Велофара на светодиодах.
В последние пару лет радиоэлектронной
промышленностью освоен выпуск так называемых
"светодиодов высокой яркости"
бело-голубого цвета, пригодных для использования
в качестве источников света. Преимущества
по сравнению с лампами накаливания очевидны
- малый ток потребления (20 мА), малое напряжение
питания (1,6-2 В), высокий КПД (не выделяют
тепла), высокая надежность (отсутствует
вакуумный баллон, нежная спиралька накаливания).
Минусы - чрезмерная цена промышленных устройств
на этих светодиодах. Налобный фонарик с
тремя светодиодами стоит в "Альпиндустрии"
около 1000 рублей. Между тем, на радиорынке
в Митино давно торгуют в розницу по 50-60
руб. за светодиод (на май 2002г.). Прямая
выгода для любителей "самопала"!
Фонарик на лоб я себе все-таки купил за
750 р., и за два года эксплуатации не скажу
о нем ни одного худого слова. Трех батареек
АА действительно хватает часов на 40-50.
Несколько раз катался ночью на велосипеде
с фонарем на лбу. Удобно - куда смотришь,
туда и светишь. Но - высоковат источник
от дороги, и недостаточна яркость у трех
светодиодов для комфортного освещения дороги.
Да и народ улыбается - типа шахтер на велосипеде
едет:)
Решил сделать светодиодную фару. Недостаток
яркости компенсирую количеством - закупил
6 светодиодов (а можно было и 8 - 10, все
равно шесть ВТРОЕ экономичнее, чем одна
лампочка). Долго думал, из чего бы мне покрасивее
корпус сделать. В идеале - готовую велофару
взять, но негде. Взял… мертвую мышь. Отличный
корпус, эргономический дизайн! Распилил
лобзиком, задняя часть - то что надо. Пластмасса
для мышей отлично пилится, склеивается дихлорэтаном.
Светодиоды размещаются на простейшей печатной
плате, схему соединения подсмотрел, разобрав
фирменный фонарик. Для 4,5-вольтового питания
(три пальчиковых батарейки) все светодиоды
соединяются параллельно, но с последовательными
гасящими резисторами по 8 - 10 Ом 0,125
Вт (см. схему). Хотя если источник питания
больше 6 вольт - можно пробовать последовательное
соединение - возрастет экономичность
(так что если есть малогабаритныйе источники
на 6-9-12 вольт, способные длительно отдавать
ток 50-100 мА - можно пристроить их к полезному
делу). Выключатель - любой малогабаритный.
Отражатель в этой оптической системе не
нужен, какие-либо фокусирующие элементы
- тоже. Наоборот, диаграмма излучения этих
светодиодов настолько узкая, что на плате
их оказалось необходимо распаивать и разгибать
немного "веером"
- иначе пятно света на дороге получается
очень яркое, но узкое. Внешнее стекло с
оптической точки зрения излишне, но для
защиты от грязи, дождя и механических повреждений
я решил его все-таки установить. Но если
нет возможности обработать "настоящее"
стекло - тогда лучше не ставить вообще никакого:
на оргстекле будут очень большие потери.
Итак, вот фото:
(здесь на странице - превьюшки, кому надо посмотреть крупно - открывайте оригиналы. 640х480, около 16К)
Цвет корпуса можно было оставить родной,
светло-серый, но для общей гармонии с остальной
навеской велосипеда не грех и черной "нитрой"
пройтись из баллончика (аккуратно! Нитрокраска
очень активно растворяет серую "компьютерную"
пластмассу). Батарейки размещаются в сумке
для инструментов (она у меня большая). Сначала
заложил батарейки в контейнер (корпус от
старого фонарика). Покатался - плохие контакты,
гаснет периодически, трясти надо. Спаял
три батарейки последовательно проводками,
обмотал скотчем - так проще и надежнее.
Вот, пожалуй, и все. Конструкция очень простая,
и по-моему, понятная. На рисунках:
Рис 1.Схема распиливания мыши:
Пилим лобзиком, главное - максимальная точность. Мелкая наждачка положенная на стекло позволит вывести идеальные плоскости - залог качественной склейки и хорошего внешнего вида изделия. Из остатков нижней и верхней частей корпуса выпиливаются полоски квадратного сечения. Из них формируются пазы для закрепления стекла и платы светодиодов. Все "лишние" внутренние элементы корпуса начисто срезаются скальпелем (а лучше - бормашиной). В принципе, дизайн мышей очень разнообразен, и в каждом конкретном случае оптимальное рассечение придется придумывать индивидуально.
Рис 2.Схема склейки частей.
Верх и низ между собой не склеивать, они собираются на одном винте.
Рис 3.Фара в разрезе.
Для фиксациии стекла и печатной платы на верхнюю и нижнюю половинки корпуса по месту приклеиваются брусочки (примерно 2х2х20мм). Между ними образуются пазы, надежно удерживающие плату и стекло. Этот рисунок - тоже миниатюра, его можно посмотреть крупно.
Рис 4.Принципиальная схема (вариант на 4,5 вольт):
Если что-то кому-то осталось неясным - пишите. Отвечу письмом, и\или дополню данную статью.
Трехмесячной эксплуатацией самоделки я доволен. Яркость, конечно, уступает галогеновой лампе (хотя холодный бело-голубой цвет - похож:). Но препятствия на дороге в темноте видно хорошо - а что еще от фары нужно? Измерил потребление тока - 110 мА на 6 светодиодов (лампочка от карманного фонарика жрет минимум 300 мА, а галогенки - в 2-3 раза больше). Затраты - 300 руб. плюс батарейки. Зато трех батареек хватит на ГОД вечерних покатушек. А может быть, не поленюсь, и переделаю печатную плату на 8 или даже 10 светодиодов - еще приятнее кататься будет.
Особенно актуален переход на светодиоды для серьезных велопутешественников. У фонарей с лампами накаливания срок автономной работы в лучшем случае 3-4 часа. Но если катаясь по вечерам в городских парках можно смириться с необходимостью почти каждый день ставить фонарь на подзарядку, то что делать в многодневном походе? Брать с собой несколько комплектов батарей - тяжело, в походе и так каждый грамм на счету. А фара на диодах будет без проблем светить все ночи напролет в течение недели - и это на обычных батареях средней цены\качества. Я, например, использовал "Варту", и за 3 месяца наездил с включенной фарой не очень много - часов 25-30. Признаков "подсаживания" пока не наблюдается.
P.S. А недавно встретил в магазине промышленный аналог :-)) Явно китайская вещь на ОДНОМ светодиоде! Вот так можно убить любую изначально правильную идею. Теперь купившие это чудо скажут - да, юзал я эти светодиодные фонарики, полная туфта, совсем не светит. И будут правы. Что можно тут посоветовать? Корпус-то хороший - можно попробовать вместо одного поставить хотя бы 3-4 диода - такой вариант позволит кататься.
30 июля 2002 г. Москва.
P.P.S. За месяц нахождения статьи на сайте получено немало писем. Всем спасибо. Во многих вопрос о типе данных светодиодов, о технических характеристиках типа яркости в канделлах и т. д. Так вот, к сожалению, Я ЭТОГО НЕ ЗНАЮ. Сам я покупал их в Митино, в палатке с демонстрационным стендом - где несколько десятков различных светодиодов зажжены одновременно. Просто посмотрел - и купил. Продавцы типы и обозначения своего товара тоже не знали. Если кто-то узнает - напишите мне, будте так добры, я дополню статью чтобы ни у кого не возникало вопросов.
P.P.S. ПОЛУЧЕНА ПЕРВАЯ ИНФОРМАЦИЯ ПО СВЕТОДИОДАМ. Похоже, есть несколько производителей, но один из них - компания Nichia (www.nichia.co.jp), светодиоды ее производства обозначаются NSPW500BS, и бывают трех групп по яркости, типовое значение 9.2 - 6.4 - 4.6 канделы при угле 20 градусов. Нужны, ессно, те, что поярче :-) Поставками на наш рынок занимаются компании Poverlight (http://www.powerlight.ru), Ligitek, Kingbright .
--------------------------------------
Дополнение от января 2003 года: Как и следовало ожидать, в продаже появляется все больше и больше приличных промышленных светодиодных фонарей, в т.ч. - и для велосипеда. Таким образом, их самостоятельное изготовлене скоро утратит актуальность:-) Вот, например, ссылка, любезно присланная на днях Алексеем Соколовым ( an_sokolov@bk.ru ) :
http://www.cateye.com/detail_mod02.php?products_id=91
Как видите, дизайн уже вполне приличный. Цена - пока еще нет :-)))))
Или вот еще - так называемый upgrade-модуль для налобника "DUO BELT", аж на 8 диодов:
--------------------------------------
Алексей Сигаев.
30.07.2002г.
А что дальше? Как сделать еще более крутую фару? Об этом - следующая статья (только для специалистов) :-)
Статья о велошипах для зимы
E-mail : alekssi@yandex.ru
Home page : http://alekssi.narod.ru/