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.
