Ovih dana sam svoje neveliko slobodno vreme utrošio na još jednu malu zaludnost: prepravku lampe UltraFire UF-H2b sa standardnog "hladnog" XR-E na neutralni XM-L emiter. Lampa u originalu nije imala nikakvu zaštitu od ulaska vode (izuzev jedne zaptivke na poklopcu za zamenu baterije), niti je bilo izvedeno adekvatno hlađenje emitera, pa sam usput rešio i ove probleme.
Pre nego što sam uopšte naručio UF-H2, iz nekoliko izvora sam napabirčio specifikaciju i pročitao bolje recenzije sa neta (BLF, Fonarevka i lisica.pl), kao što i inače radim. U recenzijama se pominju uglavnom iste dobre strane (difuzan i relativno uniforman snop svetla, mogućnost hands-free korišćenja na traci oko glave ili na kvalitetnoj zakački, vrlo male dimenzije, svedostupna baterija "AA" formata i podrška za Li-ion "14500" baterije, bestepena regulacija jačine, jak magnet za kačenje na metalne površine, solidno vreme rada, dobra izrada), ali na žalost i notorni kiksevi koji se vuku već godinama, a koje proizvođač kao da ne želi da eliminiše. Neke od glavnih mana sam već pomenuo gore, a ono što nije pomenuto je nerealno visoka cena, PWM treperenje relativno niske frekvencije, hladno-plavičasta boja svetla, prstenovi na periferiji svetlosnog snopa (tipični za XR-E emiter) i nedopustivo velika parazitska struja u "stand-by" modu, koja prema podacima merenja sa sajta lisica.pl ma vrednost između 2 i 3 mA (!) i praktično dovodi do potpunog pražnjenja baterije za oko mesec dana, i to ako se lampa uopšte ne koristi. Kako u stvarnosti često biva, i od goreg ima gore, pa se ispostavilo da moja UF-H2 ima još veću parazitsku struju (više podataka na kraju teksta!)
Računao sam da ništa nije idealno i da dobar deo fizičkih mana može da se koriguje prepravkom, a jedan deo reši odgovarajućim načinom rukovanja, pa sam uplatio pun iznos i pošiljke su krenule putem singapurske pošte sa tracking-om. U jednoj je bila lampa (28.50USD), a u drugoj neutralni XM-L emiter na podlozi prečnika 16mm (6.50USD). Pretpostavljao sam da će novi emiter dati malo topliju i životniju boju svetla, širi difuzni snop bez anomalija, i da će moći da se ugradi jednostavno (to se ispostavilo kao uglavnom tačno, uključujući i ostale prepravke). Posao ne zahteva nikakve specijalne alate osim lemilice i sajdžijske krstaste odvrtke, a specifikacija materijala je po etapama data u tekstu.
Fabričko pakovanje UF-H2b. Unutra je samo lampa sa fabrički ugrađenom zakačkom i traka za nošenje na čelu sa silikonskom montažom (nema baterije, rezervnih delova, garancije ni uputstva za rukovanje i održavanje)
Obe pošiljke su stigle u roku. Omotnicu sa lampom su carinici otvarali iz meni nepoznatih razloga, pa sam morao da platim otkupninu od 65 dinara, međutim nisu naplatili ni carinu ni PDV, na šta zbog cene lampe uostalom i nemaju pravo. Lampa je bila 3-4 dana u upotrebi u svom izvornom obliku, a onda je legla na operacioni sto dr Frankenštajna. Ovako je tekla prepravka...
Prvo je bilo potrebno odšrafiti 2 mala zavrtnja sa krstastom glavom. Posao je odradila precizna krstasta odvrtka od 1.2mm (iz jeftinijeg kompleta HM Muellner, koji je cenovno pristupačan i zadovoljavajućeg je kvaliteta). Gumica na slici je očigledno namenjena za veći model iste firme (UF-H3, 1x18650), jer se vidi da ima 3 rupe, ali u UltraFire-u baš i nisu marili za to. Na unutrašnjoj strani gumice vide se tragovi korozije sa prekidača (lampa je potpuno nova - voda je verovatno ušla još kod proizvođača, ili je prekidač ugrađen već korodiran). Ništa novo za kineske firme...
Prekidač nije običan mehanički, kakvi su normalni kod starijih lampi, nego mali elektronski taster, koji čipu šalje informaciju da je prekinuto/uspostavljeno strujno kolo. Kada je lampa sklopljena, prekidač se dosta teško aktivira, pa nije za slabije prste. Ovo bi prilično smetalo kod korišćenja u varijanti čeone lampe, ali meni trenutno možda i odgovara, jer su manje šanse da se prekidač aktivira u toku nošenja u džepu ili rancu.
Kada se prekidač izvadi iz ležišta, sledi neprijatno iznenađenje! Emiter je učvršćen tako što je malo parče aluminijuma uglavljeno između
njegove mini-štampane pločice (MCPCB) i zadnje unutrašnje strane glave
lampe, a zatim je unutrašnjost glave zalivena belom termalnom masom (sama masa je nešto tvrđa i manje elastična od običnog prozorskog silikona, ali se relativno lako kida i uklanja). Mehanički ovo može da prođe, ali je odvođenje toplote na ovaj način
neadekvatno i diletantski rešeno, pa se emiter na jačim režimima rada prekomerno zagreva i skraćen mu je vek trajanja.
Mala i veoma grubo obrađena aluminijumska prizma u funkciji hladnjaka je veoma optimistično (ili nemarno) rešenje
Umesto da je obezbeđena veća metalna masa u dodiru sa emiterom i dobar kontakt "metal na metal" koji bi efikasno
odvodio toplotu na telo lampe, u UltraFire-u su odabrali goreprikazano traljavo rešenje i
svakako nije dobro ostavljati lampu da duže radi na maksimalnoj jačini. Sada mi je jasno zašto se ova lampa u fabričkoj verziji jedva primetno zagreva spolja: sva toplota ostaje zarobljena unutra.
Vreme za izbacivanje đubreta: parče aluminijuma i izvađeni komadići bele termalne mase spremni za put u kantu
Emiter sa plastičnom optikom - nema ni reflektora ni sočiva, samo zaštitno "šeširče" od providnog akrila (pažnja: lomljivo je i lako se izgrebe!) koje tačno pasuje preko XR-E emitera. Upotrebljivo je i za XM-L, preko koga takođe lepo legne uz "klik". Međutim, nešto tanji XM-L će ležati dublje unutar optike.
U unutrašnjosti se vidi drajver (u sredini su glavni čip i induktor). Ne deluje mi moguće da drajver može lako da se izvadi, rekao bih da je zalepljen u ležištu. Bilo bi dobro da i on može lako da se zameni alternativnom (boljom) verzijom...
Novi emiter u toku prilagođavanja za ugradnju: pločica je prečnika 16mm (idealno bi bilo 10) pa mora da se svede na znatno manje mere, tj. iseče i doradi. Koristio sam obične ručne alate (testericu i turpije) umesto Dremel-a, da bih izbegao oštećenja ako mi šajbna odskoči. Na emiteru je tokom obrade stalno bila postavljena plastična optika, a koristio sam i papirnu maskirnu traku da ne bih oštetio veoma osetljivu površinu optičke kupole. Ako se emiter zaprlja, za čišćenje može da se koristi čisti etanol i fina magična krpa, ali vrlo nežno i pažljivo. Pri obradi pločice treba takođe dobro paziti da se ne oštete provodne stazice i da se sačuvaju dva predviđena mesta za nalemljivanje provodnika za napajanje. Posao je pipav i treba biti oprezan i staložen, ali nije strašno.
Poslednji pogled na stari emiter (inače je XR-E zbog male emitujuće površine izuzetno pogodan za dobro fokusiranje i velike dobačaje snopa). XM-L pripada novijoj generaciji i energetski je efikasniji, veoma pogodan za difuzno svetlo, velike snage i manje domete (teoretski uz dobro hlađenje ima snagu 10W, što je u ovoj aplikaciji ipak nedostižno).
Prvi pogled na bakarni "hladnjak" (ustvari deo toplotnog mosta koji odvodi toplotu sa emitera na aluminijumsko telo lampe). Sa donje strane je urađeno udubljenje zbog induktora, koji štrči sa ploče drajvera i dosta smeta. Preko induktora je kasnije stavljeno parče izolir-trake, da bakarni deo ne premosti njegove pinove i ne dovede do kratkog spoja na drajveru. U tako malom prostoru kratki spojevi su mogući, ali situaciju malo olakšava anodizirana (neprovodna) unutrašnja površina tela lampe.
"Hladnjak" je napravljen od bakarne cevi, prethodno čekićem dobro spljoštene i izravnate. Bakar je izuzetno dobar provodnik toplote i redovno se koristi za ove namene.
Naleganje hladnjaka na pločicu emitera treba da je što bolje, a zazor popunjava termalna pasta. Traži se što bolji dodir metala na metal, što veća površina naleganja i što tanji sloj paste.
Obrađen i zalemljen XM-L emiter. Toplija nijansa fosfora pokazuje da je ovaj emiter neutralan (prema podacima sa sajta CCT je 4500K, ali rekao bih da je bar 5000K)
Nije bilo potrebe ni za kakvim specijalnim procedurama pri lemljenju ("reflowing" i sl.). Dobro zagrejana stara ruska lemilica od 40W (a mogla je i slabija) odradila je posao kako valja. Pločica mora da se zagreje da bi se žice zalemile i emiter će to bez problema izdržati, ali se ne sme preterivati sa grejanjem, da se on ne bi odlemio sa pločice. Žice mi deluju nešto tanje, ali na sreću i duže od onih koje sam viđao na drugim otvorenim UF-H2 na Internetu.
"It's alive!" ;P
Plastična optika ovde je već zalepljena epoxy lepkom u svoj otvor na glavi lampe, pa je to mesto sada vodootporno.
Radi difuznijeg, pravilnijeg i šireg snopa, u plastičnu optiku je (iznutra) postavljen difuzor od providne plastike sa obostranim "frosted" dezenom, dobijen zumbovanjem i po obodu dorađen šmirglom. Ovo nije standardni materijal, već kartica nađena u pakovanju obuće, međutim moguće je napraviti nešto slično (možda i bolje?) od dva sloja D-C-Fix folije slepljene zajedno. Ispostaviće se da ovakav difuzor eliminiše sve anomalije u snopu, daje dobru ujednačenost nijanse svetla i veoma širok ugao emitovanja - oko 150 stepeni (praktično kao tzv. "mule" svetiljka). Ovakav ugao snopa kod čeone lampe pokriva čitavo vidno polje i nije potrebno "švenkovanje" glavom ni naprezanje očiju. Negativna strana jako difuznog snopa je naravno slabiji domet.
Upasivanje emitera: XM-L se lepo uklapa u postojeću plastičnu optiku, ali njegova aluminijumska pločica mora da se iskroji po meri
Sa zadnje strane emitera utiskuje se bakarni hladnjak (zaglavljuje se između 2 "brega" u kojima su bušene rupe za šrafove i alu-pločice na kojoj je emiter) uz obavezno nanošenje termalne mase u sve zazore.
Novi emiter, gledan kroz difuzor. Bez difuzora je snop znatno uži, ima razne anomalije i neravnomernu boju po širini (sredina je snežno bela, a periferija neprirodno žućkasta).
Prva proba, bez hladnjaka i termo-mase. Mala snaga i vrlo oprezno, zbog grejanja emitera... (koncentrični krugovi na slici snopa svetla potiču od JPG kompresije u foto-aparatu - inače nisu vidljivi). Postavljanje izolir-trake gde treba, da bi se izbegli kratki spojevi, a zatim nanošenje termo-mase i ubacivanje hladnjaka na mesto.
Ugrađen bakarni hladnjak (zaglavljen između dva bočna brega i aluminijumske pločice emitera, pri tome zaliven novom termo-masom)
Nova termo-masa je "uradi sam" varijanta, čiji približan sastav može da se nađe na nekim forumima (otprilike 50% epoksi lepka i 50% električno neprovodne termalne paste za procesore - koristio sam "Bison 1h" lepak i solidnu "Chillaramic" Al203 pastu). Još jedna kratka proba sa baterijom - sve radi!
Sledi montaža prekidača. Metalni prsten i gumeno dugme prekidača su montirani uz strateško korišćenje silikona za kupatilo, da bi se dobila vodonepropusnost. Doduše, zaboravio sam da stavim izolir traku na donju stranu pertinaks pločice na kojoj je prekidač, ali pošto za sada nema kratkih spojeva pretpostavljam da je sve u redu. Ova lampa nema definisan stepen IP zaštite, pa je u originalnoj fabričkoj verziji ne treba potapati u vodu ni izlagati padavinama.
Proba kvaliteta snopa i boje svetla. Aparat je podešen na auto white balance, ali fotografija ipak ne može verno da prikaže stvarno stanje. Ovaj neutralni XM-L emiter nema visok CRI indeks, ali ipak daje dosta životnije i toplije boje u odnosu na stari XR-E ili čak XP-G R5 koji je još uvek standard za manje lampe. Uz to, snop je besprekorno difuzan, sa blagim prelazom ka periferiji i bez ikakvih tzv. "artefakata". Prstenovi vidljivi na slici više rezolucije opet potiču od jake JPG kompresije.
Teško je spolja uočiti razliku u odnosu na original. Ono što se u upotrebi odmah primeti nakon ugradnje moćnog XM-L-a i "termalnog doterivanja" je relativno brzo zagrevanje lampe na najjačem režimu, i to prvo onih delova gde se iznutra oslanja bakarni hladnjak. To je posledica boljeg "toplotnog mosta" od emitera ka telu lampe, što je i bio cilj (toplota se dalje širi na celu lampu, urađenu iz jednog komada aluminijuma). Lampa pri tome nikada ne postaje previše topla da bi se udobno držala u ruci, ali ne treba preterivati: XM-L emiter pri istoj struji daje više svetla nego XR-E, ali u ovako malom telu lampe nije u potpunosti na svom terenu, ako se očekuje duži rad.
Naknadno sam zamenio i šrafove koji pričvršćuju zakačku za nošenje, čime se postiže da lampa leži dublje i sigurnije u džepu. Stari, hromirani šrafovi (M2x3mm, Torx T6) imaju visoke cilindrične glave i efektivno smanjuju visinu držanja zakačke za oko 1cm. Novi šrafovi imaju niže i zaobljene glave, a ušrafljeni su uz dodatak auto-laka pa neće sami da se odvrnu i voda ne može da prodre kroz njihove rupe.
Pomoću digitalnog unimera sam izmerio vrednost parazitske struje na mom primerku UF-H2b i rezultat je 8.76mA (što odgovara vremenu pražnjenja od oko 10 dana za Eneloop AA bateriju od 2000mAh!!!). Uz ovako rasipnički rad drajvera, zaključio sam da je jedini racionalan način nošenja UF-H2b da se kapica malo odšrafi (tzv. "tailcap lock-out") kad god se lampa neće koristiti, jer se tako tok parazitske struje i neželjeno trošenje baterije prekida u potpunosti. Naravno, ova procedura poništava memoriju upamćene jačine svetla, pa će se lampa uvek paliti na najvećoj jačini. Zaista razočaravajući nedostatak za lampu ove cene...
Lampa mi je u međuvremenu pala na betonski pod sa visine oko 1.2m i nastavila da radi bez ikakvih smetnji. Spoljna oštećenja nisu narocito vidljiva, jedino što je magnetni čep pokupio gomilu metalnih opiljaka (u pitanju je bio pod radionice). Dalje od magnetnog čepa iz predostrožnosti treba držati satove, hard diskove, magnetne kartice i sl. Svi moji džepni nožići su već namagnetisani, što mi se baš ne sviđa.
Pošto se uz ovu lampu uglavnom ne dobija nikakvo uputstvo za rukovanje, a na sajtovima se može naći pogrešna informacija da ona ima 3 režima rada (tipično Hi-Lo-Strobe), evo kako ona u stvari funkcioniše: korisnički interfejs UF-H2b omogućuje bestepenu regulaciju jačine (tzv. ramping) od najjačeg režima ka najslabijem, tako što se (kada je lampa već uključena) prekidač ponovo pritisne i drži neprekidno dok se ne dobije željena jačina svetla, a zatim otpusti. Ako tada ne otpustite prekidač, jačina će se povećavati pa opet smanjivati, i tako ciklično. Lampa ne daje nikakvu indikaciju najslabijeg režima, što je priličan propust jer neke recenzije pominju da H2b sa dobrom alkalnom baterijom na potpunom minimumu može neprekidno da radi preko 3 dana (odlično vreme!), pa bi bilo korisno da lampa na neki način pokaže kada je ta vrednost dostignuta pri rampingu (laganim treptajem i sl.). Prva UltraFireova verzija H2 i neke njene replike imaju SOS signal u meniju, ali novija "b" verzija ima samo strobe, koji se aktivira tako što se pri uključenom svetlu prekidač dvaput brzo pritisne (isto tako se i isključuje). Strobe radi uvekna maksimalnoj jačini i ima frekvenciju oko 15Hz. Memorija funkcioniše trenutno, tj. drajver odmah pamti poslednju korišćenu jačinu kada se lampa isključi, ali će se upamćena jačina obrisati ako pri uključenoj lampi delimično odšrafite poklopac za bateriju. Obrisana memorija znači da će pri sledećem uključivanju lampa krenuti u najjačem režimu. Ako je lampa isključena i tada delimično odšrafite poklopac za bateriju, memorija se briše nakon isteka 9-10 sekundi.
Suprotno mom prvobitnom ubeđenju, moguće je korišćenje UF-H2 kao čeone lampe čak i kada je na nju postavljena zakačka za džep, što je demonstrirao korisnik iz Rusije na forumu Fonarevka...
Eksterni linkovi ka recenzijama:
Edit 26-11-2013: Evo kako moja UF-H2b izgleda sada. Zakačka je pukla pre više od mesec dana (naravno, na mestu velikog opterećenja gde je proizvođač "strateški" izbušio potpuno beskorisnu rupu...). Novu zakačku nisam ni pokušao da napravim. Jednostavno sam odšrafio i pomoću Dremel-a prilagodio ostatke slomljenog dela za ugradnju alkice (split ring), da bi mi ostala bar neka varijanta nošenja osim na traci za glavu. Nakon ove modifikacije svi čelični delovi su potamnjeni tečnim brunirom za oružje (Klever). Tamni sloj se već haba, ali ništa strašno: i anodizacija se polako haba, pa lampa sada ima lepe tragove uobičajenog nošenja.
Edit 16-12-2013: Pomoću digitalnog unimera sam izmerio struju koju lampa vuče iz baterije na maksimalnom režimu (Imax=1,46A) i na minimalnom režimu (Imin=50mA). Merenje sam uradio sa relativno novom i sveže napunjenom Duracell NiMH baterijom od 2450mAh, i sa njom bi teorijsko (proračunsko) vreme rada bilo 1h40min na najjačem režimu, odnosno 49h (2d1h) na najslabijem. Nije loše, ali u realnoj upotrebi ove teoretske vrednosti su samo orijentir.
Još jedna aproksimativna računica, urađena na osnovu poređenja snage koja se iz baterije isporučuje drajveru i snage koju drajver isporučuje emiteru, pokazuje da emiter pri maksimalnoj snazi (napon na emiteru Vf=2,9V, napon opterećene napunjene baterije 1,15V, pretpostavljena efikasnost drajvera 0,85) vuče struju nešto manju od 500mA, što mi ne deluje loše. Prema dokumentaciji proizvođača cenim da neutralni (T4-T5) XM-L emiter pri ovoj struji daje svetlosni fluks od 150-200lm. Sa gubicima u optici od oko 25%, lampa "na izlazu" daje između 110lm i 150lm...
<work in progress>
