Как сделать фару на велосипед – светодиодный велофонарь своими руками
Как сделать фару на велосипед – светодиодный велофонарь своими руками
К сожалению, в последнее время, динамо-машины для велосипедов оказываются незаслуженно забытыми. Углубляться в причины этого мы не станем, а лучше сделаем фару на велосипед своими руками, работающую от динамо-генератора.
Преимущества велосипедных светодиодный фонарей, работающих от динамо-машины:
- мощный луч;
- постоянное наличие питания (батарейки могут сесть в неподходящий момент);
- неограниченное время работы;
- отсутствие необходимости замены батарей или зарядки аккумуляторов.
Конструкция подобного типа фонарика для велосипеда описана на данном ресурсе (рекомендуется ознакомиться): ссылка
Передние фонари: батарейки и аккумуляторы
В зависимости от вида потребления энергии, передняя фара может работать на батарейках или от аккумулятора. Последние разделяются на несколько подвидов:
- маломощные,
- повышенной мощности,
- проецирующие.
Фонарь на батарейках – самый дешевый и доступный вариант для тех, кому жизненно необходимо передвигаться на велике в потемках. Некоторые недооценивают его способностей, а зря: отличная видимость на расстоянии до 5 – 7 метров, угол разброса света до 60 градусов, обнаружение дорожных знаков со светоотражателями на расстоянии до 25 м. Такой вариант очень кстати поставить на стандартную дорожную модель и малоскоростной сити-байки. Хотите после утомительных дел неспеша покататься по вечернему городу? Фонарик на батарейках создан как раз для этих целей.
Хомутик фары крепится на руль, корпус вставляется в паз хомута. Этот вариант можно встретить в любом вело- или спортивном магазине. К недостаткам относится большое количество (до 6) батареек, которые при частом использовании света быстро сядут. И, конечно, его освещение будет слабовато для трассы и дикой природы.
Маломощная велосипедная лампа с аккумулятором устанавливается на шоссейники и гибриды для езды по городу и пригородам со слабым освещением. Можно использовать и на пересеченной местности, а вот на темных трассах света от них будет недостаточно. Основные параметры диодных фонарей невысокой мощности:
- дальность освещения – до 50 м;
- область ясного видения – 25 – 30 м;
- рассеивание на угол – до 20 градусов в каждую сторону;
- компактность;
- легкость съема с велосипеда;
- более прочные по сравнению с батареечными.
Аккумуляторы таких устройств, правда, часто разряжаются, из-за чего фара может внезапно погаснуть.
Фонарь повышенной мощности по яркости и величине зоны ясного видения сравним с автомобильными фарами. Отличительная особенность – это переключение интенсивности освещения. Режим ближнего света обеспечивает максимальную видимость на расстоянии до 60 м, а дальний – свыше 100.
Емкая аккумуляторная батарея позволит использовать лампу в течение всей ночи без снижения яркости светодиодов. Корпус и стекло фонаря выполнены из легкого ударопрочного пластика, надежное закрепление не позволит ему слететь с руля на высокой скорости. Ввиду немалой стоимости устанавливать мощный фонарь есть смысл только на дорогие байки велотуристам, бороздящим продолжительные участки трасс и пересеченную местность в темное время суток.
Проецирующая велосипедная фара – это своеобразный световой прибор с «сетчатым» стеклом. Пробиваясь через него, лучи обозначают на дороге ровную сетку. Любые искривления дороги или посторонний предмет мгновенно изменят ее форму, благодаря чему велосипедист сумеет вовремя среагировать.
↑ Делаем расчёты
После выпрямления переменного напряжения 12 В диодным мостом на конденсаторе фильтра получим постоянное напряжение
12 * 1,41 = 16,9 В
Но это без нагрузки. Под нагрузкой напряжение немного просядет, да и в зависимости от скорости езды будет изменяться в широких пределах. Нам же нужно, чтобы фара светила и при маленькой скорости, так что примем расчётное значение равным 12 В. Рабочее напряжение одного белого светодиода – 3,2 вольта. Соединив последовательно два, получим в сумме 6,4 В. На токозадающем резисторе (см. схему выше) должно падать 1,25 В (по даташиту).
6,4 + 1,25 = 7,65 В
Теперь отнимаем:
12 – 7,65 = 4,35 В
Это напряжение будет падать на микросхеме-стабилизаторе. Рабочий ток 1-Ваттного светодиода 350 мА. Таким образом, на микросхеме будет рассеиваться мощность
P = U * I = 4,35 * 0,35 = 1,52 Вт
При большем напряжении (большей скорости) будет рассеиваться бОльшая мощность. Микросхему нужно установить на радиатор.
Сопротивление резистора рассчитываем по закону Ома:
R = U / I = 1,25 / 0,35 = 3,57 Ом
Округляем до большего стандартного значения: 3,9 Ом. Тогда ток через светодиоды будет немного меньшим (что увеличит надёжность и долговечность):
I = 1,25 / 3,9 = 0,32 А
Мощность резистора:
P = 1,25 * 0,32 = 0,4 Вт
Ставим одно- или 2-Ваттный резистор.
На задний фонарь можно поставить яркие красные светодиоды. Так как рабочее напряжения одного красного светодиода в среднем 2 В, то соединяем последовательно 3 штуки. Тогда падение напряжения на микросхеме:
12 – (3 * 2 + 1,25) = 4,75 В
Рабочий ток светодиода 20 мА. Для надёжности лучше принять немного меньше – 15 мА. Мощность, рассеиваемая микросхемой:
P = 4,75 * 0,015 = 0,07 Вт
Здесь можно использовать микросхему LM317L. Её максимальный ток 100 мА, запаса хватает с головой.
Сопротивление резистора в этом случае:
R = 1,25 / 0,015 = 83 Ом
Берём стандартный резистор 82 Ом. Ток через светодиоды останется практически таким же:
I = 1,25 / 82 = 0,0152 А
Мощность резистора:
P = 1,25 * 0,0152 = 0,019 Вт
Подойдёт резистор любой мощности, например, 0,125 или 0,25 Вт.
Анодирование? Что? Зачем?
Анодирование – защитное и/или декоративное покрытие металла. Защищает корпус фонаря от окисления, не проводит электрический ток, улучшает внешний вид.
Анодированный корпус фонаря устойчив к истиранию, но боится ударов о твердые поверхности. При ударе проминается внутренняя, относительно мягкая часть корпуса и образуется скол.
В фонарях встречается двух типов: степени II и III. Чем выше степень, тем толще и прочнее анодирование.
Анодирование наносится электрохимическим путем. Деталь погружается в раствор кислоты и через него пропускается электрический ток. Толщина, твердость и цвет анодирования зависят от температуры раствора, плотности пропускаемого тока и дополнительно применяемых красителей.
Применяется как для алюминиевых фонарей, так и для титановых.
Велосипед, светодиоды, фонарь?
.png)
| Дата публикации: 10.06.2010 |
Яркие фонари небольшого размера, светодиодные прожекторы, диодные фонарики-люстры, своей формой напоминающие НЛО, водонепроницаемые LED-фонари для освещения приусадебного участка – эти устройства находят свое применение в самых различных ситуациях, заботясь о комфорте и безопасности человека комфорта и безопасности. Нужно спуститься в погреб за домашними заготовками к праздничному столу? Надеваете налобный фонарь – и ваши руки полностью свободны. Все, что нужно, быстро найдено на полках, уложено в сумки и доставлено на кухню. Под кровать закатилась маленькая, но нужная вещица? Маленький, но удаленький светодиодный фонарик поможет вам обнаружить, что под кроватью вас ждут кроме оброненной штучки еще несколько мелочей, которые вы давно искали! Перегорела лампочка в санузле, а магазин уже закрыт? Светодиодный фонарь-люстра обеспечит всей семье возможность принять душ и вычистить зубы при ярком освещении, почти не уступающем обычному. Хочется уверенно передвигаться ночью по дому, не включая верхний свет, чтобы не будить семью? Светодиодные фонарики по периметру пола и подсветка некоторых наиболее нужных зон поможет вам стать быстрым и бесшумным как настоящий Зорро! Ландшафтный дизайн и рекламаБлагодаря своим конструктивным особенностям и способности испускать свет чистых оттенков LED-фонари все активнее используются в ландшафтном освещении и наружной рекламе. Светодиодные фонарики складываются в необыкновенно красивые панно, продающиеся в готовом виде или изготавливаемые по индивидуальному заказу. Для архитектурной подсветки фасадов зданий также активно применяются светодиодные фонари. Они не уступают по мощности светильникам других типов, но позволяют значительно снизить расходы на иллюминацию. Отдельного упоминания заслуживают LED-фонари для подсветки бассейнов. Сочетая светодиодные фонари различной мощности, цвета и формы, можно организовывать как обычное равномерное освещение чаши, так и создавать настоящие световые шоу, добиваясь необычных эффектов преломления света и цвета в воде. ОхотаОхотники ценят светодиодные фонари за их яркость, долговечность, но особенно ценное отличие их от, например, фонарей с лампой накаливания заключается в отсутствии темной зоны в центре светового пятна. Самые яркие на момент написания статьи светодиодные прожекторы дают яркий световой поток на расстоянии до 500 метров. Этого более чем достаточно для удачной охоты. Подствольный фонарь на светодиодах хорош еще и тем, что, не имея нити накаливания, он не подвержен выходу из строя в результате отдачи после выстрела. Не страшны ему и возможные падения. Для выполнения каких-то работ или передвижения по лесу в ночное время оптимально подойдет налобный фонарь. Такой LED-фонарь освободит вам обе руки, а наличие удобных режимов ближнего и дальнего света позволит регулировать направление и силу световых потоков, повышая тем самым степень комфортности. АвтомобильС появлением светодиодных фонарей тюнинг автомобиля стал дешевле и проще. Многие приятные и полезные дополнения к внешнему виду и внутреннему убранству машины автомобилисты могут теперь сделать самостоятельно при наличии минимальных технических навыков. К радости владельцев автомашин светодиодные фонари не запрещены (как ксенон). Зато замена обычных световых элементов на светодиодные не только улучшает эстетический вид автомобиля, но и позволяет экономить до 80% энергии. А повышенная устойчивость светодиодов к механическим повреждениям делает срок их службы практически вечным. Это значит, что затраты на периодическую замену светодиодных фонарей практически исключены. Использование светодиодных фонарей в автомобиле дает еще несколько преимуществ. Более короткий период включения светодиодов по сравнению с лампами накаливания может стать решающим в случае с задними стоп-сигналами. А высокая степень герметичности и защиты от пыли и влаги позволяет применять мойку машины под высоким давлением. ВелосипедНе забыли производители LED-фонарей и о велосипедистах. Минимальный комплект фонаря для велосипеда представляет собой сверхъяркий фонарь, устанавливаемый на велосипед спереди и светодиодный прожектор для установки сзади. В зависимости от бюджета, которым располагает покупатель, можно подобрать модель попроще или подороже. Более прогрессивные велосипедные фонари-фары имеют прочный корпус из алюминия или стали, несколько режимов свечения, аккумулятор. А самые активные пользователи технических новинок могут превратить поездку на велосипеде в незабываемое для окружающих световое шоу! Различные светодиодные устройства, подключаемые к бортовому компьютеру, сделают велосипедиста заметнее любого автомобиля. Специальные программируемые светодиодные панели создают внутри колес велосипеда светящиеся изображения. Те, кому и этого покажется мало, могут снять со своего велосипеда педали и заменить их на специальные, оснащенные светодиодными фонарями и встроенным генератором энергии. Разноцветные светодиодные фонарики будут мигать какое-то время и после остановки велосипеда, делая его заметным для проезжающих мимо машин. Ну и для полных …велосипедистов современные дизайнеры уже начали разработку одежды, оснащенной светодиодными фонариками. В некоторых моделях светодиоды даже умеют реагировать изменением цвета на уменьшение и увеличение скорости движения! В общем, было бы желание – а светодиодные фонарики для велосипеда найдутся. Подводная охотаЕще одна группа активных потребителей фонарей различных модификаций – любители подводного плавания и, в частности, подводной охоты. Ночное погружение в любом случае является более опасным, чем дневное, поэтому здесь не может быть несущественных мелочей. Лучший подводный фонарь. Не потерять из виду товарищей и не потеряться самому помогут подводные фонари на светодиодах, основной элемент которых представляет собой светящийся ровным спокойным светом цилиндр. Этим же своеобразным маячком можно подавать друг другу условные сигналы, которыми «подвохи» обмениваются между собой за неимением возможности общаться в толще воды голосом. Также специально для дайверов разработано множество моделей налобных фонарей в прочном, качественно водоизолированном корпусе. Эти светодиодные фонари освобождают руки подводного путешественника. Пробить подводную мглу на максимальное расстояние помогут подводные фонари повышенной мощности. Светодиодные прожекторы в отлично защищенном от влаги корпусе обеспечат успех ночной подводной охоты. Лучшие подводные фонари – светодиодные модели с переключением режимов. Такой светодиодный фонарь будет работать максимум времени без смены батареек и обеспечит максимальный комфорт в процессе использования. Подводя итог, надо сказать, что светодиодная промышленность сегодня предоставляет неограниченные возможности потребителям светодиодных фонарей. Практически на каждый спрос уже дано соответствующее предложение. А может быть, у вас есть свежие идеи? Скорее патентуйте, пока это не сделал кто-то другой! Шаг 5: Передняя велофара
Передние фонари: батарейки и аккумуляторыВ зависимости от вида потребления энергии, передняя фара может работать на батарейках или от аккумулятора. Последние разделяются на несколько подвидов:
Фонарь на батарейках – самый дешевый и доступный вариант для тех, кому жизненно необходимо передвигаться на велике в потемках. Некоторые недооценивают его способностей, а зря: отличная видимость на расстоянии до 5 – 7 метров, угол разброса света до 60 градусов, обнаружение дорожных знаков со светоотражателями на расстоянии до 25 м. Такой вариант очень кстати поставить на стандартную дорожную модель и малоскоростной сити-байки. Хотите после утомительных дел неспеша покататься по вечернему городу? Фонарик на батарейках создан как раз для этих целей. Хомутик фары крепится на руль, корпус вставляется в паз хомута. Этот вариант можно встретить в любом вело- или спортивном магазине. К недостаткам относится большое количество (до 6) батареек, которые при частом использовании света быстро сядут. И, конечно, его освещение будет слабовато для трассы и дикой природы. Маломощная велосипедная лампа с аккумулятором устанавливается на шоссейники и гибриды для езды по городу и пригородам со слабым освещением. Можно использовать и на пересеченной местности, а вот на темных трассах света от них будет недостаточно. Основные параметры диодных фонарей невысокой мощности:
Аккумуляторы таких устройств, правда, часто разряжаются, из-за чего фара может внезапно погаснуть. Фонарь повышенной мощности по яркости и величине зоны ясного видения сравним с автомобильными фарами. Отличительная особенность – это переключение интенсивности освещения. Режим ближнего света обеспечивает максимальную видимость на расстоянии до 60 м, а дальний – свыше 100. Емкая аккумуляторная батарея позволит использовать лампу в течение всей ночи без снижения яркости светодиодов. Корпус и стекло фонаря выполнены из легкого ударопрочного пластика, надежное закрепление не позволит ему слететь с руля на высокой скорости. Ввиду немалой стоимости устанавливать мощный фонарь есть смысл только на дорогие байки велотуристам, бороздящим продолжительные участки трасс и пересеченную местность в темное время суток. Проецирующая велосипедная фара – это своеобразный световой прибор с «сетчатым» стеклом. Пробиваясь через него, лучи обозначают на дороге ровную сетку. Любые искривления дороги или посторонний предмет мгновенно изменят ее форму, благодаря чему велосипедист сумеет вовремя среагировать. ↑ Рисуем схему
Каждый стабилизатор будем монтировать в корпусе “своего” фонаря. Диодные мосты – любые одноамперные. Ёмкость электролитических конденсаторов фильтров – чем больше, тем стабильнее будет освещение при малой скорости, когда частота генератора малая. Рабочее напряжение конденсаторов – не менее 25 В.
В мокрую погоду, когда динамка проскальзывает, переключаем на аккумулятор, а в сухую погоду, или когда аккумулятор разряжен, пользуемся генератором. Полярность подключения аккумулятора в этом случае роли не играет, так как стоят диодные мосты. Но если планируется питать только от аккумулятора, то их можно убрать, и тогда нужно соблюдать полярность. Что значит теплый или холодный светодиод?Светодиоды могут обладать разной цветовой температурой. То есть, свет светодиода может иметь оттенки от теплого желтоватого, как у привычной всем лампочки накаливания, до холодного, отдающего в синеву. Велосипед, светодиоды, фонарь?
|
