Простейшая самодельная фара-налобник за минимальные деньги

Введение

      После создания первой самодельной фары на светодиодах Luxeon K2 прошло всего полгода, а я решил сконструировать новую, в дополнение к первой. Причиной послужили недостатки, выявленные в ходе эксплуатации первой фары. Основными недостатками первой фары было мертвое пятно на расстоянии 2-5 м. перед колесом и плохая переферийная засветка, дающая чуство не уверенности в поворотах.
      Первая фара была сделана довольно сложно, мне потребовалась почти неделя вечеров. На этот раз я решил сделать максимально простую фару.

Идея

      У меня возникала мысль упростить по возможности не только саму конструкцию фару, но и схему питания. Я решил попробовать запитать диод напрямую. У Luxeon K2 типовое напряжение питания (или падение напряжения на диоде) составляет 3.72В. Ближе всего к этому показателю напряжение на 3-х аккумуляторах, например, на 3-х Ni-MH АА 2500 А/ч. Номинально у них 3х1.2=3.6В. Я попробовал на свой страх и риск запитать диод напрямую от 3-х аккумуляторов, без каких-либо гасящих резисторов, стабилизаторов или драйверов. Ничего страшного не призошло! Светодиод работал, конечно, не на полную мощность, потребляя около 600мА, что близко к оптимальному режиму. Это то что мне было надо. При таком токе и аккумуляторах на 2500мА/ч время работы фары должно составить не менее 4-х часов.

Конструкция

      Дальше встал вопрос о корпусе. Я остановился на безкорпусном варианте исполнения, опять же на страх и риск. Взял небольшой радиатор и установил на него светодиод. Для такого решения оптимально использовать светодиоды в варианте Star, имеющие подложку-теплоотвод. Светодиод приклеивается подложкой к радиатору на теплопроводящий клей, сверху устанавливается линза, приклеиваемая на герметик.
      Увы, у меня были только обычные K2, и я просто приклеил диод термоклеем к линзе, а саму линзу герметиком к радиатору.
      Для своей конструкции я выбрал 15° линзу. Её основание было рассчитано на диод в исполнении Emitter и мне пришлось немного поработать напильником.
      Блок из радиатора, светодиода и линзы, которую я так же уплотнил герметиком, надо было как то закрепить на шлеме. Я взял полоску 1-мм алюминия шириной около 2 см. изогнул её так, что она обернула радиатор вокруг. Из небольшого куска 1-мм аллюминия я сделал основание, к которому привинчивается блок диода-линзы-радиатора. Само основание резинкой из велокамеры притягивается к шлему. Чтобы вся конструкция меньше елозила, на основание снизу наклеена резина от велокамеры.


Питание

      Питание у фары осуществляется от блока из 3-х аккумуляторов АА. Питать её от батареек, скорее всего нельзя. С одной стороны 3 батарейки выдают 4,5В что больше предельных для выбранного светодиода максимума в 4.32В. С другой стороны, у батареек, в отличии от аккумуляторов, при большой нагрузке больше проседает напряжение. Скорее всего, при питании от батареек диод не сгорит, но будет работать на пределе, что резко сократит срок его службы.
      Блок аккумуляторов предполагалось закреплять или резинками от велокамеры или в специальном карманчике на липучках. До всего этого у меня руки не дошли и первые два месяца я ездил с аккумуляторами примотанными изолетной. Потом конструкция ещё упростилась и аккумуляторы крепились к шлему 1 (одним) туго затянутым пластиковым хомутом-стяжкой. Недалеко от аккумуляторов установлен разъём, предназначенный для отключения диода и зарядки аккумуляторов. Аккумуляторы я заряжаю не снимая со шлема универсальным зарядным устройством Ansmann, предназначенным для зарядки блоков аккумуляторов (от 1 до 10 штук).


      Для включения/выключения я установил тумблер где-то на середине провода от аккумуляторов до светодиода. Впоследствии оказалось, что для включения вслепую тумблер не удобен, и я поменял его на большую красивую зелёную кнопку с фиксацией.

Заключение

      Не считая времени на обдумывание конструкции, на создание всей фары у меня ушло около 2-х часов! Конечно, можно было её сделать гораздо более красивой и совершенной, но лень превыше всего :-)
      Сравнительные испытания показали, что фара светит не стльно хуже мощных 3-х ваттных светодиодных налобников за 2500 руб и несравнимо ярче и правильнее по сравнению с галогеными и светодиодными китайскими фарами. Время работы без существенного снижения яркости - около 4-х часов. Дальше фара начинает потреблять всё меньше, светить слабее и работать всё дольше и дольше.

      Поставленную задачу фара выполняет. При правильной настройке угла наклона при нормальной езде фара светит в облась 3-5 м. перед колесом, заполняя неосвещённое пятно от главной фары. При необходимости рассмотреть что-то вдали, стоит только чуть приподнять голову. Фара неплохо светит на 10-15 метров вперёд. С налобником удобно ездить по извилистым дорожкам и искать что-либо в стороне от дороги (например, съезд к месту привала). Так же у меня был опыт езды с этой фарой в качестве единственной работающей. Это тоже вполне возможно, хотя, конечно, света маловато и пучок слишком узкий. Что мне не понравилось - фара периодически цепляется за ветки деревьев, обычно они проскальзывали по шлему и не доставляли неприятностей. Соответственно, с ней не очень удобно продиратся скрозь кусты и прочие заросли.

Затраты

      Затраты на создание фары более чем смешные:
      - светодиод 176 руб. в Планаре
      - линза около 30 руб. в Планаре
      - кнопка - 10 руб. в Митино
      - радиатор - около 20 руб. в Чип и Дип'е
      - провода, кусок алюминия и герметик из старых запасов
      
      ИТОГО: 234 руб.
      

Ссылки


      • Планар - сайт фирмы, торгующей сверхъяркими светодиодами Luxeon, Edison, Seoul Semiconductor, линзами и драйверами для светодиодов и прочими электронными компонентами. Торгуют в основном оптом, но можно и договориться. Тут я покупал светодиоды и линзы. Цены - весьма гуманные.
      • Статья о создании моей первой самодельной фары на светодиодах Luxeon K2