Česky English

Tříbarevné osvětlení z LED, verze 2

První prototyp tohohle systému používal nepraktické přiklápěcí dynamo a nesvítil tak, jak by mohl. Tohle je jeho vylepšená verze, která navíc umí, pokud zrovna nesvítí, přes zabudovaný USB port nabíjet telefony, foťáky, GPSky a podobně.

Zdroj

Nábojové dynamo o výkonu 3 W. Nepraktické pomocné baterie jsem zrušil, zadní světlo na chvíli udrží při životě kondenzátory.

Světla

Původní soustava diod na kole zůstala beze změny, předělané je jenom zapojení. Takže pořád 34 bílých diod vepředu, 10 červených vzadu a 12 modrých po celém rámu. Navíc přibyla přípojka na přívěs, který přebírá napájení zadních světel kola.

Zapojení

schéma
(číslování vývodů na USB odpovídá pohledu zvenku)

Součástky

Můstek D1 usměrní vstupní střídavý proud. Spínač S1 přerušuje pro jistotu oba dráty, aby se jedna fáze neplácala v parazitních kapacitách. Kondenzátory C1 a C3 musí být dost velké na to, aby vyhladily nízkofrekvenční proud z nábojového dynama. C3 navíc musí rozumně dlouho napájet zadní světýlko LED6. Spínač S2 přepíná mezi svícením a USB, oboje najednou by dynamo neutáhlo. IO1 je integrovaný stabilizátor, který na výstupu dává konstantních 5 V. Z hlediska účinnosti by byl lepší nějaký spínaný měnič, ale pro začátek mi tohle stačí. Zenerka D3 chrání stabilizátor před přepětím na vstupu, ale snese jenom 5 W, takže je potřeba držet rychlost jízdy pod 30 km/h pro případ, že by napájené zařízení přestalo odebírat proud (nebo použít větší zenerku). Kondenzátor C2 vyhlazuje případné kmity na výstupu. Dioda D4 chrání stabilizátor proti přepólování při náhodném zkratování vstupů.

Zenerka D2 chrání ledky před přepětím při rychlé jízdě. Odběr světel je s ohledem na maximální proud dynama navržený tak, aby proud v zenerce nemohl překročit bezpečnou mez. Rychlost jízdy tedy není potřeba nijak omezovat. LED4/R4 je podsvícení v oblasti středu, kde je silné světlo spíš na škodu, proto je R4>R5. LED6 by to chtělo nějakou úspornější, řádově na jednotky miliampérů. Ta, kterou tam mám teď, je moc hladová (14 mA) a po zastavení vyžahne kondenzátor za čtvrt minuty. Časem jí možná přidám silnější rezistor.

Uvedené schéma má oproti mojí implementaci jeden bezpečnostní prvek navíc: oddělené vyhlazovací kondenzátory C1 a C3. Já mám jenom jeden velký kondenzátor mezi usměrňovačem a přepínačem S2, ale má to háček. Před stabilizátorem bývá kolem 30 voltů a když se S2 za provozu přepne z nabíjení na svícení, ten kondenzátor se naráz vybije přes zenerku D2 a spálí ji. Spálená zenerka se chová jako vodič, takže zkratuje napájení světel a v tu ránu je tma. Vyzkoušeno na vlastní kůži, takže tudy ne, přátelé :-).

Jack v odpojeném stavu propojuje kladný pól mezi R6 a LED5. Zapojením zástrčky se přepne vestavěný kontakt v zásuvce, proud teče skrz jacka pryč, vrací se z něj přímo na společné mínus a diody LED5 obchází. Na jacku je připojena jiná sada diod se stejným příkonem 6,3 V / 60 mA (v mém případě čtyři žluté a pět červených na přívěsu), takže není potřeba měnit zapojení ani omezovat jízdu.

Stavba

Pájeno opět na předvrtaném univerzálním kontaktním poli. Kovový držák uprostřed skříňky reflektoru - dokonce s dírkou ve správném místě - se přímo nabízel jako chladič stabilizátoru a tím byl tvar plošného spoje jasný (vyříznuto lupínkovou pilkou). USB port je vykuchaný z myší redukce PS2/USB, kterých se mi doma válelo zbytečně moc. Spínače pocházejí z domácího šrotiště, původ neznámý.

K vyvedení svazku kablíků z reflektoru jsem použil 25pinový port z vraku starého počítače (samice LPT, samec COM). Hlavním důvodem bylo to, že je dost těžké pájet chumel drátů do plošného spoje, když je druhý konec toho chumlu už k něčemu připojený. Vítaným vedlejším jevem je odmontovatelnost, i když poněkud komplikovaná (šroubky se musí povolovat zevnitř).

Vzhledem k tomu, že s upgradem světel probíhala zároveň generálka celého kola včetně všech bowdenů, mohl jsem konečně reflektor přendat z nepraktické polohy na představci dolů na sloupek řízení. Tím se všechna tři světla dostala do stejné výšky, takže díry v silnici konečně vrhají nějaké stíny.

Takhle krásně to vypadalo těsně předtím, než mi došlo, že 16 voltů pro C1 rozhodně stačit nebude - s nezatíženým USB může napětí vylézt nad 30 V. Drobná potíž nových 35voltových je, že jsou větší a dovnitř už se nevejdou. Vivat izolepa :-).

Hlavní vypínač opět dostal deštivzdornou kapotáž z tavného lepidla a alupásky. Mimochodem, s lepidlem opatrně - jestli se dostane dovnitř, může zalepit mechanismus tlačítka (jak se mi stalo; naštěstí se to dá bez následků odloupat). Z dynama vedou dva kontakty, takže všechno vedu v drátech a odpadají starosti s ukostřením.

A takhle vypadá zásuvka pro napájení přívěsu:

Jak to funguje

Průběh napětí při rozjezdu vypadá zhruba takhle (zeleně):

Dokud nepřekročíme prahové napětí (6,3 V pro červenou sérii, 6,6 V pro bílé a modré), LED nebudou svítit a tedy ani odebírat proud - napětí dynama poroste naprázdno. Při cca 5 km/h (pomalá chůze) už všechno svítí natolik, že vidím, kam jdu. Při dalším zrychlování roste napětí i proud, běžná pracovní oblast se pohybuje kolem 20 km/h. Při 30 km/h dosáhne napětí maxima 8,2 V a výš už ho zenerka nepustí. Diody při tomhle napětí odebírají dohromady 470 mA a maximální zkratový proud dynama je 520 mA, takže zenerkou i při nejrychlejších sjezdech nepoteče víc než 50 mA. To snese s bohatou rezervou, takže by světla měla být dokonale nezničitelná.

Ale už dost teorie, tady je video z první praktické zkoušky (nafilmováno málo citlivým foťákem, ve skutečnosti zdaleka taková tma nebyla).

Závěr

Nová verze obvodu přinesla jednoznačné zlepšení a v noci teď jezdím ještě radši než dřív :-).

Co se povedlo

Co se nepovedlo

Reklamy: