VELO.TOMSK.RU

Ни для кого не секрет, что при ночной езде по любым дорогам байкеру необходимо освещение. Причем от его мощности напрямую зависит дистанция обнаружения препятствий и, как следствие, безопасная скорость движения. А препятствия могут быть самыми разными - вплоть до груды бетонных блоков, перегораживающих улицу без освещения (мой недавний опыт). Да и вообще, любой байкер может попасть в ситуацию, когда без толковой фары ему придется спешиться и вести велосипед буквально на ощупь.

За 3 года свет на моем байке прошел развитие от Sigma Ellipsoid до пары диодных Cateye HL-EL300. Последние очень хороши в качестве габаритов или походных фонарей, но на грунте мощности и площади светового пятна не хватает. Другие "фирменные" варианты - либо "те же яйца, но в профиль", либо цена решения зашкаливает за 10 000 руб. На мой взгляд, дороговато для аксессуара, который используется только время от времени.

В это же время на Велопитере и Велороаде народ активно обсуждает конструкции самодельных фар на мощных светодиодах. Плюсы такого решения по сравнению с галогенками очевидны - малые размеры, более высокая светоотдача, не нужно мучиться с поиском рефлектора и защитного стекла, возможность выбора между "теплым" и "холодным" светом и т. д. Я относился скептически к таким самодельным конструкциям до тех пор, пока не увидел фару, сделанную ExE, в действии. Она начисто перешибала обе мои 300-ки, при этом по стоимости и времени работы была сравнима с ними! Есть отчего призадуматься...

В этой статье будет отражен процесс сборки светодиодной фары с тем, чтобы мои последователи смогли сделать это быстрее, экономичнее и без тех ошибок, что я допустил. Статья пишется одновременно со сборкой отдельных узлов фары, поэтому прошу отнестись с пониманием к небольшим нестыковкам между разными частями.

Разработка
После определенных колебаний я решил сделать светодиодную фару самостоятельно, не опираясь на уже готовые конструкции. Еще до начала практической работы стало ясно, что у мощных светодиодов есть свои подводные камни:

Необходимость использования стабилизатора тока ("драйвера") для питания. Это правило давно и успешно игнорируется ведущими производителями велофар, что приводит к изменению яркости во времени и неполному использованию энергии батарей.
Устанавливать светодиод следует не просто так, а на радиатор - температура подложки достигает 100 градусов.
Радиатор с диодом и линзой нужно помещать в какой-то корпус, который, в свою очередь, должен крепиться к байку или на шлем.
Наконец, мощные светодиоды и драйверы для них продаются не на каждом шагу - их нужно искать (в Интернет), ходить, договариваться, заказывать...
Для начала необходимо было выбрать мощность светодиода и ожидаемую конструкцию фары. Методом последовательных приближений я пришел к такой схеме:


Она обусловлена, в первую очередь, тем, что я слишком быстро купил 5-ваттный светодиод, а уже потом понял, что это не самый оптимальный вариант для байка. Дело в том, что такие диоды имеют падение напряжения около 7 В (против 3,5 В у 3-ваттных), что накладывает определенные ограничения на тип источника питания. Приходится использовать либо батарею с напряжением >8,5 В и обычный понижающий драйвер, либо более низковольтную с повышающим драйвером, но при этом мы здорово проигрываем в КПД. Словом, вместо 5-Вт диода лучше использовать 1 или 2 трехваттника. В последнем случае мы еще и выиграем в освещенности.

Я выбрал вариант с батареей из 8 Ni-MH аккумуляторов, что дает номинальные 9,6 В. Впрочем, это решение хорошо тем, что напряжения как раз хватает на питание двух последовательно соединенных (параллельно не рекомендуется) 3-ваттных диодов. Подумав, я решил, что один раз живем и имеет смысл сделать действительно мощную фару, объединив и 5-ваттник, и спарку 3-ваттников. Все используемые диоды имеют холодный оттенок (существуют чуть менее яркие варианты с теплым оттенком, но я уже привык к холодному - это дело вкуса). На полной мощности фара должна потреблять 1,5-1,6 А и светить, как минимум, не хуже дорогущих Cateye Triple Shot. Номинальный световой поток около 180+2*160=510 лм.

При использовании батареи из аккумуляторов АА на 2,7 А*ч время работы должно быть от 120 до 240 минут в зависимости от режима работы. Это не страшно, т.к. использовать эту фару в качестве габарита все равно нет смысла, а поездки в действительно глубокой темноте в моей практике редко продолжаются больше нескольких часов. К тому же лучше полностью заряжать аккумуляторы перед каждой вечерне-ночной поездкой, чем судорожно вспоминать, сколько часов проработала фара на этом заряде (что неоднократно бывало с экономичными 300-ками - пару раз одна из фар отключалась прямо в пути). Впрочем, никто не мешает запитаться от аккумуляторов размера D и получить время работы 4-11 часов (а также стоимость батареи от 3000 руб., вес порядка 1,5 кг и время заряда такое, что страшно вообразить). Еще один вариант - 3 банки легких и компактных Li-Pol аккумуляторов, но цена кусается еще больше...

После определения общей идеи фары встала проблема поиска подходящего драйвера. Я трезво оценил свои силы и пришел к выводу, что если спроектировать драйвер я смогу (по типовым схемам включения), то подобрать элементную базу и спаять - уже нет. Из готовых решений наиболее удобным и доступным показался вариант от DAS Electronics №3 с выходным током 700 мА и диапазоном напряжений питания 9-14 В. Удобно, что при падении напряжения ниже 8,5 В драйвер отключится, что убережет аккумуляторы от переразряда. Связаться по почте с инженером не получилось (как выяснилось, ее не проверяют), поэтому неоценимой оказалась помощь ExE, который дал его телефон.

Следующая проблема - выбор корпуса для фары. Многие "самоделкины" используют корпуса от китайских поделок, вставляя блок светодиода вместо штатной лампочки. Мне такой вариант не нравился, поэтому было принято решение делать корпус с нуля из алюминиевых пластин, с полностью открытым радиатором. Такое решение весьма трудоемкое, зато не очень дорогое и обеспечивает наилучшую прочность и тепловой режим диода. Крепление на руль - собственной конструкции, одновременно простое и удобное.

Итак, начинается работа...

Заранее предупреждаю, что я не несу никакой ответственности за ущерб, который вы можете получить, если попробуете повторить описанные ниже действия. Предполагается, что тот, кто делает фару, имеет достаточно прямые руки, сочетающиеся с некими слесарными навыками и наличием головы на плечах. (Если чего-то из этого нет, то лучше покупать уже готовое изделие и не мучить себя.) Потребуется определенный инструмент - от напильника до "болгарки". Если я не упоминаю о некоторых технологических шагах (вроде снятия фасок или обработки шкуркой) - это не значит, что их не надо делать! В общем, воспринимайте эту статью не как инструкцию по сборке (которой она не является), а как информацию к размышлению, пользуясь которой, вы сможете сделать фару проще и лучше, чем я.

Фара на одном 5 Вт светодиоде
Собрана на основе светодиода Prolight PG1N-5LWS с номинальными параметрами 700 мА - 7,1 В - 185 лм - 5000 К. На светодиод ставится штатная линза-коллиматор с 15-градусным пучком (PG1N-NX15) в держателе (PG1N-SE01). Диаметр подложки светодиода - 20 мм, высота вместе с линзой - 15 мм.


Внешний вид светодиода типа "звезда"

Светодиод в сборе, с установленными держателем и линзой


Для отвода тепла предназначен алюминиевый радиатор из Микроники, выступающий основным несущим элементом корпуса. Радиатор довольно дорогой (70 руб.), но очень хорош тем, что к нему удобно крепить другие элементы корпуса фары.
Радиатор


Сборочный чертеж фары



Сам корпус выполняется из 2- (боковые и задняя стенки) и 3-мм алюминиевых пластин (верхняя и нижняя стенки). В конструкции было предусмотрено защитное стекло, но от его установки я отказался ввиду излишней сложности этого процесса. Винт 6х32 служит для установки фары на крепеж к рулю. Он фиксируется плоской гайкой на thread-lock, его головка частично спиливается. Разъем питания устанавливается в задней части корпуса, он стандартный "на корпус" 3,5 мм моно, "+" на кончике.

Сборка фары проходит так. Вначале к светодиоду припаиваются провода, которые позже будут проведены в заднее отделение корпуса через пропил в радиаторе. Диод приклеивается термоклеем "Радиал" к радиатору, сверху клеится "Супермоментом" держатель с установленной линзой. Клеить аккуратно - если диод сместится, то держатель будет задевать за корпус фары и его придется подтачивать. Всё обильно заливается герметиком (я использовал тюбик герметика "Момент" с тонким носиком) или эпоксидкой. Затем готовятся верхняя и нижняя панели - снимаются необходимые фаски, прикручивается и стачивается винт. Затем панели приклеиваются к радиатору и дополнительно фиксируются сверху и снизу 3-4 саморезами 2,4х9 мм (делаем под них отверстия 2-мм сверлом, не повреждая провода) - на чертеже не показаны.

В качестве клея удобнее всего использовать "Супермомент". В принципе, эпоксидный клей будет надежнее, но он застывает очень долго и сборка фары может затянуться. А собирать фару на незастывшем клее себе дороже - получится и криво, и ненадежно. Далее при необходимости устанавливается стекло (подойдет 2-миллиметровое от самых простых фоторамок 10х15 из Икеи) и приклеиваются боковые панели (всего их 4: 2 передние, в виде трапеции, и 2 задние, шириной 5 мм). При этом лепестки радиатора сами служат боковыми панелями. Далее припаиваем провода к разъему и прикручиваем (одновременно герметизируя) его к задней стенке. Приклеиваем стенку. Внешний вид корпуса получился странным из-за большой высоты радиатора. Для большей внешней привлекательности имеет смысл отрезать от радиатора 5 мм, что приведет пропорции к более-менее стандартным.

Особенность конструкции корпуса в том, что между радиатором и средними частями верхней и нижней панелей остаются небольшие щели. Замазываем их эпоксидкой (не герметиком - его нельзя красить!). В идеале замазываем и все остальные швы - не помешает.

Красить удобно грунтовой краской из баллончика, несколькими тонкими слоями. Я выбрал черный матовый цвет, чтобы не пришлось обращать внимания на то, как ложится краска на пластины радиатора. Резьбу винта, разъем и линзу с примыкающими к ней алюминиевыми поверхностями - защищаем. Я использовал скотч и скомканную бумагу (вовнутрь фары и в разъем) - вполне надежно и эффективно. В результате получаем готовый модуль фары. На фото фара с облезшей краской в тех местах, где швы были обработаны герметиком. Буду отдирать его, замазывать эпоксидкой и подкрашивать... Видна незакрашенная головка самореза.

Цвет получился даже не черный, а мрачно-угольный. Фару поначалу страшно брать в руки - кажется, что можно испачкаться о нее. На байке она будет практически незаметна, что в общем неплохо. На сборку корпуса с нуля у меня ушло 10 часов, включая время на безуспешные попытки приклеить панели эпоксидкой. Основная работа была проведена ножовкой по металлу и напильниками разных мастей.

Крепление фары к рулю
Вдоволь наевшись "фирменных" держателей (одни откровенно ненадежны, другие имеют просто извращенную конструкцию), я давно вынашивал идею собственного держателя. Конструкция должна обладать простотой и надежностью и не использовать сложных в обработке элементов. В конце концов, родился чертеж держателя, состоящего всего из 2 элементов и позволяющего снять фару, открутив только 1 гайку-барашек.



Готовый зажим и заготовка для него. Прокладка временно привязана резинкой. На заднем плане - почти готовое основание, вид снизу.

Верхняя и нижняя прокладки

Главный элемент держателя, зажим, выполняется на основе скобы для крепления дюймовых труб - я покупал в Максидоме. Она сделана из 2-мм стали и точно соответствует диаметру руля в средней части. Изначально отверстия расположены довольно неудобно, поэтому при укорачивании скобы и высверливании новых отверстий требуется филигранная работа инструментом - приходится сверлить слишком близко к краю детали. Малейшая ошибка - и скоба летит в помойку. В средней части скобы выполняется пропил, служащий как для облегчения детали, так и для того, чтобы можно было закрутить барашек - отверстие располагается слишком близко к изгибу и без пропила гайка бы просто зацепилась за скобу. Пропил удобнее всего выполнять несколькими (2-3) продольными резами болгаркой, а потом расширять и доводить круглым напильником. Не увлекитесь и не распилите деталь пополам!

Основание держателя выполняется из уже привычного 3-мм алюминиевого уголка, при этом оставляется небольшое ребро жесткости. На основание сверху приклеивается 2-слойная прокладка (все прокладки делаю из старой камеры) для того, чтобы фара не скользила. Снизу тоже лепим тонкую прокладку и чуть-чуть подтачиваем края (видно на фото), чтобы основание не касалось изогнутого руля своим углом. Требуемое расстояние между отверстиями в основании определяется только измерением уже готовой скобы! В заднее отверстие основания вставляется винт 6х32, "навечно" фиксируется плоской гайкой, его головка частично спиливается.

Непосредственно к рулю прилегают 2 прокладки - верхняя и нижняя. Нижняя выполняется из куска камеры 150х22 мм, в середине полосы делается S-образная складка длиной примерно 2,5 см. В этом месте прокладка будет иметь тройную толщину, что благотворно скажется на контакте с рулем. Верхняя - полоса резины размерами 32х70 мм с S-образными складками на обоих концах. Таким образом, на концах прокладка будет в 3 раза толще, чем в середине, что позволит прочно "обхватить" руль сверху. Изгибы всех складок проклеиваются.

Крепление устанавливается таким образом. Подносим нижнюю скобу с уложенной на нее резинкой к рулю, обматываем его "хвостами" прокладки. Сверху ставим вторую прокладку, затем основание, продеваем задний болт в отверстие скобы, ставим шайбу и закручиваем гайку и контргайку. Их лучше продвинуть по резьбе повыше, но не так, чтобы скоба заметно стянула руль. Ставим фару, продевая ее болт в оба отверстия. На этом этапе может понадобиться расточить паз в скобе (если барашек не проворачивается) и/или чуть уменьшить ребро жесткости (если фара цепляется за него). Не очень сильно закручиваем барашек (желательно, через резиновую шайбу). Фара установлена. Далее снимаем фаски, заклеиваем резьбу болта и толстую прокладку скотчем, красим.


Самодельная фара и Cateye HL-EL300. В реальности отличие в цвете не так бросается в глаза
Фара выглядит лилипутом рядом с "кошачьим глазом", вчистую проигрывающим ей по яркости

Фара устанавливается на это крепление весьма надежно, при попытке повернуть зафиксированную фару в любом направлении она упруго возвращается в исходное положение. В то же время, под большой нагрузкой (например, при падении) крепление провернется, что увеличивает живучесть. Если снять фару, то крепление продолжает держаться на 1 болте, правда, не очень надежно (можно снять фару и сходить, скажем, в магазин). Если планируется ездить без фары долгое время, то имеет смысл зафиксировать крепление вторым болтом (его можно привязать к задней площадке крепления резинкой из все той же камеры). Если вместо барашка навернуть 2 гайки, то снять фару без 2 гаечных ключей будет невозможно - вот чего уж точно нет в фирменных решениях.

В целом, конструкция весьма удачная и симпатичная. На изготовление и покраску двух креплений ушло 8 часов.

Размышления об аккумуляторах
Чем ближе момент окончательной установки фары на руль, тем больше встает вопрос о том, чем ее питать. Для начала я решил использовать батарею с запасом энергии примерно в 25 Вт*ч - это примерно эквивалентно 8 аккумуляторам АА по 2700 мА*ч. Если посмотреть на различные виды аккумуляторов в свете использования для наших целей, то выявляются следующие плюсы и минусы:

Вид аккумуляторов Плюсы Минусы Цена, руб. Вес батареи, г
Свинцово-кислотные (12 В) Низкая стоимость аккумулятора и ЗУ, хорошая работа на морозе Высокий вес, ограниченное число рабочих циклов Батарея - 250;
ЗУ - около 500 1000
Ni-MH (8x1,2=9,6 В) Универсальность, низкий вес, возможность быстрого заряда Проблемы с зарядкой, удовлетворительная работа на морозе Батарея - 1200;
ЗУ - от 300 до 1800 250
Li-Pol (11,1 В) Очень низкий вес, хорошая работа на морозе, очень быстрый заряд Опасность воспламенения или выхода из строя при неправильной эксплуатации, высокая цена Батарея - 1600;
ЗУ - минимум 1000 150

Сразу видно, что свинцовые батареи - не наш вариант, многократную разницу в весе ценой не скомпенсировать.

Ni-MH имеют вполне разумную стоимость, их можно использовать в другой электронной технике. Но встает проблема с быстрым зарядом такого количества аккумуляторов. 8-местные ЗУ имеют смешные токи заряда - около 100 мА, что совершенно не подходит для емких батарей, используемых для питания фар. Приходится покупать довольно дорогое (от 700 руб.) ЗУ с большим током (1,4 А) и заряжать батареи по очереди - всего это займет около 4 часов. Разумеется, если потратиться на 2 зарядки, то и скорость вырастет в 2 раза. Такой шаг становится необходим, если покупается 2 батареи по 8хАА.

Тратиться на аккумуляторы размера D я не вижу смысла - при сравнимой с АА стоимости ампер-часов проблема зарядки встает во весь рост, т.к. бытовые быстрые ЗУ выпускаются только для АА и ААА. Аккумуляторы типоразмера С невыгодны по всем показателям.

Еще один никелевый вариант - готовая батарея из магазина для моделистов. Цена практически та же, что и у сборной батареи, но для нее требуется особое ЗУ стоимостью от 1800 руб. Это уже скорее универсальная зарядная станция с микропроцессорным управлением. Кроме того, вариантов с емкостью больше 3 А*ч практически нет, да и универсальность типоразмера АА теряется.

Li-Pol аккумуляторы дороже, чем Ni-MH, но при этом еще легче и позволяют заряжаться еще быстрее (15-минутные ЗУ для Ni-MH в расчет не берем). С другой стороны, при переразряде аккумулятор выйдет из строя, а при механическом повреждении, перезаряде или коротком замыкании велик риск возгорания. Одновременно для Li-Pol требуются очень недешевые ЗУ, причем их стоимость растет вместе с уменьшением шансов повредить аккумулятор при зарядке.

Словом, я окончательно остановился на батарее из 8хАА, которая в зимнее время будет прятаться в карман. Li-Pol, при всех их достоинствах, все же чересчур дороги и "нежны".

Фара на двух светодиодах со сборным корпусом
Как я писал выше, из более-менее компактных конструкций наилучшее отношение "мощность/энергопотребление" обеспечивает схема на 2 последовательно включенных трехваттных светодиодах.

В данной конструкции используются диоды Edixeon EDSW-KLC8-B3-W с номинальными параметрами 3,6 В - 700 мА - 160 лм. Световой пучок формируют 15-градусные линзы в комплекте с цилиндрическими держателями EDOL-AA15-M14 (10-градусных на момент покупки не было). Диоды и линзы покупались в Планаре. На момент написания статьи эта фирма официально не торгует в розницу, но, тем не менее, при заказе в их Интернет-магазине на сумму >500 руб. проблем с этим не возникает (по отзывам).


Сборочный чертеж фары
Диоды, держатели и линзы
Фара, готовая к работе

Сама фара фактически представляет собой две 1-диодки, установленные друг на друга, и повернутые на 90 градусов. Процесс изготовления усложняется тем, что приходится дополнительно вытачивать соединительный элемент из 3-мм уголка, а также отрезать по 5 мм у каждого радиатора (изначально их высота была 30 мм). От 3-мм панелей в конструкции самого корпуса я отказался - это неоправданно увеличивает вес и усложняет изготовление (более толстый прокат тяжелее пилить).

С неожиданными трудностями я столкнулся при подготовке диодов к установке на радиатор. Сначала пришлось подтачивать мелким круглым напильником держатель линзы, чтобы он налез на диод, потом - достаточно сильно стачивать радиатор и сам держатель, чтобы все встало на свои места. С Prolight таких проблем не было, да и сама идея конического держателя мне нравится больше - цилиндрический мешает подводить провода к контактным площадкам.

В остальном, технология изготовления корпуса практически не отличается от первой фары. Хочу лишь отметить, что радиаторы соединяются с угловой пластиной с помощью эпоксидного клея для пущей надежности. Кроме того, поскольку крепежный винт фиксируется плоской гайкой, следует приклеить к установочной площадке кусок резины для того, чтобы фара не скользила по держателю.

В данный момент я продумываю конструкцию корпуса из алюминиевых труб квадратного сечения. Уже закуплен прокат 25х25х1,6 мм, следующую фару буду делать из него - это позволит заметно ускорить и упростить процесс изготовления.

А тем временем уже готовый к окончательной сборке блок управления дал сбой. При тестовом включении одна из микросхем перегрелась и герметик вокруг нее начал дымиться. Подозреваю, что один из драйверов (с другим все нормально) был просто не рассчитан на входное напряжение 9-14 В. Жду замены. Так что ввод фары в эксплуатацию откладывается на несколько дней.

Блок управления
Еще в самом начале обдумывания конструкции фары предпочтение было отдано раздельной схеме с излучателями, драйверами и аккумуляторами в отдельных блоках. Несмотря на некоторую громоздкость и увеличение веса, эта схема обеспечивает максимальную мобильность и позволяет использовать фару с различными типами питания (вплоть до сетевого) и драйверами. Помимо прочего, здесь открываются обширные возможности для апгрейда - например, можно сделать блок управления с плавной регулировкой мощности свечения от 30 до 120% от номинала.

Но для начала нужно было сделать самый простейший блок управления с 2 драйверами и 2 выключателями. Драйверы (от DAS Electronics) обеспечивают ток 700 мА и рассчитаны на напряжение питания от 9 до 14 В. Форм-фактор - плата 25х25х7 мм с 4 гибкими выводами. Выключатели подбирались по принципу совместимости с резиновыми водозащитными колпачками. Это оказались HS317 из Микроники. Выходные разъемы - 3,5 мм моно, входной - 2,1 х 5,5 мм. Использовать 3,5 мм для соединений, постоянно находящихся под напряжением, нельзя - такой разъем элементарно закоротить, достаточно положить его на металлический предмет. А 2,1 х 5,5 мм, помимо прочего, дает возможность использовать для питания сеть 220 В или автомобильный прикуриватель - соответствующие кабели шли в комплекте с ЗУ Vanson (оно питается от 12 В).

Собирать корпус блока управления я решил "в лоб" - из 2- и 3-мм алюминиевых пластин. При этом есть возможность минимизации размеров корпуса за счет более плотного расположения компонентов. При рисовании чертежа выяснилось, что из-за двух выключателей размеры все равно окажутся большими и крепить блок к выносу, как я планировал, не получится - только к раме.


Эскиз корпуса блока управления. Схематично показаны разъемы, платы и выключатели
Почти готовый блок управления. Желтый квадрат - это защитная лента на 2-стороннем скотче, с помощью которого плата будет крепиться к основанию

Из 2-мм алюминия выпиливаются стенки корпуса, в них сверлятся отверстия под разъемы, а также очень аккуратно выпиливаются Ш-образные прорези под выключатели. Там остается всего 2-3 мм алюминия и можно случайно согнуть деталь. Я приклеивал для усиления полоску алюминия размерами примерно 2х3х60 мм. Когда выключатели установлены и закреплены эпоксидной смолой, можно собирать электрическую схему и проверять ее работоспособность.

Как выяснилось, минусовые контакты на выходах имеют разницу потенциалов 0,2 В, хотя по идее там должна быть "земля". Если установить разъемы на стенку корпуса ("минусы" электрически связываются через нее), то фары начинают влиять одна на другую - при одновременном включении яркость падает. Поэтому возникает проблема электрической развязки выходных разъемов, что проблематично, учитывая, что корпус металлический. Я просто заменил эту стенку на пластиковую, вырезав ее бокорезами из старой сломанной коробки от компакт-диска. Отверстия прожег раскаленным сверлом и подровнял напильником.

Крепление корпуса к трубе рамы самое простое - в основании сверлятся 4 пары отверстий диаметром 3 мм, в каждую пару пропускается пластиковый поясок шириной 2,5 мм (видны на фотографии). "Замок" приходится оставлять снаружи - внутри для него просто нет места. Отверстия замазываем герметиком. Далее корпус просто привязывается двумя широкими поясками к раме через резиновую прокладку.

Платы приклеиваются друг к другу и к корпусу (между собой их удобно соединять герметиком), корпус склеивается Супермоментом. Основание приклеивается на эпоксидной смоле для большей надежности, ею же промазываются швы. После окраски блок управления можно устанавливать на байк. Крепление производится 5-мм самостягивающимися поясками через резиновые прокладки.

Конструкция получилась чрезмерно сложной в изготовлении, поэтому лучше все же использовать готовые корпуса подходящего размера.


Блок управления, закрепленный на верхней трубе рамы
Аккумуляторный блок с установленным предохранителем на 4 А

Аккумуляторный блок был сделан из двух держателей для 4хАА (покупал в Микронике), склеенных тыльными сторонами. Неожиданная проблема возникла с разъемом. Из-за особенностей конструкции без тщательнейшей изоляции проводков внутри разъема его будет коротить - а это чревато испорченными аккумуляторами и сожженными проводами (как минимум). Поэтому имеет смысл установить последовательно с батареей предохранитель на несколько ампер - его можно впаять между двумя батарейными блоками и залить герметиком.

Эксплуатация - первые впечатления
Еще до первого выезда на улицу было решено включить фару на полную мощность и проверить, насколько хватит аккумуляторов. Но через полчаса оба корпуса разогрелись настолько, что к ним стало неприятно прикасаться и эксперимент пришлось прекратить. Значит, походный фонарь на таких светодиодах не сделать - для охлаждения необходим набегающий поток воздуха. Выявилась еще одна проблема - почему-то контакт в батарейном блоке настолько плохой, что при его встряхивании фара начинает мигать. То же самое происходит, если проворачивать аккумуляторы на своих местах. Возможно, с этой проблемой удастся справиться, обработав контакты наждачной бумагой.

Замер токов от аккумуляторного блока показал, что ближний свет потребляет 550 мА, дальний - 580 мА. Значит, одна фара проработает от аккумуляторов около 4 часов, а обе одновременно - около 1,5 часов. При тестировании на разряд выяснилось, что в какой-то момент напряжение батареи под нагрузкой просаживается настолько, что его не хватает для питания обеих фар и одна из них отключается (при этом возможность выбора между дальним и ближним светом остается). В принципе, это хорошо - можно заранее узнать о том, что скоро придется менять аккумуляторы. В целом, время работы соответствует ожиданиям.

Компонент Вес, г
Фара на 1 диоде 88
Фара на 2 диодах 144
Одно крепление 68
Блок управления 98
Батарейный блок 290
Всего:
750
При реальной езде по ночному городу и парковым дорожкам фары показали достойные характеристики в плане мощности освещения. 5-Вт фару лучше направить вперед на 3-4 м, а 6-Вт - на 8-10 м. В этом случае часть светового потока уходит "в воздух", но я не считаю это недостатком. Да, при езде по пустой и ровной дороге это не нужно. Но при езде по грунту нужно вовремя замечать ветки, свисающие сверху на дорогу, а также деревья и прочие препятствия прямо по курсу. Кроме того, при городской езде этот "пропадающий" поток дает лишний шанс быть замеченным пешеходом, собирающимся бездумно выйти на проезжую часть. Кстати, при температуре воздуха 15 градусов фары оказались совершенно холодными после 20 мин. езды.

Вот как выглядит световое пятно самодельной фары по сравнению с фирменными моделями сходной стоимости. Фотографии были сделаны с одинаковыми настройками (кроме баланса белого для галогеновой фары). Видно, что несмотря на формально одинаковый "раскрыв" коллиматоров, 5-ваттная фара светит заметно более рассеянным пучком (из-за большей площади кристалла), что делает ее неприемлемой для использования в качестве дальнего света. Ее основное применение - освещение дороги непосредственно перед велосипедом. Фара на 3 Вт светодиодах имеет заметно более узкий пучок и хорошо освещает объекты вдали (обеспечивая и достойную боковую засветку). Фирменные варианты выглядят блекло, особенно HL-EL530, - а ведь она считается одной из самых мощных фар среднего ценового диапазона!

Заключение
Итак, первый этап работы над освещением закончен. В дальнейшем я планирую заменить фару ближнего света на 2-диодную с расходящимися пучками - все же, на мой вкус, свет от 5-ваттного диода слишком рассеянный (да и синий оттенок не нравится). Кроме того, требует решения проблема с плохим контактом в цепи питания. В отдаленной перспективе (к весне 2008 года) можно заменить драйверы на регулируемые - это позволит использовать летом одну из фар в качестве габарита с большим временем работы.

По результатам теста, проведенного членами клуба Велопитер, самодельные фары значительно превосходят по своим характеристикам фирменные варианты при сравнимой стоимости. Если самодельная фара обходится своему создателю в среднем в 2200 руб., то фирменная, способная соперничать с ней по ширине и мощности светового пучка, - примерно в два раза дороже. Поэтому при наличии свободного времени, умений и инструмента создание с нуля собственной мощной фары более выгодно и дает гораздо больше степеней свободы в плане выбора мощности, распределения света и других характеристик. С другой стороны, сборка требует значительных вложений времени и сил и поэтому вопрос о целесообразности изготовления самодельной светотехники - сугубо индивидуальный.

Последнее обновление 10 октября 2007.