Для велосипедного стоп-сигнала наиболее рационально использовать типовую схему генератора светодиодных вспышек. Она не требует регулировки, при условии использования рабочих компонентов. Собрать ее своими руками для своего двухколесного друга может практически любой начинающий радиолюбитель.
Для самодельного велоаксессуара нам потребуются всего несколько дешевых радиокомпонентов, представлены чуть ниже:
. Для работы стоп сигнала нам понадобятся как минимум две штуки ярких светодиода, любого цвета рассчитанные на рабочее напряжение в три вольта. Учтите, что у каждого светодиода имеется два вывода. Длинный обычно является «плюсом» (анод), более короткий – «минусом» (катод).
. Их потребуется также парочка, каждый сопротивлением 2,2 К и мощностью от 0,125 или выше.
Электролитический конденсатор . Схема велосипедной мигалки содержит как минимум два таких компонента емкостью 470 мкФ и 16 В. Допустимо использовать конденсаторы большего номинала емкости, т.к это будет оказывать влияние только на частоту вспышек светодиода. У также есть полярность подробней в статье.
Транзистор . Для нормальной работы схемы подойдет почти любой , например КТ3107 или его зарубежный аналог BC557
Принцип работы схемы состоит в том, что биполярные транзисторы VT1 и VT2 поочерёдно открываются. В открытом состоянии переходы транзисторов пропускают электрический ток. Так как в коллекторные цепи транзисторов имеются светодиоды, то при протекании через них тока они начинают поочередно светится.
Конструкцию можно собрать и с помощью навесного монтажа, но лучше сделать компактную печатную плату.
Если вся схема стоп сигнала собрана верно, по при подаче напряжения от двух последовательно соединенных батареек типа АА генератор вспышек сразу начет работать. После тестирования конструкции, его можно закрепить на велосипеде или скутере.
Подсветка велосипеда – не только предмет декора и привлекательная деталь, она решает вопросы безопасности движения. В темное время суток ярко светящиеся элементы велосипеда привлекут внимание водителей автомобилей, что позволит им своевременно скорректировать движение и не допустить ДТП. Поэтому многих велосипедистов интересует, как сделать подсветку на велосипед. Особенно это актуально, если велосипед используется детьми младшего и подросткового возраста.
Способы подсветки велосипеда и необходимые материалы
Для самых богатых и ленивых все элементы подсветки продаются в магазинах. Можно купить готовый комплект, закрепить на раму и колеса ленту, на ниппель – светящиеся колпачки, подключить к источнику питания и кататься. Но цены всех этих атрибутов явно завышены, тем более, когда отдельно взятые элементы стоят копейки и собрать их в общую рабочую схему для подсветки очень просто. Есть несколько способов, как установить светодиодную ленту или другие осветительные элементы:
- использовать самоклеящуюся светодиодную ленту;
- собрать гирлянду из отдельных светодиодов;
- поставить для подсветки пластиковые неоновые трубки.
Самый простой метод подсветить колеса или раму велосипеда – воспользоваться самоклеящейся светодиодной лентой.
Она легко приклеивается на поверхность рамы или обод колеса. Перед тем как наклеивать, нужно проделать ряд необходимых действий:
- Тщательно протрите поверхность и обезжирьте ватой со спиртом.
- Снимите с обратной стороны ленты защитную пленку, не более 10 см, по мере приклеивания снимайте дальше. Эта предосторожность необходима, чтобы лента не перепуталась и не склеилась, не прилипала к рукам и разным частям велосипеда.
- Источник питания (батарейка 9 В) можно расположить под рамой в сумке для инструментов, соединив его проводами через переключатель с лентой.
Помните, что лента режется в строго указанных местах, обозначенных рисунком (поперечная линия с ножницами). Подключаются провода к источнику питания и между отдельными отрезками при соблюдении полярности «+» красный, «-» синий или черный.
Светодиодная лента с разъемом под батарейку 9 В
Провода припаиваются к соответствующим обозначениям на ленте «+» и «-».
- Подсветка колес велосипеда, выполняемая своими руками, осуществляется аналогично, на обод таким же способом клеится лента. Но источник питания потребуется для каждого колеса отдельный. Батарейки надо крепить к осевой втулке, чтобы они вращались вместе с колесом, можно скотчем или хомутом.
Если вы хотите сделать долговечную подсветку на велосипед своими руками, используйте влагостойкую ленту марки IP65. Недостатком этого способа считается малая мощность батареи на 9 В, ее хватает на несколько часов. Можно использовать для подсветки рамы малогабаритные 12-вольтные аккумуляторы, но это дорогое удовольствие при ярком освещении.
Самостоятельное изготовление светодиодной трубки
Более трудоемкий, но дешевый способ – собрать подсветку самостоятельно. Для этого потребуется:
- медицинская прозрачная трубка (для катетера);
- изолированный медный одножильный провод Ø 0.75 мм;
- светодиоды однотонного или цветного света, но с одинаковыми параметрами по току и напряжению;
- несколько сопротивлений, количество и номиналы рассчитываются по указанному далее способу;
- элемент питания на 9 В с разъемом.
Расходные материалы и инструменты обычные: ножницы, паяльник, олово, канифоль, прозрачный клей-герметик и скотч.
Расчет параметров элементов схемы
Если у вас есть необходимое количество светодиодов, но вы не знаете их технические параметры, воспользуйтесь данными таблицы, приведенной ниже.
Но для надежности расчетов лучше купить диоды с точно известными параметрами. Чтобы не вдаваться в математические формулы и методики, вычислим параметры сопротивлений, используя онлайн-калькулятор (http://cxem.net/calc/ledcalc.php). Кроме значения необходимых резисторов он предоставляет схему подключения.
Светодиодная подсветка колес велосипеда из расчета по 8 светодиодов на каждом колесе. Рабочее напряжение диодов Uн – 2,1 В и ток Iн – 20 мА, с питанием от батарейки 9 В. Заносим эти данные в расчетную таблицу калькулятора, нажимаем сегмент «рассчитать», получаем схему и значение всех параметров:
Рассчитанная калькулятором схема
- сопротивление резисторов: R1..R2: 30 Ом (0.05 Вт);
- рассеиваемая мощность на резисторах: R1..R2: 12 мВт;
- рассеиваемая мощность на светодиодах: 336 мВт;
- полный ток, потребляемый всей схемой: 40 мА;
- полная мощность, потребляемая всей схемой: 360 мВт.
Очень практично, количество диодов можно определять самостоятельно, подставлять в калькулятор и рассчитывать параметры всей схемы.
Изготовление трубки
- Отмеряем трубку по радиусу колеса.
- Собираем схему, полученную с помощью калькулятора; участок, на котором равномерно распределены диоды, не должен превышать длины трубки. Для подключения к батарейке оставьте конец не более 50 см, лишнее потом срежете. Практично использовать термоусадочную трубку для изоляции пайки на контактах.
- Собранную схему разложите вдоль стола, согните ножки так, чтобы они плотно примыкали к жгуту проводов, а головки были повернуты в направлении источника питания. Это упростит процедуру продевания провода в трубку.
- Проденьте в трубку упругую стальную проволоку, закрепите конец провода со светодиодами и втащите его внутрь. Отсоедините проволоку и запечатайте этот конец прозрачным герметиком.
- Подключите провода к батарее, соблюдая полярности, если все работает нормально, залейте герметиком второй конец с выводами проводов.
Такую светодиодную трубку можно закрепить на колеса велосипеда, продевая между спицами, на раму прозрачным скотчем. Экономичный вариант светодиодной трубки намного дешевле, чем светодиодная лента, он будет надежно работать, обеспечивая вашу безопасность и привлекать прохожих красивой иллюминацией.
В качестве схемы генератора вспышек светодиода для стоп-сигнала велосипеда рекомендую выбрать именно эту, так как она довольно проста и не требует никакой настройки вообще. Самое главное - это исправные используемые детали, давайте разберемся с каждой из них. 1. Нам нужны два светодиода, любого цвета, примерно на 3 вольта, их яркость выбирайте сами. В статье использованы зеленые . У светодиода есть два вывода, один длинее, а один короче. Тот что длинее это + (анод), а тот что короче - (катод).2. Теперь резисторы, можно использовать хоть китайские, хоть советские. На СССР-ском будет написано 2,2 К, а вот сопротивление китайского нужно определить по цвету. Используйте резисторы мощностью 0,125 или 0,25 Вт. Резистор неполярный.
3. Для схемы велосипедной мигалки нам понадобиться два электролитических конденсатора емкостью 470 мкФ, на 16V, можно и больше. Можно вообще применить другую емкость, тогда частота мигания измениться. Конденсаторы у нас тоже полярные, не перепутайте +/-. Минус на конденсаторе отмечен полоской.
4. Сейчас самое главное – транзистор. Можно использовать КТ3107, или его аналог BC557. Транзистор имеет три вывода: Б (база), К (коллектор), Э (эмиттер). Очень важно не перепутать их!
Со всеми деталями разобрались. Теперь приступаем к плате. Вы можете обойтись и без нее, то есть сделать все навесным монтажом. Решать только вам. А скачать плату мигалки можно тут.
1. Для начала делаем печатную плату, и лудим ёё, теперь чтобы подготовить дорожки для пайки, обезжирьте их ацетоном или этиловым спиртом.
2. Берем два резистора по 2,2 кОм и впаиваем их на нужное место на плате.
3. Следующими идут два электролитических конденсатора на 470 мкф, примерно на 16 вольт, можно и больше. Не забываем про полярность!
4. Сейчас нужно впаять два транзистора КТ3102 или BC557. Тут важно не перепутать их цоколёвку, иначе схема не заработает.
5. И наконец завершающий этап создания светодиодной мигалки - впайка светодиодов (у меня они зеленые). Здесь также важно не перепутать +/-, не забываем что у светодиода длинный вывод это анод (+), а тот что покороче катод (-).
Все готово. Если собрали схему правильно и подали на нее напряжение – работать будет сразу. Осталось закрепить её в подходящем месте или велосипеда. Ниже вы можете посмотреть видео работы светодиодной мигалки.
Если необходимо подключить более мощные светодиоды, или куски диодной ленты - увеличьте питание до 12-15В и установите транзисторы помощнее. Сборка и испытание мультивибратора: EGOR
Обсудить статью МИГАЛКА НА ВЕЛОСИПЕД
Введение
Эту статью я пишу в помощь тем, у кого есть время и желание самостоятельно сделать свет на байке, но нет практического опыта. От желающих повторить конструкцию или сделать свою потребуется минимальный навык работы с электрикой, и несколько больший - слесарных работ. Теорию вопроса также можно посмотреть на www.realbiker.ru и zid.nm.ru (я нашел там немало полезного). Остальное - читайте ниже:)
Зачем все это было надо?
Сначала о том, откуда возникла сама идея самостоятельного изготовления осветительной системы на велосипед вместо банальной покупки в магазине фары, габаритов и установки их на байк.
- Во-первых, имелись ограничения по деньгам, и затраты надо было минимизировать. Так что люди, у которых есть возможность безболезненно для кошелька купить за несколько тысяч рублей пару мощных фирменных галогенных велофонарей, никель-металгидридные батареи к ним, а также хорошее зарядное устройство, могут дальше не читать - отправляйтесь скорее в магазин, вас там уже ждут;-).
- Во-вторых, «Безопасность на дороге - прежде всего!», а у меня не было яркой велоодежды, и приобретения ее на велосезон-2006 не планировалось по тем же финансовым причинам. Соответственно, сделать меня заметным на дороге должны были фара и габарит. Про вечерне-ночные поездки все и так понятно - отсутствие нормального светового оборудования на ночном шоссе легко может стоить жизни.
- В-третьих, хотелось иметь не просто фару и задний маячок, а модульную систему, позволяющую произвольно заменять отдельные ее компоненты, получая в зависимости от поставленной цели либо мощнейший свет на полчаса, либо слабый, но - на несколько суток.
- В-четвертых, я люблю конструировать - так почему бы не заняться в межсезонье полезным делом?
Теория - к чему стремиться?
Перед тем, как взяться за напильник и обжимку для клемм, неплохо бы иметь представление о том, что хотим получить в итоге. Потому упомяну некоторые моменты, о которых стоит помнить при покупке деталей и сборке системы (нетерпеливые могут сразу перейти к практической части).
Основная цель
При минимуме затрат денег, времени и труда получить осветительную систему, которая была бы универсальна (не ориентироваться на конструкцию конкретного байка!), портативна и легка (без использования танковых аккумуляторов и прожекторов со стройки!), дешева в эксплуатации, обслуживании и ремонте, надежна, экономична и способна обеспечить мощное и/или долговременное освещение в пути.
Принципы построения системы
- Финансовая целесообразность. Цена системы не должна превышать 1.000 руб. (без зарядника) или 1.500 руб. (с зарядником). Если выходит дороже - возникнет резонный вопрос «А не дешевле купить что-то готовое?»
- Максимальная унификация. Не должны применяться редкие и нестандартные детали. В идеале все световые приборы (фара , габариты), клеммы, провода, лампы, цоколи, диоды и крепеж следует использовать отечественные автомобильные (на 12 Вольт). Нестандартные детали и устройства - только при невозможности избежать их применения.
- Минимизация массы. Чем легче - тем лучше. (Особенно это относится к аккумуляторам, однако при этом они должны быть еще и дешевыми - надо искать компромисс.) Общая масса системы - не более 2 килограмм, и то - много.
- Максимальная прочность. Никаких паяных соединений, хрупкой пластмассы и стекла! Байк в эксплуатации неизбежно получает удары, плюс вибрация, ветки по фаре хлещут, и прочие прелести. Соединения электрические - только клеммы, оборудование и его крепеж - металл или прочная пластмасса. Также следует избегать торчащих деталей и свисающих проводов - все, что торчит или висит, когда-нибудь будет сломано или оторвано.
- Ремонтопригодность. Для примера - провода, оторванные от клеммы, можно запихнуть под нее и зажать - все будет работать. Сгоревшую лампу с автомобильным цоколем заменить на аналогичную новую стоит 5 рублей, и они продаются в любом автомагазине. Думаю, суть понятна.
- Грязевлагоустойчивость. Лампы должны быть закрыты от грязи и воды с дороги. Вода в фарах не должна плескаться - могут лампы лопнуть, и возможна коррозия контактов. Все электрические соединения тоже должны быть защищены - иначе окислятся, а в сильный дождь и замкнуть может.
- Экономичность. Где можно применить диоды вместо ламп - применяем. Правда, яркость света существенно уменьшается - но тут уж надо определяться, что важнее - мощность или время работы.
- Модульность конструкции. Желательно, чтобы световой элемент и источник питания были не моноблоком - появится возможность не брать в дневные покатушки тяжелый аккумулятор и не демонтировать при этом фару.
Можно, наверное, еще несколько принципов упомянуть, но эти - основные, и общая концепция из них достаточно понятна. Переходим к практике.
Выбираем и закупаем оборудование
Световые элементы
Используем либо автомобильные-мотоциклетные (передняя фара от советских легких мотоциклов, мелкие круглые тюнинговые галогеновые противотуманки для ВАЗ-2110 и т.п.), либо велосипедные под автолампы, либо что-то сами изготавливаем.
Я купил в «Туристе » осенью 2005 г. набор фара - задний габарит - динамка (украинского производства, 180 руб.). Все оборудование выполнено целиком из оцинкованного/хромированного железа, в фаре центральный цоколь - стандартный автомобильный, боковой - под советскую резьбовую лампочку. На фаре есть переключатель режимов типа «ближний свет - дальний свет - ближний и дальний свет». Задний габарит также под советскую резьбовую лампочку. Крепеж проводов - пружинные зажимы. Крепеж фары и габарита на велосипед - хомутами уродского вида на рулевую трубу и подседельник. В комплекте шли провода и лампы: 2 дальнего света (12 вольт) под автомобильный цоколь, 2 резьбовых (12 вольт) - ближний свет, 1 резьбовая (2 ,5 вольта) - задний габарит.
В дополнение были куплены 2 светодиода в автомобильных цоколях: белый (50 рублей) и красный (20 рублей). Если ориентироваться на мощность, а не на тусклый свет в течение нескольких дней - их покупать не надо. Разные варианты ламп и диодов, которые можно использовать, представлены на фото.
Источник тока
Вот тут - самое интересное. Если остановиться на напряжении 12 вольт (а иначе и нельзя - прощай широкий выбор, дешевизна и доступность автомобильных ламп и диодов), то выбор в принципе таков: генератор-динамка, мотоциклетная свинцовая батарея, герметичная свинцовая батарея от блока бесперебойного питания, блок никель-кадмиевых (никель -металгидридных) батарей (10 штук Х 1,2 вольта = 12 вольт).
Вариант с 10 никелевыми батареями отпадает сразу - цена получается запредельная. Для примера, NH-аккумулятор форм-фактора АА (брать ААА и меньше - смысла нет) на 2,8 ампер-часа стоит около 100 рублей. 10 штук - 1000 руб. Плюс - рублей 500-800 на хорошую зарядку (а плохая - быстро угробит аккумуляторы, они весьма чувствительны к режиму заряда). Выходит слишком дорого, да еще и неудобно - батареи придется заряжать в 2-3 захода.
Генератор-динамку на 12 вольт (см . фото) я применить пытался - уж очень соблазнительна его автономность (благо , покупать не пришлось - шел в комплекте с фарой). И даже выехал с ним на «Салюте » в октябре 2005 года на ходовые испытания. А как вернулся - снял его с велосипеда навсегда. Недостатки - дополнительные затраты сил на педалирование, шум, вес, отсутствие света при остановках на светофоре - перевесили его единственное преимущество, ту самую автономность.
 |
Единственный вариант, при котором применение генератора оправдано - автономный велопоход в глушь недели на две. В этом случае есть смысл создавать на байке мощную электросистему, сравнимую с мотоциклетной - динамка включена непрерывно и заряжает бортовой аккумулятор через диодную сборку (выпрямляем ток), лампу (ограничиваем силу тока) и регулятор напряжения (ограничиваем напряжение), а уже с аккумулятора энергия расходуется потребителями. Система сложная, тяжелая и в обычных условиях эксплуатации - совершенно не нужная. Так что про динамку забываем.
В итоге остаются кислотно-свинцовые аккумуляторы. Дешевые и некритичные к режиму заряда, хотя и тяжелые. Мотоциклетный лучше не использовать - он чувствительный к переворачиванию (может электролит потечь), а ставить байк на седло и руль мы все любим! Значит, покупаем герметичную батарею от блока бесперебойного питания. Я купил весной 2006 г. в «ЧИПиДИПе » (ул . Советской Армии в районе Экономической академии) за 300 руб. (примерно ) на 12 вольт, 2,3 ампер-часа и весом в 1.5 килограмма. Клеммы - автомобильные, типа «папа ».
Провода и изоляция
Провода покупаем обычные, медные, сечением 0,5-0,75 мм, гибкие, в черной (или - под цвет вашей рамы) изоляции. Достаточно 2-3 метров, стоить это будет рублей 10-20. Купить можно в автомагазине или на Птичьем рынке.
Я провода не покупал - году этак в 1999 сдернул я с заброшенной полевой телефонной линии в Сокском карьероуправлении метров 20 черного провода - отличная штука оказалась (6 медных жил, а по центру - стальная, порвать в принципе невозможно, вот только жестковаты они). Их и использовал.
Надо еще за 25 рублей прикупить катушку черной (или - под цвет вашей рамы) импортной изоленты - проводку изолировать и провода к раме прикручивать. Отечественную не берите - она чаще отклеивается и слишком толстая.
Электротехнические изделия
Понадобиться устройство, способное включать/отключать фары. Я использовал железный тумблер (стоит 25 рублей, я брал в «Туристе »), выдерживает ток до 30 ампер. Подключил его по схеме выключателя массы (т .е. он обесточивает все цепи сразу), так как для управления передним светом на фаре предусмотрен переключатель. Можно поискать мотоциклетные переключатели на руль, но - появятся лишние провода.
Нелишним является установка предохранителя. Оптимальным является одноразовый ножевой автомобильный предохранитель (см . фото) на 5 ампер в специальном гнезде (гнездо стоит около 25 руб., можно купить в «Автокрепеже » на пересечении ул. Ставропольской и ул. 22 Партсъезда). Такие предохранители стоят на «десятках », новых «Волгах », очень надежные и цена им - копейки на любом авторынке)
Соединительные элементы электрики
Без вариантов - стандартные автомобильные клеммы (см . фото). Цена в автомагазине - 50 коп. за штуку, надо штук 10 (они разные, по принципу «мама -папа», покупаете 5 одних, 5 других). Там же приобретаются силиконовые защитные колпачки на клеммы (1 руб. штука), но можно и без них обойтись - изолентой замотаете.
 |
Прочее оборудование
Ну, аккумулятор нужно куда-то положить - соответственно, нужна подрамная сумка. Есть, правда, вариант, который я реализовал на «Салюте » - аккумулятор с выключателем массы крепится к наклонной трубе рамы парой хомутов. Однако этот вариант не лучший - эстетика нарушается, пыль, грязь и вода попадает и замыкание может случиться, а также заряжать аккумулятор придется, не снимая с велосипеда. В общем, лучше в сумку, т.е. готовьте рублей 200. Я сумку сделал сам из чехла от подарочного парфюмерного набора Fa - денежку сэкономил.
Потом, аккумулятор периодически заряжать надо. Хорошо тем, у кого есть компактный зарядник для автомобильного аккумулятора - можно использовать его, ограничив резистором зарядный ток и четко соблюдая время заряда. Я байк дома на балконе держу, а зарядник весом в 30 кг. у меня в гараже на стене висит - пришлось искать альтернативу.
Альтернативой стал старый китайский блок питания с регулируемым напряжением (см .фото). Из-за своего «качества » в режиме «12 вольт» он реально дает 13-15, что нам и надо (при токе в 0,1 ампера).
 |
К «плюсовому » выводу присоединяем мощный германиевый диод (это гарантия, что при падении напряжения на заряднике ток не потечет в обратном направлении, т.е. от аккумулятора), затем светодиод (это - индикация заряда), затем лампа (она защищает светодиод, грубо ограничивая зарядный ток), затем резистор (нужен для точного ограничения тока до 0,02 ампера). Током в 0,02 ампера аккумулятор будет заряжаться очень долго (при емкости в 2,3 ампер-часа - 115 часов или 5 суток), зато его можно не выключать никогда - перезаряда не будет. Для быстрой зарядки сильно «посаженного » аккумулятора предусмотрено подключение к нему зарядки в обход цепи «диод -светодиод-лампа-резистор», но тут уж нужно следить за временем и в нужный момент перейти на обычный режим заряда. Ниже - схема.
 |
Я все же рекомендовал бы купить самый дешевый автомобильный зарядник - это проще, чем делать самому, да и не у всех дома валяются диоды, резисторы и старые блоки питания. Рублей 500 это будет стоить, наверное. Я не потратил ни копейки, но это мне просто повезло - у меня нашлось все необходимое оборудование.
Сборка, монтаж и подключение
Инструменты
Приступая к сборке системы, надо бы иметь некоторые инструменты. Я перечислю то, чем пользовался сам. Если без каких-то можно обойтись - это будет указано. Если их можно чем-то заменить - будет указано чем (и чем это грозит).
 |
- Дрель со сверлами, ножовка по металлу или «болгарка », надфили, электроточило - понадобятся, когда будете делать самопальные кронштейны для фар/габаритов из металла. Если подыщите готовый крепеж, можно будет обойтись без них.
- Зачищалка (см . фото, инструмент с зелеными ручками). Комбинированный инструмент, сочетающий хорошие кусачки (провода перекусывать) и калиброванные отверстия (для снятия изоляции с проводов). Для целей резки проводов может быть с успехом заменена кусачками, ножницами, ножом, топором - в общем, любым режущим инструментом. Для целей зачистки вполне применим нож, лезвие безопасной бритвы, ножницы (можно попробовать зубами, если их не жалко).
- Обжимка (см . фото, инструмент с красными ручками). Специальный инструмент для обжатия автомобильных клемм. Достаточно дорогой (от 300 руб.) и редкий инструмент (спросите у знакомых автоэлектриков - может, дадут). Видел и дешевле в «Кастораме », но «левый » - вполне возможно, на раз-другой пойдет и такой. Я купил за 300 руб. самый дешевый нормальный, ибо замена панели приборов на УАЗе своими силами без него превратилась бы в акт мазохизма. Может быть заменен пассатижами, но качество обжима сильно снизится. В общем, думайте сами:)
- Ножницы - резать изоленту. Наверняка есть у каждого, так что используйте. Рвать изоленту руками не советую - перед разрывом она растягивается, становится белесой - выглядит не эстетично.
Механические работы
Начинаем с монтажа фары. Я испытал два варианта крепления на «Салюте » и два - на «Мериде ».
На «Салюте » первоначально фара крепилась на кронштейн для катафота (см .фото).
На байк стандартный кронштейн фары просто не встал. Пришлось извратиться и поставить на вынос пластиковый хомут (от заднего штатного катафота «Мериды »), а на него, поверх руля - фару (см . фото).
Крепеж очень надежный, хотя и не слишком эстетичный. Да, фару пришлось перевернуть «вверх ногами», но, благо, она круглая, и на распределение света это не повлияло.
Вариантов монтажа заднего габарита было два - оба достаточно удачные. На «Салюте » задний габарит крепился в отверстие, просверленное в заднем прутке багажника (см . фото).
Поскольку хомут был использован пластиковый - пришлось бросить дополнительный «минусовой » провод от ближайшего винта на раме к корпусу габарита.
Аккумулятор изначально был сблокирован с тумблером-выключателем массы и установлен через резиновую прокладку на наклонной трубе рамы «Салюта » с помощью хомутов (см . фото).
 |
Собственно, сама форма аккумулятора этому весьма способствовала. Однако о недостатках такого варианта крепления было уже сказано ранее. Поэтому на «Мериде » аккумулятор уже размещался в подрамной сумке, а выключатель массы и предохранитель - болтались в той же сумке рядом с аккумулятором на проводах. Схема эта оказалась достаточно удачной и претензий не вызывала.
Электромонтажные работы
Моя схема проводки приведена на рисунке, и состоит из четырех участков (не считая двух проводов «массы », соединяющих корпуса фары и габарита с рамой), которые пронумерованы:
- Минусовая клемма аккумулятора - Выключатель массы - Рама велосипеда
- Плюсовая клемма аккумулятора - Гнездо предохранителя - Распределительная клемма
- Распределительная клемма - Задний габаритный фонарь
- Распределительная клемма - Передняя фара
 |
В принципе, эта схема - необходимый минимум, и она может быть безболезненно изменена для подключения дополнительных потребителей. Главное - не подключать ничего в обход выключателя массы и предохранителя.
Определившись со схемой, прикидываем размещение фары, габарита и аккумулятора на раме, и отрезаем соответствующей длины провода. Отрезав нужные куски проводов, заводим контакты в фару и габарит - в зависимости от их конструкции, понадобиться зачистить концы и либо поместить их под пружинный зажим, либо зажать винтом, либо обжать соответствующую клемму и одеть ее на ответную часть в фаре/габарите.
Затем с помощью автомобильных клемм и обжимки формируем остальные ветки проводки.
Последний этап - аккуратно протягиваем провода из подседельной сумки по раме к фаре и габариту так, чтобы они не мешались и были незаметны, и прихватываем их изолентой в два-три оборота. Соединяем все контактные пары (не перепутайте полярность - диоды угробить при обратном включении можно запросто), где нужно - изолируем.
 |
Затем проверяем работу: включаем-выключаем свет, переключаем режимы. Проверяем также надежность крепления всех элементов и проводов. Можно просто руками подергать, но лучше - съездить в тестовую покатушку (днем , разумеется), при этом желательно фару и габарит не выключать всю дорогу, а маршрут выбирать по самым ухабистым грунтовкам. По возвращении замеченные недостатки нужно будет устранить.
Опыт эксплуатации, возникшие проблемы и перспективы модернизации
Эксплуатация
Система эксплуатировалась весь сезон 2006 года - с апреля по сентябрь. При движении по трассе фара и габарит были включены независимо от времени суток (кроме дней с ярким солнцем) - с целью стать заметным для автомобилистов и не быть сбитым машиной. Полноценная ночная покатушка была одна. В темноте свет фары достаточно яркий, желтоватого оттенка (поскольку лампы обычные - не криптонки/галогенки), равномерное овальное пятно, вытянутое вперед.
Первоначально в фаре использовалось сочетание «дальний свет - диод, ближний свет - лампа», причем диод днем почти бесполезен и потому обычно не включался. Яркость света можно оценить по фотографии.
Задний габарит эксплуатировался в вариантах с диодом и лампой. Яркость лампы - отличная, диода - так себе (в темноте, впрочем, вполне сойдет). По фото можно оценить яркость с лампой - снято дождливым днем.
 |
Лампы ни в фаре, ни в габарите не перегорали - видимо, это заслуга стабильного напряжения, выдаваемого аккумулятором.
Разрядить аккумулятор «в ноль» мне на покатушках не удалось ни разу. В среднем время работы фары на максимальном режиме было час-полтора (типа 45 минут по трассе с фарой до Управы, там по лесу без фары, и еще 45 минут с фарой - обратно). Запас энергии в аккумуляторе я бы оценил на полтора-два часа при максимальной мощности света.
Проблемы
Большинство возникших при эксплуатации проблем были связаны с несовершенством технических решений, примененных при сборке системы. А проще говоря, периодически всплывали некоторые «косяки », которые устранялись в процессе эксплуатации.
Основные сложности были связаны с невысоким качеством изготовления фары. Подпружиненные контакты ламп иногда ослаблялись (и лампы гасли). Из-за слабой защелки, удерживающей стекло фары, оно пару раз открывалось на ходу. Переключатель режимов изначально работал нечетко.
Проблемы решались периодической переборкой фары. Контакты поджимались пассатижами, защелка была заменена на пластину с болтами и гайками, в переключателе режимов была заменена изолирующая прокладка. После этого фара стала работать более-менее надежно.
Единственная не побежденная до конца беда - иногда пропадает «масса » на фаре. Лечится ударом по корпусу. Помогает сразу и до конца поездки.
Были также пара случаев обрыва проводов в местах обжатия клемм (из -за резких рывков при ударе по сумке) - устранялось тут же засовыванием оборванного конца под зажим клеммы.
Короткое замыкание было одно - сам виноват, замкнул отверткой плюсовой контакт фары на корпус, когда крепеж подтягивал. Предохранитель защитил провода, но сам, разумеется, сгорел - пришлось поменять, благо это быстро и недорого.
Модернизация
На момент написания статьи в целом я системой доволен. Однако «лучшее - враг хорошего», поэтому перечислю ряд усовершенствований и доработок, которые можно (или даже нужно) осуществить.
Прохладный осенний вечер. Солнце уже рано садится, и сумерки наступают быстрее. На работе очередной аврал, и я снова остаюсь допоздна. Домой еду на велосипеде. Включаю «динамку». Пока дорога нормальная, еду быстро, и фара хорошо всё освещает.
Но вот сворачиваю в переулок, и начинается маневрирование между выбоинами. Сбавляю скорость. Свет от фары тускнеет, и в какой-то момент я влетаю в выбоину, не успев отреагировать. Ё#$%##! Когда же отремонтируют эти дороги?
Может быть, запитать фару от аккумулятора, чтобы и при малой скорости видеть дорогу? Но так как ночью я езжу нечасто, то запросто можно забыть аккумулятор подзарядить, и тогда придётся ехать без света.
Покупать что-то фирменное и дорогое не хотелось. Велосипед у меня довольно старый, ещё выпуска ММВЗ. Он до сих пор в хорошем состоянии (конечно, я периодически меняю детали).
Фара у меня китайская с двумя лампочками и переключателем «ближний/дальний свет», но толку от этого мало. И вот, в один прекрасный день, решил я переделать её под современные источники света - мощные светодиоды, и посмотреть, что из этого выйдет. Причём внесённые изменения должны быть такими, чтобы в случае неудачи можно было вернуть всё назад.
Решение самое простое - лампочки вынимаем, и на их место ставим два одноваттных белых светодиода.
Но светодиоды - это не лампочки. Светодиодам для питания нужно постоянное напряжение, а генератор (динамка) выдаёт переменное. Поэтому нужен ещё выпрямитель и фильтр. Также для светодиодов важна стабильность питающего тока . При токе меньше номинального уменьшается светоотдача, а при большем токе светоотдача увеличивается, но срок службы светодиода резко сокращается - светодиод быстро выходит из строя.
Существуют специальные драйвера для питания светодиодов, но я решил не заморачиваться, и собрать самый простой стабилизатор тока на микросхеме . Пример схемы из даташита:
Генератор у меня 12-вольтовый
, мощностью 6 Ватт
. Получается, что он может выдать 0,5
Ампер тока. На втором контакте присутствует 2,5
Вольт для питания лампочки заднего фонаря. Этот контакт мы не будем использовать, а задний фонарь тоже переделаем под светодиоды.
Делаем расчёты
После выпрямления переменного напряжения 12 В диодным мостом на конденсаторе фильтра получим постоянное напряжение12 * 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
.
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
.
Для питания схемы можно также применить 12-вольтовый
аккумулятор, обеспечивающий необходимый ток. Или сделать комбинированный вариант, и поставить переключатель "генератор - аккумулятор":
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.
Практическая реализация
Так как схема очень простая, то дорожки я сразу рисовал маркером на фольгированном стеклотекстолите, и затем травил в хлорном железе. Размеры плат выбирал под корпуса фонарей. В заднем фонаре две платы - плата самого стабилизатора, и плата, на которой установлены три 8-миллиметровые светодиоды.
Долго думал, как закрепить плату в переднем фонаре. Решил прикрутить её одним винтом к контактному лепестку, куда раньше контачила лампочка (переключатель я оставил незадействованным). Этим же винтом прижимается микросхема стабилизатора к радиатору. Радиатор составлен из трёх П-образных медных пластин. Получается вот такой "бутерброд":
Радиатор из меди более эффективно отводит тепло, чем алюминиевый, поэтому его размеры будут меньшими при той же теплоотдаче. В ходе испытаний я проверял его нагрев - греется не сильно.
Закрепляем плату внутри фонаря:
Чтобы от тряски она не болталась, я обложил её вокруг вот таким пенистым материалом, который используется в упаковках:
Один из проводов, идущих на диодный мост, припаиваем к соответствующему контакту на фонаре, либо через клеммник - к генератору. Второй провод соединяем с корпусом велосипеда - это "масса".
Внимание! Ни светодиоды, ни радиатор, ни любой другой элемент схемы с "массой" соединять нельзя!
Нужно исключить случайное замыкание на корпус, которое может возникнуть при тряске во время езды. Ещё один момент:
Соблюдаем полярность подключения светодиодов!
При последовательном соединении "-"
предыдущего светодиода соединяется с "+"
последующего. При монтаже можно использовать цветные провода, а если они одного цвета (например, как у меня - МГТФ), то заранее как-то маркируем их.
Для крепления одноваттных светодиодов в переднем фонаре я придумал такую конструкцию:
В большем отверстии (центральном) с двух сторон стоят шайбы М12, в меньшем - М10. В шайбах просверлены по два отверстия под винты М3, которыми стягиваются шайбы вместе со светодиодами. Шайбы также служат небольшим дополнительным радиатором для светодиодов. Сверлим ещё одно отверстие - для подвода проводов. Со стороны светодиодов не забываем под головки винтов подложить изолирующие шайбы, чтобы исключить к. з. (смотрите фото в начале статьи). С обратной стороны под гайки ставим шайбы и гроверы, чтобы предотвратить самооткручивание.
Испытания
Когда я закончил монтаж, на улице уже стемнело. Мне не терпелось испытать своё новое освещение, и я выкатил велосипед во двор. Мои первые ощущения: наконец-то я хорошо вижу дорогу. Светодиоды дают яркий направленный свет, причём нормальное освещение начинается уже при скорости около 8 км/ч (смотрел по велоспидометру), и при дальнейшем её повышении остаётся стабильным. Это работает стабилизатор тока. Конечно же, свет далеко не как у автомобильных фар, но это и не нужно при велосипедной скорости. Главное, хорошо видеть дорогу, и чтобы тебя видели остальные участники движения, а с этим заданием оба фонаря справляются отлично.Вот и всё на сегодня.
Желаю всем безопасного движения на дорогах!
Читательское голосование
