Мощная светодиодная велофара своими руками
Всего пара дней осталась до золотой осени – по своему прекрасной поры. Отличительной чертой осени, помимо всего прочего, является сокращение продолжительности дня, попросту темнеть начинает гораздо раньше. И если летом можно было допоздна рассекать по улице на велосипеде не боясь темноты, то сейчас в вечернее время без дополнительного освещения неудобно, да и попросту опасно, ведь можно проворонить выбоину в асфальте и больно упасть. Учитывая, что у многих велосезон длится до самого снега, велофары становятся очень актуальным аксессуаром и купить их можно в любом вело-магазине. Правда зачастую продающиеся в магазинах фары светят не лучше дешёвых китайских фонариков, имеют недолговечные аккумуляторы и попросту хлипкие конструкции. При этом в постройке велофары своими руками нет ничего сложного – нужны лишь три основные составляющие: литий-ионные аккумуляторы, мощный светодиод, а также крепкий подходящий по размеру корпус.
Для создания велофары автор использует 30-ти ваттный светодиод, а основной конструкции послужит алюминиевый корпус от какого-то заводского устройства. Алюминиевый корпус сочетает в себе все преимущества: он прочный и не разобьётся от падения, достаточно лёгкий и то же время будет выступать отличным радиатором для светодиода. Учитывая большую мощность светодиода, потребуется хороший ответ тепла, поэтому светодиод крепится к корпусу с использованием термопасты.
Ещё одна немаловажная деталь любой велофары – аккумуляторы, от них будет зависеть продолжительность работы освещения, а также общий вес и размер конструкции. Самым практичным типом аккумуляторов на данный момент являются литий-ионные, так как они доступны, могут отдавать большой ток и имеют приличную ёмкость при относительно небольшом размере. Одним из самых распространённых типоразмеров является 18650, одна такая “банка” может иметь ёмкость от 1500 до 3000 мАч. Для экономии можно использовать аккумуляторы 18650 из АКБ от ноутбука, предварительно проверив их ёмкость и работоспособность.
Для питания 30-ти ваттного светодиода требуется напряжение около 15-16В – это примерно соответствует напряжению 4-х последовательно включенных аккумуляторов. Соединить их последовательно можно с помощью специальных ходеров – однако такие холдеры должны быть устойчивы к тряске и вибрациям. Более надёжным способом будет контактная сварка или пайка, однако пайка контактов не рекомендуется из-за возможности перегрева пластин.
Несмотря на то, что напряжение 4-х аккумуляторов примерно равно напряжению, требуемому светодиоду, подключать их друг к другу напрямую нельзя – требуется токоограничительный резистор, в данном случае на 1 Ом мощностью 2Вт. Это самая простейшая схема, при которой яркость светодиода будет падать по мере разряда аккумуляторов. Для того, чтобы яркость была всегда постоянна и ёмкость аккумуляторов использовалась более рационально устанавливают специальные драйверы, обеспечивающие стабилизацию тока, однако в данном случае это излишне.
Также в разрыв питания светодиода устанавливается тумблер или кнопка с фиксацией для включения и отключения фары. Здесь будет очень кстати влагоизоляция тумблера и всего корпуса в целом, так как попасть под дождь на велосипеде осенью – вполне обычное дело. Аккумуляторы должны плотно фиксироваться в корпусе, ведь если они будут болтаться в корпусе, может произойти замыкание от алюминиевые стенки, что может привести к возгоранию. Также при желании в корпус можно установить плату балансира-зарядки аккумуляторов и разъём для блока питания для их удобной зарядки. В противном же случае после каждой поездки аккумуляторы придётся вынимать из корпуса и заряжать по одному.
На противоположной стороне корпуса сидит сам светодиод. Его перегрева можно не бояться, учитывая, что корпус будет хорошо обдувать потоком встречного прохладного осеннего ветра. Для защиты светодиода, а также рассеивания света на передней стенке корпуса крепится лист матовой пластмассы. Если промазать все стыки герметиком, то можно получить хорошую влагоустойчивость.
Теперь фару можно проверять – даже без установки на велосипед она может пригодится в хозяйстве в качестве мощного фонаря. Как утверждает автор, в первый час работы мощность фары держится на уровне 15Вт, светодиод работает в полную силу. Затем, по мере разряда аккумуляторов мощность снижается до 1-5Вт. Таким образом, по степени яркости свечения можно определять, сколько ещё осталось заряда. Удачной сборки!
Использование мощных светодиодов (на примере велофары)
Все мы давно слышим о полупроводниковых источниках света, то есть светодиодах. Они и экономичнее, и долговечнее и вообще все сплошь и рядом положительные. Но чем это может помочь нам? Светодиодные лампы (обычные потребительские с цоколем Е27 и Е14) пока стоят совсем бешеных денег, причём совершенно неоправданно. Немного лучше в области автосвета, там уже можно заказать не очень дорогие заменители ламп накаливания в своё авто. Только пока особо плюсов от них нет, кроме потребляемой мощности и иногда надёжности (потому что многие из них плохо собраны и не используют стабилизаторы тока). И наверно самая продвинутая область применения мощных светодиодов это фонарики и велосвет. Поэтому я и расскажу о сборке своего велосвета на основе мощных светодиодов. Данный опыт можно применить во многих областях, в том числе, чтобы устроить LED освещение дома, при минимальных навыках работы с паяльником.
К тому же, насколько мне известно, велосипед достаточно популярен среди нас айтишников (судя по вело форумам). То, что нормальная фара необходима, думаю понятно всем кто хоть раз катался вечером. И так вот описание моего эксперимента двухгодичной давности. Кстати, за два года, в техническом плане почти ничего не поменялось. А вот цены на велофары продолжают медленно падать, и сборка своей фары ради большой экономии всё менее и менее оправдана.
Примерный набор комплектующих для сборки велофары самому. Нужны мощные светодиоды (150р) * количество диодов + линзы и держатели (100р) * количество диодов + драйвер чтобы правильно запитать светодиоды (200р-500р) + аккумулятор (тут по желанию) и корпус (50-… р) + мелочь типа проводов и разъёмов.
Для примера, из промышленно выпускаемых фар минимум (качественные фары), что можно найти это: Dinotte 200L ( с питанием от 4x AA аккумуляторов )
97$. Света они дают одинаково, световой поток примерно
200 люмен. Я считаю, что 200 люмен это минимум на что можно соглашаться при выборе велосвета. Не так давно на известном сайте появилась фара на 900 люмен, всего за 79$. Байкеры в Москве уже провели тесты и они впечатляют. Если интересуют обзоры и тесты фар, то можно посмотреть тут, здесь и там.
Но мы решили собирать фару сами, так что займёмся своей фарой. По большому счёту в фаре нет ничего сверхъестественно или дорогого. Поэтому, сделать её самому совсем не трудно. Самая трудная часть это найти удобный корпус и придумать от чего будем наш свет питать. В идеале, если есть доступ к фрезерному станку, лучше сделать корпус как у Dinotte/Hope vision 1. И смотреться это будет очень прилично, и отличный радиатор. Но если нет – тоже не беда, главное чтобы корпус был металлический. Поскольку мощные светодиоды выделяют много тепла при работе в самых ярких режимах, им нужен приличный теплоотвод. В более щадящих режимах, тепловыделение конечно меньше, но не забывайте, от перегрева диодов сильнее уменьшается их ресурс.
И так начнём подбор комплектующих:
Я взял простую алюминиевую коробку для РЭА, по типу такой, просто и весь корпус будет хорошим радиатором. Я просверлил 6 отверстий для крепления диодов и просто прикрутил их винтами к корпусу, предварительно добавив между подложной диода и корпусом немного термопасты. Проделал пазы для двух выключателей и гнезда для подключения питания.
Так как мне захотелось сделать фару помощнее, я решил поставить 3 светодиода, и соответственно мне понадобится как минимум 12 вольт, чтобы их запитать (3в+ на диод и запас ). Корпус (держатель) для аккумуляторов был выбран такой.
Диоды, которые я выбрал, были такие: P4 Seoul S42182-01LF-TST0H / Star. В этом страшно длинном названии написана вся информация о светодиоде. P4 — модель, Seoul — фирма изготовитель. Далее идёт бин, в нём закодировано: цветовая температура излучаемого света и его сила в люменах, напряжение питания, цвет, тип линзы и т.д. Вот подробное описание с расшифровкой всех значений (для диодов Seoul semiconductor).
Далее были выбраны подходящие держатели для линз и сами линзы фирмы Carclo. С держателями сложностей никаких, но лучше выбрать белые, там как они будут немного работать и как отражатели. Линзы для диодов различаются по углу рассеивания света, большинство использует коллиматоры. Если у вас другие потребности, например нужно рассеять свет как можно сильнее, то можно взять линзу с большим углом рассеивания, или с матовым покрытием.
Мощные диоды делает не только Seoul semiconductor, но и CREE Inc., Luxeon Philips, Edison. Я выбрал тогда Seoul, потому что в какой-то момент он был наиболее эффективным. Более 100 люмен на ватт. Сейчас же уже доступен такой вот монстрик Seoul p7 900lm ( 90lm/watt ). По сути счетверённый Seoul p4. Такой как раз и используется в супер яркой китайской фаре с Dealextreme. Вы можете выбрать наиболее удобный или доступный – выбор большой.
И так вернёмся к диодам. Эти диоды дают так называемый natural white свет. То есть он приближен к белому свету. Из-за того что пока источников белого света нет, получается он с помощью люминофора. И чем более белый свет нам нужен – тем меньше будет световой поток (потому что на самом деле такие диоды излучают синий свет). Поэтому практически во всех промышленных фарах используют pure white светодиоды (у них люмен больше), которые дают голубоватый свет (на манер ксенона). В описаниях на диоды можно найти графики излучаемого спектра. Вот собранная мной компиляция разных модификаций белых диодов Seoul P4:
Как видно, natural white излучает больше света в том диапазоне, который наиболее восприимчив у наших глаз. К тому же натурально белый свет лучше голубого, во-первых, на мокром асфальте и земле с ним видно гораздо лучше, а во-вторых, он просто приятнее.
Так как на тот момент у меня уже было два Dinotte 200L, а в них именно pure white диоды, то я решил сделать фару с нормальным белым светом, заранее пожертвовав немного световым потоком. И ещё про диоды, проще использовать диоды в исполнении star, а не emitter. Их подложка ток не проводит, и мы сможем смело закрепить все диоды на одном радиаторе. Да и крепить линзы к ним проще.
Вот как выглядят диоды star и emitter: 
Диоды можно заказать как на Dealextreme.com или его брате близнеце Kaidomain.com, так и во множестве небольших местных фирм торгующих LED комплектующими (два года назад я заказывал всё в planar.spb.ru, сейчас таких фирм на порядок больше).
И так с диодами мы разобрались, теперь разберёмся с тем как их правильно запитать. Для того чтобы правильно запитать диоды, нам нужен стабилизированный ток, и в этом нам поможет драйвер. Во-первых без этого мы не получим его расчётную мощность и срок службы будет меньше, во-вторых драйверы что поумнее позволяют выбирать источники питания в широких пределах, а заодно и регулировать силу тока на выходе. Все приличные фары питают диод(ы) через драйвер. Если же вы сможете сами собрать схему стабилизации тока, то и цена устройства у вас сильно уменьшится. Мы пойдём простым путём, возьмём готовый драйвер, который всё сделает за нас. Заказать его можно там же где и диоды, Dealextreme / Kaidomain / и т.д. Я тогда выбрал самый продвинутый драйвер на тот момент(хотя и самый дорогой) LUXDRIVE Buckpack 3021-D-I-1000.
Этот драйвер принимает на входе до 32 вольт, выдаёт регулируемый ток до 1A, имеет вход для подключения переменного резистора (чтобы изменять ток на выходе и соответственно яркость подключённых диодов ) и крайне прост в использовании. Драйвера есть и для переменного тока и для работы от сети 220в – на все случаи жизни. Так что использовать LED свет можно где угодно уже сейчас, в том числе сделать свет в квартире например. Если будете запитывать диоды от батареи или аккумуляторов, не забудьте о небольшом запасе, чтобы на вход поступало на 2-3 вольта больше чем вы хотите получить на выходе.
Итоговая схема фары:
Где что по компоновке в корпусе: 
Пара слов о подключении диодов, подключать лучше последовательно, так как диоды всё же имеют немного различные характеристики и при параллельном подключении возможны неприятные нюансы в работе.
Вот сравнение с двумя фарами Dinotte 200L
400 люмен и этой самодельной фары
500 люмен. Слева эта самодельная фара (natural white диоды), линзы с углом 15 градусов, справа 2 x Dinotte 200L (pure white диоды), линзы с углом 7 градусов. Баланс белого в камере зафиксирован. 
Вот практически и всё что можно сказать о использовании мощных диодов. Это реально просто, собрать схему с готовым драйвером может даже начинающий, буквально надо соеденить проводками диоды — драйвер — источник питания. Сейчас количество готовых решений(модулей) уже может удовлетворить практически все потребности. Например серия acriche от Seoul semiconductor, подключается прямо к сети 220в. Так же много решиений и других производителей.
Если что непонятно написал — спрашивайте, постараюсь ответить и объяснить. Статья получилась длинная, так что ошибки неизбежны (я конечно проверил пару раз), пишите в личку если что не так.
Делаем передний и задний фонарь для велосипеда своими руками
Сегодня приобрести велосипедный фонарь не проблема. Вот только одних не устраивает качество китайских велофар, а других – цена. В результате перед велосипедистами встаёт вопрос: «Как сделать фонарик для велосипеда самостоятельно?» Ответ прост. Заказываем мощный светодиод из Китая, а остальное – это подручный материал, который несложно найти дома или в хозяйственном магазине. Итак, приступим.
Передний фонарь из подручных материалов
Чтобы смастерить яркий фонарь для велосипеда своими руками, в первую очередь, определимся со светодиодом. В нашем случае сердцем схемы будет CREE XM-L мощностью 10 Вт. Его светоотдачи в 1000 лм хватит не только осветить дорожное полотно, но и удивить водителей встречного транспорта. Для формирования узконаправленного луча понадобится небольшая линза и крепление для неё. В качестве фиксатора можно использовать фланец от транзистора П213 и часть пластиковой трубки от какой-либо катушки. 
Основанием для фонаря служит радиатор от компьютерного процессора, в котором нужно просверлить два отверстия под крепление светодиода, два под провода и два под крепление фокусирующей линзы. Сначала фиксируем светодиод, не забывая нанести термопасту. Затем продеваем в отверстия провода и припаиваем к плюсу и минусу CREE XM-L. Следующим шагом производим сборку фокусирующей части. Возможно, придётся поэкспериментировать с фокусным расстоянием и немного уменьшить длину трубки. Далее – корпус. Можно взять запчасти от старой велосипедной фары, а можно изготовить своими руками из фольгированного текстолита. Размеры корпуса подбираются индивидуально, в зависимости от формы радиатора. В данной конструкции предусмотрено место под драйвер (его схему можно посмотреть в данной статье) и микровыключатель, размещенный за радиатором. Спереди линзу защищает оргстекло, которое удерживают 4 винта (эффективней и эргономичней было бы его зафиксировать термоклеем). Окрашиваем корпус в черный цвет и передний фонарь на светодиоде CREE XM-L готов к монтажу на велосипед. Осталось запастись двумя литиевыми аккумуляторами и можно отправляться в путь.
Самодельный задний фонарь из старого катафота
Собрать задний фонарь на велосипед своими руками тоже несложно. За основу возьмем обычный катафот в пластиковом корпусе, который является неотъемлемой частью любого велосипеда. Кроме него нам потребуется:
- красный светодиод;
- радиатор;
- термопаста;
- два медных провода;
- фольгированный текстолит;
- термоклей.
Первым делом необходимо разобрать катафот: отделить отражатель от корпуса с помощью канцелярского ножа. Отражатель надёжно приклеен к задней крышке, чтобы выдерживать сильную вибрацию во время езды. Поэтому разделять составные части следует аккуратно, иначе отражатель может треснуть. На следующем этапе нужно определиться со светодиодом и способом его крепления. В самом простом случае внутри корпуса можно закрепить алюминиевую пластину, которая послужит радиатором. Ввиду того что эффективность такого теплоотвода довольно низкая, то мощность светодиода не должна превышать 0,5 Вт. Зато в таком исполнении внутреннего пространства хватит для плоского радиатора и нескольких smd-светодиодов, после чего светящийся катафот можно собирать обратно.
Второй способ предполагает монтаж более мощного радиатора с ребрами, улучшающими теплоотвод. Прекрасно подойдет любой радиатор, демонтированный с советской аппаратуры или с процессора старого компьютера. Обрезаем его до нужных размеров, примеряем и сверлим два отверстия под крепление светодиода. Затем сверлим 4 отверстия в пластмассовом корпусе диаметром 4,5 мм под стяжки. Нейлоновые стяжки должны быть не самые тонкие, например, 4 мм на 160 мм, которыми крепко стягиваем радиатор с корпусом катафота.
Теперь устанавливаем красный светодиод мощностью 1 Вт на радиатор с обязательным нанесением термопасты. Припаиваем два провода, заранее продуманной длины, к светодиоду и выводим их на штекер с другой стороны. Вся сборка должна подключаться к источнику питания через драйвер или на крайний случай через резистор. Так как полученная конструкция открыта с четырёх сторон, то изготавливаем окантовку из фольгированного стеклотекстолита необходимой высоты. Устанавливаем эту деталь корпуса и сверху одеваем отражатель. Когда все детали заднего фонаря собраны, нужно зафиксировать их между собой с помощью термоклея. Также клеем изолируем зазоры в местах прохождения стяжек.
Сделанный фонарь полностью герметичен, что одновременно и хорошо и плохо. С одной стороны, такая задняя фара полностью защищена от любых погодных условий. С другой стороны, корпус из текстолита и пластмассы препятствует возможности охлаждения светодиода.
Чтобы снизить тепловые потери на светодиоде, самодельный задний фонарь можно усовершенствовать несколькими способами:
- подключить светодиод к регулируемому драйверу, задав режим половинной мощности;
- использовать радиатор другого форм-фактора, чтобы избежать его полной изоляции;
- установить несколько сверхъярких красных светодиодов типа smd 3014.
Самодельный светодиодный свет на велосипед из 3w led.
- Цена: 1.45$
- Перейти в магазин
Продолжаем велотему.
Есть велосипед с генераторной втулкой в переднем колесе и с стандартным фонарем с лампой-галогеном.
Нужно сделать на него удобный широкий заливной светодиодный свет, при этом генераторная втулка выдает около 3w.
Задумка была реализована на 100%, описание и фото далее.
Велосипед был куплен с стандартным фонарем на 6-вольтовой галогенке, при этом на фонаре не было кнопки выключения, снимать и одевать клеммы напрягало. 
Фонарь на светодиоде как минимум в 8 раз эффективнее.
Электрическая часть самодельного фонаря состоит из:
-кнопки
-драйвера светодиода
-светодиода
-конденсатора
Кнопка маленькая типа «клавиша» на 3А (3A spst на али), стоимость около 0,1$ за штуку при покупке 10 шт. Кнопка подает питание на вход драйвера и на провод наружу — на включение заднего фонаря.
Драйвер типа для лампы с цоколем MR16. (MR16 driver на али), стоимость около 0,5$.
Генераторная втулка выдает переменку, в таком драйвере уже есть диодный мост. От драйвера отпаиваются контактные штыри, припаиваются провода к кнопке и светодиоду. Я выбирал драйвер на 600мА, если использовать светодиод на 1W то и драйвер желательно на 300-240мА.
Драйвер понижающий, начинает отдавать 600мА на светодиод примерно от 5 вольт.
Я намерял на генераторе максимум 7В и 0,5А, что примерно соответствует наклейке на втулке 3 W.
Светодиод был куплен за большие деньги на фасте, так как продавцы на али и оффлайн постоянно продают всякое г**но, выдавая за 3W мелкие 0,5-1W светодиоды.
Эти же при тестах показали около 3,7В — 0,7А. Может кто посоветует нормальные светодиоды на реальные 3W, эти немного дороги.
Светодиод на звезде 20мм, подходит к линзе.
Конденсатор припаян параллельно светодиоду, чтоб уменьшить мерцание, генераторная втулка дает переменку.
Начитавшись самоделок в интернете, было решено изготовить корпус из квадратного алюминиевого профиля. 
Корпус — квадрат 25*25мм, толщина стенки 1,5мм.
Отрезал 60мм профиля, просверлил отверстие D18мм.
В отверстие встает TIR линза в полоску, обзор ее уже делал на муське.
На оптике есть бортик, им она центрируется и удерживается в отверстии внутри корпуса.
Изнутри стоит светодиод, он подперт парой пластин алюминия с термопастой. Они держат светодиод и линзу и обеспечивают теплоотвод. 
На фото подсобранный корпус, вид в торец — линза, светодиод в термопасте, прокладки алюминия.
Отверстие в квадратном профиле сверлил ступенчатым сверлом, кончик сверла просверлил его насквозь. Для того, чтоб закрыть ненужное отверстие, и для крепления фонаря, отрезал два куска уголка по 20мм, они крепятся к фонарю на винты М3, за них же фонарь крепится на велосипеде.
Верхний торец фонаря закрыт заглушкой их вспененного пвх, края проклеены термопистолетом и, для надежности, заглушка зафиксирована шурупами.
Нижний торец фонаря закрыт такой же заглушкой с кнопкой, приклеил на суперклей.
Сначала спаял электрику, как на фото выше, проверил — все работает. Потом начал собирать — ничего не входит, места очень мало. Пришлось менять конденсатор с 1000mF на 470mF, укорачивать все провода, драйвер припаивать на кнопку, все совсем впритык. 
Свет фонаря широкий, заливной. Особенность TIR оптики (колиматорной) в том, что нет четкого хотспота и боковой заливки, как у дальнобоев типа C8. Нет круглого освещенного блина, как у линзовиков. У колиматоров центр яркий, чем дальше от центра, тем яркость меньше. Самое ближайшее — отражатель типа «апельсиновая корка», и то у отражателя границы хотспота и засветки резче. Эта линза рифленая, что растягивает круговую диаграмму распространения света в овальную, дорога освещается шире и меньше света летит в пустоту.
Примерную форму луча можно увидеть на фото. 
После установки выявилась особенность — при вращении колеса рукой фонарь не светит, а дико моргает, установка конденсатора помогла мало. Фонарь с лампой накаливания тоже моргал, но спираль лампы не успевала так быстро изменять свое состояние, моргание на малых скоростях было более сглаженным. Светодиод же моргает как стробоскоп. Но при реальных испытаниях моргания не видно ни на дороге ни на протекторе покрышки при скорости выше минимальной. Оно проявляется только при скоростях около 5-7 км-ч, то есть скорости пешехода. Фонарь светит широко и достаточно ярко для скоростей 15-25 км-ч, в городе этого достаточно. Автоматически загорается при движении, тухнет при остановке, батарейки не нужны.
Нагрев фонаря не заметен. Может питаться от 5 до 15 вольт (возможно и больше), полярность не важна. 
Из минусов могу отметить то, что генераторная втулка создает сопротивление качению постоянно, сильнее при включении нагрузки.
Из плюсов — отсутствие батарей, миниатюрность.
Велофара на светодиодах – второй вариант
| Алексей Сигаев E-mail: alekssi (at) yandex.ru Home page: http://alekssi.narod.ru/ |
Итак, первая фара построена, испытана и “обкатана”. Каковы дальнейшие перспективные направления светодиодного фаростроения? Первым этапом, наверное, будет дальнейшее наращивание мощности. Планирую постройку 10-диодной фары с переключаемым режимом работы 510. Ну а дальнейшее улучшение качества требует применения сложных микроэлектронных компонентов. Например, мне кажется, неплохо бы избавиться от гасящихвыравнивающих резисторов – ведь на них теряется 30-40% энергии. И стабилизацию тока через светодиоды независимо от разряженности источника хотелось бы иметь. Наилучшим вариантом было бы последовательное включение всей цепочки светодиодов со стабилизацией тока. А чтобы не увеличивать количество последовательных батарей, нужно чтобы эта схема еще и напряжение увеличивала с 3 или 4,5 В до 20-25 В. Такие вот, так сказать, ТУ на разработку “идеальной фары”.
Оказалось, специально для решения таких задач выпускаются специализированные ИС. Область их применения – управление светодиодами подсветки ЖК-мониторов для мобильных устройств – ноутбуки. сотовые телефоны и т.д. Вывел меня на эту информацию Дима gdt (at) hotmail.ru – СПАСИБО!
В частности, линейку ИС различного назначения для управления светодиодами выпускает фирма Maxim (Maxim Integrated Products, Inc), на сайте которой (http://www.maxim-ic.com) была найдена статья “Solutions for Driving White LEDs” (Apr 23, 2002). Некоторые из этих “решений” отлично подойдут для велофары:
Рис.1 Общая блок – схема управления светодиодами
Готовые варианты схем:
Вариант 1. Микросхема MAX1848, управление цепочкой из 3х светодиодов.
Вариант 2. Повышенная мощность. Микросхема MAX1848, включение 3х параллельных цепочек.
Вариант 3: Возможна другая схема включения обратной связи – с делителя напряжения.
Вариант 4. Микросхема MAX684 (судя по описаниям, MAX684 очень похожа по параметрам и характеристикам на MAX1848, требует меньше деталей внешней навески, не требует внешней индуктивности, но ее КПД преобразования на 20-25% хуже).
Нагрузочная способность микросхем этого семейства:
Вариант 5. Максимальная мощность, несколько цепочек светодиодов, микросхема MAX1698
Вариант 6. Вместо гасящихвыравнивающих сопротивлений – трехканальное “токовое зеркало”, микросхема MAX1916.
Вариант 7. Повышающий напряжение безиндуктивный интегральный DCDC-преобразователь, микросхема MAX684, токовое зеркало в нагрузке.
Вариант 8. Микросхема MAX1759.
Вариант 9. Та же микросхема MAX1759 , нагрузка до 100 мА.
Благодаря письму от Mike (Mike@nmd), любезно приславшему ссылочку http://www.cooler.it/cl250402.html, удалось выйти на целое семейство микросхем DCDC повышающих конвертеров, хоть и не предназначенных специально для питания LED`ов, но вроде бы, вполне пригодных для постройки фар и других фонариков.
Вариант 10. Микросхема MAX619 – пожалуй. самая простая схема включения. Работоспособность при падении входного напряжения до 2 В. Нагрузка 50 мА при Uвх.>3 В.
Вариант 11. Микросхема MAX878, входное напряжение может изменяться от 1,5 до 6,2 В. Выход 3,3 В, до 250 мА.
Вариант 12. Микросхема ADP1110 – по слухам, более распространена, чем MAXы, работает начиная с Uвх=1,15 В ( . всего одна батарейка . ) Uвых. до 12 В
Вариант 13. Примерно то же самое, минимальное входное 2 В, нагрузка 300 мА
Вариант 14. Микросхема LTC1044 – очень простая схема подключения, Uвх=от1,5 до 9 В; Uвых= до 9 В; нагрузка до 200мА (но впрочем, типовое 60 мА)
Как видите, выглядит все это весьма заманчиво:-) Осталось только где-то найти эти микросхемы незадорого.
23 января 2003 г.
Ура! Найдена ADP1111 (110 руб. с НДС) Строим новую мощную фару!
10 светодиодов, с переключением 610, пять цепочек по два.
 |
 |
 |
13 февраля 2003 г.
Для энтузиастов ссылки на оригинальные MAXIMовские статьи:
На сайте Averon – микросхемы для источников питания (Analog Devices) – сводная таблица
Если что-то кому-то осталось неясным – пишите. Отвечу письмом, иили дополню данную статью.
Велофары своими руками. Подробная инструкция
Велофары на велосипедах обеспечивают функции освещения в темное время суток. Не один профессиональный велосипедист не может обойтись без этой важной детали на велосипеде. За счет них можно избежать серьезных аварий на проезжей части, поскольку именно они помогают обозначить велосипедиста на дороге.
Однако, хорошие и качественные велофары стоят достаточно дорого и их не всегда можно найти. В таких ситуациях есть выход – сделать фары для велосипеда самостоятельно.
Наверняка не каждый знает принципы изготовления этих приборов освещения, поэтому для начала нужно узнать их характеристику, конструкцию, какие фары лучше всего использовать для велосипедов, и только после этого приступать к их изготовлению.
Велосипедные фары, обзор фар
Фары для велосипедов имеют многообразную конструкцию и отличаются по внешнему виду. Также они имеют различные способы крепления и тип освещения.
Велофары бывают двух типов:
1. Передние фары.
Они выполняют функции освещения и обозначают велосипедистов на проезжей части в ночное время. Однако не каждый осветительный прибор обладает ярким освещением. В настоящее время очень часто используют светодиодные фары, они действительно хорошо освещают путь и обеспечивают хорошую безопасность велосипедисту. Также используют ксеноновые фары, но они стоят очень дорого.
2. Задние фары.
Работа у этих фар бывает в двух режимах – постоянный и мигающий. Они выполняют функции обозначения велосипедиста для тех, кто едет позади него в ночное время или в сложных погодных условиях. Очень часто в качестве этих аксессуаров используют светодиодные задние фары.
В настоящее время много фирм производят хорошие и яркие велофары, которые отличаются по своим свойствам. Некоторые имеют хорошее освещение, другие хороший уровень заряда.
В связи с этим можно выделить следующие виды фар: 
- Светодиодные фары (LED).
Они очень экономичные и имеют хороший уровень освещения. Уровень заряда у них достаточно долгий, поэтому они очень долго ярко светят. Цвет освещения у них бело голубой. Светодиодные фары бывают двух типов — передние и задние. 
- Галогенные лампы.
Этот тип освещения очень дешевый. Принцип работы таких ламп, заключается в следующем – электрический ток проходит через нити накала и нагревает их до такого уровня, что они начинают излучать свет. Галогенные лампы используют очень редко. Они светят ярко, но они очень энергозатратные. Поэтому такие фары предназначены только для кратковременного использования; 
- Ручной фонарик.
Этот прибор также можно использовать для освещения дороги. Он обладает хорошими свойствами – удобное крепление, универсальность, мобильность. Также помимо этого, уровень заряда позволяет использовать его до полутора часов. 
- Фонарь для велосипедного шлема.
Этот способ освещения имеет основное преимущество – в какую сторону велосипедисты поворачивают голову туда и будет падать освещение от фонаря, который закреплен на шлеме. Фонарь можно установить на шлеме собственными руками, или приобрести шлем с уже установленным прибором освещения.
Стоит ли покупать?
Например, Китай выпускает светодиодные фары в небольшом количестве и с самыми свежими диодами. Стоимость китайских фар намного ниже фирменных. Средняя стоимость брендовых фар составляет 500 долларов, а китайских около 100 долларов.
Что дешевле и качественней: купить или собрать?
Поскольку велофары на современном рынке имеют достаточно высокую цену, не каждый велосипедист может позволить себе этот аксессуар. Порой хороший и яркий осветительный прибор стоит почти как целый велосипед, а иногда и больше. Поэтому стоит задуматься о самостоятельной сборке этого прибора.
Велосипедная фара своими руками
Изготовить велосипедную фару своими руками это совсем не сложная работа, но для этого нужно большое терпение и хорошая фантазия. Также помимо этого необходимо приобрести инструменты и материалы для изготовления этого аксессуара.
Материал для велофары:
- Три светодиода Luxeon Star на 1 Ватт или 2/3 Ватт или светодиодная лента на силиконе;
- Перечница из нержавеющей стали;
- Тонкий алюминиевый лист (4-6 мм);
- Болты;
- Термоклей или силикон;
- Термопаста;
- Кабель;
- Тройной коллиматор Френа с держателем;
- Резиновая муфта для подсоединения кабеля;
- Акриловое стекло толщиной 1 мм;
- Уплотнительное кольцо с внутренним диаметром 50 мм и толщиной 2 мм;
- Два электролитических конденсатора 1000 uF 16 Ватт.
Также кроме материала понадобится инструмент для рабочего процесса:
- Паяльник мощностью от 25 Ватт;
- Флюс и припой;
- Канцелярский нож;
- Ножницы;
- Кусачки;
- Отвертка – плоская и фигурная;
- Маркер для пометок;
- Дрель;
- Сверло для дрели на 4 мм.
Схемы и инструкции
Перед началом изготовления велофары нужно разработать схему светодиодных фонарей. Внизу на рисунке показана схема велосипедной фары на трех светодиодах и импульсном DC/DC преобразователе на микросхеме LT1932.
Уровень яркости светодиодах обеспечивается за счет диапазона питающего напряжения от 2 до 12 вольт. Максимальный ток через светодиоды составляет 50 мА. Работа генератора осуществляется на частоте 1 Мгц. Дроссель L1 — готовый, допускающий ток не менее 100mA.
Процесс изготовления велофар своими руками
После того как все материалы и инструменты подготовлены, можно приступать к изготовлению фары. Процесс изготовления состоит из следующих действий:
1. Подготовка диска.
Для этого понадобится лист алюминия толщиной 5 мм. Из него необходимо вырезать диск диаметром 50 мм. 
2. Установка светодиодов.
Затем на диске необходимо просверлить три отверстия диаметром 3, 5 мм и установить в них калориметр. После этого в центре просверливается отверстие размером 3,4 мм и нарезается резьба М4. Силиконом или монтажным термоклеем прикрепляются светодиоды. Удерживать их нужно при помощи ножек калориметра.
Светодиоды нужно соединять последовательно. Помимо светодиодов устанавливаются конденсаторы. Для этого в диске делается еще одно отверстие около края, диаметр этого отверстия должен составлять 3,3 мм. Также нужно сделать резьбу М4. 
3. Установка крышки и стекла.
Всю конструкцию со светодиодами диском и аккумулятором лучше всего установить в перечницу. Затем вырезается в форме диска акриловое стекло. Стеклянный диск должен точно соответствовать размерам крышки перечницы.
После этого в крышку устанавливается уплотнительное кольцо, стеклянный диск и защитное кольцо. Все эти элементы фиксируются при помощи силиконового клея. Для того, чтобы перечница плотно прилегала к сборке калориметра у нее нужно обрезать нижнюю часть. 
4. Присоединение кабеля к светодиодам.
Сбоку перечницы просверливается отверстие и устанавливается резиновая муфта. Затем через нее устанавливается кабель и подсоединяется к цепочке светодиодов. Кабель скрепляется при помощи термопасты. После этого через кабель подается ток к светодиодам.
Использование мощных светодиодов
Для того, чтобы фара светила ярко, лучше всего использовать мощные светодиоды. Однако не каждый знает, какие светодиоды самые хорошие и имеют яркое освещение. На современном рынке предоставлено масса таких осветительных приборов. Наиболее подходящим вариантом для установки светодиодов в велофары являются светодиоды Luxeon.
Самодельная велосипедная фара с тремя светодиодами Luxeon
Фара для велосипеда собственными руками на основе светодиодов Luxeon обладает следующими свойствами:
- Отличная яркость;
- Хорошая сила освещения;
- Металлический корпус;
- Удобная установка;
- Небольшие размеры;
- Хорошая система охлаждения;
- Долговечность;
- Высокий уровень заряда.
Крепление велофары своими руками
Крепление это очень важный элемент этого аксессуара, поскольку от крепления будет зависеть дальнейшая эксплуатация. Очень важно чтобы крепление было надежным и позволяло осуществить необходимый угол наклона.
Как изготовить крепление
Процесс изготовления крепежа состоит из следующих действий:
1. Подготовка самого крепления
Крепление для фары можно изготовить из зажима. Этот зажим можно изготовить из двух скоб для скрепления двух дюймовых скоб. Скобы из стали с диаметром 2 мм, наиболее хорошо подходят для руля велосипеда. Для того чтобы прикрепить скобы в них нужно сделать отверстия.
Сделать точные отверстия очень важно, потому что именно от них будет зависеть правильная установка. Также нужно учитывать то, что они делаются у самого края и одно неверное движение и скобы станут не пригодны для дальнейшего использования.
2. Основание.
В качестве основания можно использовать уголок алюминия размером 3 мм. Затем на него нужно приклеить прокладку с двух сторон – это обеспечит хорошую устойчивость, и вся конструкция не будет скользить. Просверливаем в уголке отверстие и прикручиваем его к рулю велосипеда при помощи винта 6х32 и гайки. После этого винт желательно подпилить.
Как правильно прикрепить фару на велосипед
Завершающий этап всей работы это прикрепление фары к велосипеду.
Он осуществляется следующим образом:
- Крепление из скобы устанавливается на руль велосипеда. Нижняя и верхняя скоба устанавливается при помощи прокладок;
- Скрепление фары и крепежа болтом и гайкой;
- Склейка резьбы специальным клеем и покраска.
Заключение
Фары для велосипеда это важный элемент для каждого велосипедиста, поскольку за счет них обеспечивается безопасная езда на дорогах в темное время. Поэтому они должны отвечать всем необходимым требованиям – яркое освещение, хорошая сила света, долгий заряд, удобное использование.
Во время изготовления фар самостоятельно очень важно учитывать все эти свойства. Сделать этот прибор самостоятельно не сложно, главное приобрести качественные материалы и иметь большое терпение.
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
Шаг 1: Электрическая схема
Динамо-машина – это источник электрической энергии. Вырабатываемого тока в 500 мА вполне достаточно для питания мощных светодиодов (таких например, как Luxeon, SSC, Cree и др.). Чтобы они не выходили из строя, соберем выпрямитель тока.
Схема состоит из диодного моста, нескольких сглаживающих конденсаторов и диодов.
Красные — для заднего фонаря устанавливаются в одну из ветвей диодного моста. Эти 13 светодиодов соединяются параллельно, что дает больше света и уменьшает силу тока, проходящего по каждому светодиоду в отдельности (один рассчитан на ток 20-25 мА).
Рама велосипеда обычно используется в качестве одного из проводников электрической цепи. В нашей схеме один из контактов диодного моста со стороны переменного тока, соединяется с выводом динамо-машины и рамой. Остальная часть схемы должна быть изолирована от рамы.
Шаг 2: Механическая схема
Корпус переднего фонаря изготавливается из пластиковой трубки с колпачком с одной стороны диаметром 25 мм. Мощный светодиод (распаянный на печатной плате) приклеивается с помощью теплопроводного клея к длинному болту, который прикручивается двумя гайками к пластиковому колпачку. Болт будет удерживать светодиод в центре фонаря и будет служить своеобразным теплоотводом. Мощные светодиоды должны монтироваться на радиаторы охлаждения, иначе они быстро выйдут из строя.
Для формирования необходимого для качественного освещения луча, нужно предусмотреть специальную оптику. Для этой цели используем коллиматор с углом 30 градусов. Его широкая часть должна соответствовать внутреннему диаметру трубки. Коллиматор устанавливаем на светодиодную печатную плату и приклеиваем термоклеем изнутри к трубке-корпусу.
Диоды и конденсаторы можно спаять способом навесного монтажа или на печатной плате, согласно схеме.
Шаг 3: Список запчастей
- Один диод мощностью 1 Вт (Luxeon, SSC P4, Cree или подобный), он должен быть рассчитан на ток не менее 500 мА. (выглядит он так: ссылка).
- Коллиматор или отражатель с углом 30 градусов.
- Три (или четыре, если вы не будете использовать задний фонарь) диода Шоттки (например, 1N5818) для выпрямителя. Обычные кремниевые диоды тоже подойдут, но у них больше падение напряжения).
- От 13 до 15 красных диодов для заднего фонаря.
- Печатная плата для заднего фонаря.
- Конденсатор С1 – 2200 мкФ, 4 В.
- Конденсаторы С2 и С3 – 470 мкФ, 63 В.
- Резистор R1 – 47 кОм.
- Один длинный болт и 2 гайки для крепления диода.
- Пластиковая трубка для корпуса.
- Какой-либо прозрачный кожух для заднего фонаря (для этой цели отлично подойдет прозрачная пластиковая трубка, в которой продаются микросхемы).
- Двухпроводной кабель для подключения динамо-машины, выпрямителя, переднего и заднего фонарей.
Шаг 4: Монтаж электрической цепи
- Соберите выпрямитель согласно электрической схеме шага 1 (соблюдайте полярность диодов и конденсаторов).
- Распаяйте диоды для заднего фонаря по параллельной схеме.
- Проведите провода от выпрямителя к светодиодам фонарей.
- Еще раз проверьте полярности подключения элементов (можно воспользоваться мультиметром).
Если все соединения велофары в порядке, можете подключать цепь к динамо-машине. После подключения повращайте колесо. Они должны светиться. Если не загораются – проверьте все соединения велофонаря еще раз.
Предупреждение: если вы отсоединяете мощный светодиод переднего фонаря от выпрямителя, то ВСЕГДА разряжайте конденсаторы, прежде чем снова подключить диод. При подключении заряд конденсаторов может вывести его из строя.
Шаг 5: Передняя велофара
- Просверлите отверстие в задней части корпуса фонаря, вставьте в него болт и закрепите его двумя гайками.
- Просверлите отверстие под кабель.
- С помощью теплопроводящего клея приклейте мощный светодиод к головке болта.
- Прикрепите коллиматор (обычно ножки коллиматора вставляются в прорези на печатной плате светодиода).
- Наденьте переднюю часть корпуса и скрепите ее с задней частью (с помощью клея или липкой ленты).
- При желании, можете приклеить коллиматор к трубке термоклеем, а также закрыть фонарь прозрачным пластиком.
- Закрепите фару на руле (для этого можно использовать два хомута).
Шаг 6: Задняя фара
- Соберите и подключите задний фонарь.
- Закрепите задний фонарь (например, на заднем светоотражателе).
- Закрепите провода на раме с помощью стяжек, или протяните их внутри рамы.
Шаг 7: Готово!
Все готово к пробной поездке.
Светодиоды потребляют небольшой ток, поэтому они светятся даже при медленном вращении динамо-машины (например, когда вы просто ведете велосипед). Полная яркость достигается при скорости движения велосипеда от 5 до 8 км/ч.
Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.
