Своими руками: Фонарь для велосипеда на 700 люмен

В данной статье мы опишем способ самостоятельного изготовления фонаря для велосипеда, который в ночное время будет «пробивать» мощным лучом светодиодного света расстояние в 30 метров.

Полные спецификации и список деталей приведен в конце статьи.

Ну что же, давайте начнем с самого начала. Перво-наперво нам нужно будет изготовить корпус будущего фонаря. На фотографии расположенной ниже показан материал, который будет использоваться в процессе изготовления – лексановый пластик MR10, алюминиевый L-образный уголок 1,5 мм х 19 мм, корпус от старого фанарика и алюминиевый радиатор.

Нужно вырезать из подготовленного материала детали нужной формы и размера – разрезать радиатор на полоски, вырезать алюминиевую заднюю панель для корпуса, 19 мм секцию из корпуса, лексановую лицевую панель.

Теперь мы готовы установить в корпус фанаря сверхяркие светодиоды. Подрежьте шестигранные трубки для светодиодов таким образом, чтобы они уместились внутри корпуса. Затем установите сами светодиоды на дополнительный кусочек алюминиевого уголка толщиной равной толщине корпуса фонаря. Поверните центральный светодиод таким образом, чтобы контакт «+» предыдущего светодиода прилегал к контакту «–» следующего светодиода. Затем приклейте светодиоды термическим клеем, после чего зажмите их до тех пор, пока клей хорошенько не просохнет (где-то на 5-10 минут). Для мощных светодиодов очень важен быстрый теплообмен, то есть если говорить проще, их нужно хорошо охлаждать, иначе они очень быстро перегреются и сгорят. Приклейте полоски радиатора на верхнюю часть корпуса и на заднюю часть алюминиевого уголка, используйте для этого эпоксидную смолу или термоклей.

Далее нам нужно будет соединить светодиоды и приклеить трубки, которые будут исполнять роль держателей линз. Соединить светодиоды просто – для этого используйте любой медный провод, подобный нашему (на фотографии ниже можно разглядеть красную изоляцию провода между светодиодами). Главное не перепутайте полярность – «плюс» к «минусу», иначе светодиоды не заработают – они требуют соблюдения полярности. Просверлите отверстие на задней панели, в данное отверстие вы проденете шнур, по которому будет подаваться питание. После подключения светодиодов можно устанавливать подрезанные по длине шестигранные трубки (изготовить их можно из старого маркера) – разместите их таким образом, чтобы боковые трубки были равноудалены от центральной, и при этом центральная трубка находилась прямо посередине основного корпуса. Аккуратно приклейте крепления для линз (шестигранные трубки) к основанию, здесь желательно использовать что-то вроде суперклея. Припаяйте кабель питания к выводам «+» и «-».

Теперь нам нужно завершить работу с корпусом. Линзы клеем к шестигранным трубкам при помощи клея для потолочной плитке (или аналога), только не используйте здесь обычный суперклей – он может испортить линзы (линзы покроются белой пленкой от паров суперклея во время его высыхания). Мы использовали прожекторную линзу в центре и линзы для рассеянного освещения по бокам. Приклейте на дно корпуса гайку с винтом для фиксации крепежного кронштейна, для надежной склейки рекомендуется эпоксидный клей. После того, как клей крепящий линзы высохнет, можно устанавливать лицевую панель из лексанового пластика (ударопрочный плексиглас по сути). Закрепите стандартный (желательно подстраевымый по всем осям) кронштейн, на котором будет крепиться непосредственно фонарь.

После того, как с фонарем работа закончена нужно его чем-то «запитать», мы использовали набор из четырех литий-ионных аккумуляторов (18650 Li-ion). Выключатель, электроника и сами аккумуляторы мы поместили внутрь бутылочки для воды. Для соединения аккумуляторов используется коннектор типа Molex. Здесь нам понадобятся следующие компоненты: аккумуляторная батарея с самовосстанавливающимся предохранителем и печатной платой для защиты, соединители типа Molex, выключатель (тумблер), регулятор для подстройки яркости светодиодов (все это показано на снимке расположенном ниже). Для соединения фонаря с блоком питания мы использовали двухштырьковый коннектор, вы можете использовать здесь любой другой, однако желательно чтобы он был качественным и не пропускал влагу и грязь.

Наш фонарь почти готов, осталась некоторая «косметическая» работа с блоком питания. Мы аккуратно сложили все провода и перетянули их хомутом (на фотографии снизу показана нижняя часть бутылки). Для фиксации крепления мы использовали эпоксидную смолу. Также нужно не забыть просверлить отверстия для регулятора яркости и выключателя. Также желательно. Продеть питающий провод через изоляционную трубку для защиты от физического воздействия и влаги-грязи.

В нашем комплекте аккумуляторы поставлялись с зарядным устройством, полная их зарядка занимала приблизительно три часа времени. Светодиоды давали очень яркий белый свет. На полной мощности луч пробивал дистанцию в тридцать метров, при хороших погодных условиях и полной темноте – на целых 45 метров (примерно). Светодиоды выдавали 700 люмен света, что эквивалентно галогеновой лампе мощностью в 70-ватт, несмотря на это, фонарь потребляет всего 12 ватт.

Спецификации:

Три светодиода Cree XR-E R2, 700 люмен, 3 часа использования на полной мощности с аккумуляторной батареей на 14.8 вольт 2.4А/ч, имеется возможность регулировки яркости, фонарь с креплением весит 99 граммов, 4 батареи весят (184 грамма), зарядное устройство, конструкция фонаря стоит 75$, аккумуляторы и зарядное устройство – 100$.

Детали (цена указана в долларах США)

Сборка со светодиодами

3 светодиода Cree XR-E R2 — 6$ каждый
3 оптические линзы из полимера — 3$ каждая
Корпус от Hammond — 8$
Радиатор — 4$
Лексановый лист MR10 12×12” — 12$
36” алюминиевый уголок — 4$
Arctic Silver — 12$
Тумблер — 0$, мы сняли его со старого телевизора (новый стоит 1-2 доллара  максимум)

Сборка с аккумуляторами

18650 Li-ion 14.8 вольт 2.4А/ч — 74$
Зарядное устройство для литий-ионных аккумуляторов — 27$
Коннекторы типа Molex — $0 (ну у нас их хоть отбавляй! Стоят они вообще сущие копейки…)

В общем и целом: 75$ за фонарь и 100$ за батареи.