengewicht hergestellt. Die Leitungen zu den LEDs werden versteckt innerhalb der Elemente geführt.

Die Elektronik

Nachdem alle Arbeiten an der Mechanik vollzogen sind, kann sich der Elektronik zur Lampe gewidmet werden. Ich habe zur Stromversorgung der LEDs eine Konstantstromquelle  (KSQ) gekauft. Das schöne an dieser KSQ ist, dass sie die Helligkeit der LEDs regulieren kann. Und zwar mit einem PWM-Signal, das an die KSQ angeschlossen wird.

Nichts leichter als das! Da in dem IKEA-Fuß leider kein weiterer Hohlraum vorhanden ist und die Lampe auch ansonsten sehr klein, dünn und minimalistisch ist, habe ich mich dazu entschlossen die Bedienung auszulagern. Ein kleines Alugehäuse soll die Bedienung samt KSQ beherbergen.

Und zusammengeschraubt.

Aufgrund der Tatsache, dass ich eine kleine Leiterkarte in das Gehäuse einsetzten werde und das Gehäuse sehr klein ist, musste ich den Boden isolieren um Kurzschlüsse zu vermeiden.

Mit den Resten vom Moosgummi wurde das Gehäuse im Handumdrehen mit einem Rutschschutz versehen. So hat es einen festen Stand auf dem Schreibtisch.

Als Bedienelement soll ein Drehgeber mit Taster eingesetzt werden. Über diesen kann die Lampe Ein-/Ausgeschaltet sowie gedimmt werden. Hierzu wurde entsprechend eine Aussparung im Deckel vorgesehen. Außerdem ist eine Bohrung an der Stirnseite für die Kabelführung gebohrt worden.

Sowohl die Konstantstromquelle sowie der Drehgeber samt Mikrocontroller finden im kleinen Gehäuse Platz.

Und zusammengebaut mit aufgestecktem Drehknopf.

Ergebnis

Für sämtliche Arbeiten habe ich etwa drei Tage gebraucht und mit dem Ergebnis bin ich wirklich sehr zufrieden. Wenn es Euch auch gefällt oder Ihr Fragen habt, dann hinterlasst gerne einen Kommentar.

Leuchtstärke

Obwohl ich die LEDs nur bei 150 mA betreibe ist die Lampe doch erstaunlich hell. Ich hatte zuvor eine 40W-Lampe auf dem Schreibtisch und würde behaupten, dass die neue LED-Lampe, zumindest rein subjektiv, mindestens genau so hell ist, wenn nicht sogar etwas heller. Die Lichtfarbe ist mit 3000K sehr nah an der Glühbirne und verspricht somit angenehm warmes Licht.

Stückliste

Martin (siehe Kommentare) hat mir vorgeschlagen eine Stückliste mit Preisangaben sowie Bezugsquellen zu schreiben, danke für den Tipp. Diese super Idee nehme ich natürlich mit in den Artikel auf.

Bezeichnung Bezugsquelle / Kommentar # Stückpreis (€)
LED-Leisten Lumitronix  2 6,90
Kühlkörper Lumitronix  2 4,90
Konstantstromquelle * Lumitronix  1 14,90
Wärmeleitpaste ebay (geschätzte Preisangabe) 1 2,00
Moosgummi 2 mm ebay (geschätzte Preisangabe) 1 2,00
Alu Rundrohr 25 mm ebayshop  Alu-Spezi K-D Handels und Pfandhaus 1 6,30
Alu Rundrohr 10 mm ebayshop  Alu-Spezi K-D Handels und Pfandhaus 1 2,50
Alu Vierkantstange 12 mm ebayshop  Alu-Spezi K-D Handels und Pfandhaus 1 4,00
Alu Stange ebayshop  alu-messing-shop 1 1,40
Milchglaszuschnitt ebayshop (17,7 cm ∙ 2,1 cm | Stärke 5 mm) 1 4,00
Alu Kleingehäuse Reichelt  1 7,50
Restliches Fuß, Schrauben, Kabel, Widerstände,…
Gesamtkosten 68,20

Bitte beachten: Kleinkram sind ebenso wie ggf. anfallende Versandkosten nicht in den Gesamtkosten enthalten.

Und hier noch zwei Fotos im eingeschalteten Zustand. Ich hoffe man kann die Leuchtstärke einigermaßen erahnen.

Nachbau

Damit man die Lampe nachbauen kann möchte ich an dieser Stelle noch die nötigen Unterlagen dafür bereitstellen (vielen Dank an Andreas N. aus den Kommentaren für den Hinweis).

Schaltplan

Ich habe den Schaltplan erst erstellt, nachdem ich die Schaltung bereits Monate fertig habe, da ich erst durch Euch darauf aufmerksam gemacht wurde, dass ich diesen gar nicht zur Verfügung gestellt habt. Der Schaltplan bezieht sich auf die Elektronik, die in dem kleinen Aluminium-Gehäuse verbaut ist und die Steuerung mit dem PIC12F1510 Mikrocontroller beinhaltet.

Durch einen Klick auf den Schaltplan lässt sich dieser in voller Auflösung betrachten.

Um die ganze Lampe samt LEDs und Steuerelektronik zu betreiben hab ich mir von eBay ein 24V-Schaltnetzteil gekauft. Die 24 V werden direkt an die Konstantstromquelle angeschlossen, siehe hierzu das Datenblatt der KSQ . Die beiden verwendeten LED-Leisten werden in Reihe am Ausgang der KSQ angeschlossen. Die Konstantstromquelle hat also am Eingang +24 V und am Ausgang die zwei LED-Leisten in Reihe geschaltet. Wenn die Konstantstromquelle nun ein 100% PWM-Signal am Steuereingang erhält (kommt später vom PIC), schafft sie es 22,9 V am Ausgang bereitzustellen, die restlichen 1,1 V fallen an ihr selbst ab. Somit liegen ungefähr -2 \cdot 11 \text{,}4\,\text{V} an den LEDs an. Laut den technischen Daten  der Leisten fließt bei dieser Vorwärtsspannung ein Strom von etwa 150,\text{mA}, den ich messtechnisch auch nachweisen konnte.

* Somit würde es rein theoretisch auch ausreichen das Modell der Konstantstromquelle mit einem maximalen Ausgangsstrom von 200 mA (statt das von mir gewählte 500 mA Modell) zu wählen. Das habe ich jedoch nicht getestet. Laut Datenblatt hat die KSQ nämlich einen Spannungsabfall von 2,5 … 3 V und nicht nur 1,1 V wie es hier bei mir der Fall ist. Ich gehe davon aus, dass der Drop bei mir nur deshalb so klein ist, da die KSQ nicht voll ausgelastet ist. Würde der Drop jedoch (wenn man nun eine kleinere KSQ wählt) größer werden, so würde die Ausgangsspannung für die LEDs kleiner werden, was einen kleineren Strom zur Folge hätte. Ergo, die LEDs würden dunkler werden.

Download

Und zu guter letzt stelle ich Euch noch die HEX-Datei des Mikrocontrollers zum Download bereit.

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