Свет на велосипед.
Друзья подогнали велосипед, очень хороший, рама, колеса, 8-ми скоростная планетарка, динамо-втулка, а фара раздавлена. Пока было лето, острой необходимости в фаре и заднем фонаре не было, но с началом осени ситуация начала меняться, и надо было, что-то делать. Первым делом, надо проверить работоспособность динамо-втулки SHIMANO DH3N30, хорошо, что в сарае завалялся осцилограф, старый, но рабочий. Подключил осцилограф к динамке, подождал пока он прогреется и покрутил переднее колесо, на экране четкая синусоида, хорошо, теперь можно и информацию собирать в инете. Информации много и по динамке, и по электрооборудованию велосипедов, и по самодельным фарам с авторским элетрооборудованием. Стандартное электрооборудование велосипеда с такой динамкой, это галогеновые лампы для фары - 2,4 Вт и заднего фонаря - 0,6 Вт, с проводкой. У меня фары нет, а лампа в фонаре перегоревшая. Решил делать фару и фонарь на светодиодах, и выжать максимум света из моей динамки. Связываться с аккумуляторами или батарейками не захотел, ясно почему, ленивый от рождения.
Нашел в инете, где все можно приобрести. Китайская ЛЕД лампа на 3х1 Вт светодиода с драйвером стоит 4$, сделана очень плохо, не для велосипеда, но ее комплектующие, из чего собрана, хорошие. На базаре, увидел стопку из нержавейки, будет отличный корпус для фары, а дальше дело техники. Разобрал светодиодную лампочку, отрезал и выкинул лишнее, заменил крепеж, сделал из меди кронштейн для крепления радиатора со светодиодами в стопке, в ней же просверлил отверстия под крепеж и провода, сделал стойку для корпуса фары из полоски нержавейки и все получилось хорошо. Спаял проводку с тумблером включения и установил все на велосипеде, подключив сделанную фару к динамке. Можно испытывать. Вышел вечером с велосипедом на улицу, включил фару и проехался. Результат превзошел все мои ожидания, свет от 3-х светодиодов с линзами был мощный и равномерный, дорога была видна на 20...25 метров очень хорошо и дальше не плохо. Но когда велосипед терял ход, скорость падала до 3..3,5 км/ч, стало заметно мигание лампы.
Вечерняя прогулка дала промежуточный результат и такие выводы:
- мощность динамки обеспечивает работу фары, начиная со скорости движения 3,5 км/ч,
- для уменьшения пульсаций, при медленном передвижении, надо увеличить емкость коденсатора на выходе драйвера,
- питание на фонарь должно быть в параллель светодиодам фары с минимальным потреблением мощности,
- продумать разьемы, под сохранившуюся электропроводку на велосипеде.
Следующим шагом был задний фонарь. Для фонаря выбрал на базаре три ярких светодиода, напряжение питания 3 В, один из которых мигающий, ток потребления у них всех одинаковый, порядка 20 мА. Соединил их последовательно, получилась мигалка из трех светодиодов, нормально. Согнул их в розочку вокруг куска резиновой трубки и вставил на место галогенки в фонарь. Подсоединил эти светодиоды к фаре, работает все очень хорошо и энергии потребляет в два раза меньше, чем без мигающего светодиода.
В драйвере перепаял выходную емкость, поставил в три раза больше.
Так получилась замена существующего велосипедного освещения на ЛЕД свет, расходы не большие в сумме до 10$, а света на порядок больше, чем от галогенок. Фотографии готовлю, но некоторые уже есть в тексте.
НО раз начал, то надо делать и все остальное это, стоп-сигнал, поворотники и звонок.
Фара светит хорошо и переделывать не буду. Для порядка и конкретики определюсь с техзаданием:
- стоп-сигнал, яркий светодиод мощность от 0,5 и до 1 Вт, влючается при нажатии на любую ручку ручного тормоза (хотя моя планетарка имеет ножной тормоз, сигнал от него брать пока не буду), гореть должен пока ручка тормоза нажата,
- поворотники, светодиодные, важна информативность, простота включения и их работа не должна зависеть от движения велосипеда,
- звонок, стандартный динамик с генератором, удобной кнопкой включения и работает в любой ситуации,
- габариты и прочие прибамбасы, это пока не важно.
Основное, как и на чем сделать не зависимое от движения велосипеда питание светодиодов. Оценим необходимую энергию для питания стопа и поворотника, ситуация на перекрестке, поворот велосипеда с остановкой до начала движения. Напряжение питания светодиода 3В, ток потребления 0,25А, время свечения 30 секунд, получается 3х0,25х30=22,5Дж, с учетом случайностей с повторами до 4-х, получаем с запасом 100Дж. Реально использовать ионисторы, и характеристика динамки подходит, нет у нее регулятора напряжения. Если заряжать ионисторы емкостью в 1Ф, посто у меня уже есть ионисторы 10Фх2,5В, 10 штук, до 24В с последующим разрядом до 12В, отдаваемая светодиодам энергия составит 216Дж. Все хорошо, но необходим преобразователь DC\DC c хорошим кпд и выходом, желательно регулируемым, 3В.
Сделал фотки велосипеда с установленной самодельной фарой и подключенным мигающим задним фонарем. Это замена системы, которая родная, на галогенках. Потребность в новой проводке продиктована новым ТЗ и требует большего количества проводов. Сейчас заложено по максимуму, лишнее уберем по ходу монтажа новой системы.
Когда работает свет на светодиодах на велосипеде и решено, автономное снабжение электороэнергией осуществлять от ионисторов, встает вопрос, как управлять зарядкой конденсаторов просто, без специальной схемы управления?- Надо найти подходящее реле. У реле ток в обмотке при включении больше тока при выключении. Реле я нашел, с дополнительным резистором, влючается при 24 В, выключается при 9 В, средний ток в обмотке 2 мА, это еще совдеповское реле, у китайцев таких нет, на базаре цена б/у 5$. 2-х уровневый компаратор, вероятно, дешевле, но реле мне нравится больше.