Как сделать своими руками фары для велосипеда
Moto-sol.ru

Автомобильный портал

Как сделать своими руками фары для велосипеда

Как сделать фару на велосипед – светодиодный велофонарь своими руками

К сожалению, в последнее время, динамо-машины для велосипедов оказываются незаслуженно забытыми. Углубляться в причины этого мы не станем, а лучше сделаем фару на велосипед своими руками, работающую от динамо-генератора.

Преимущества велосипедных светодиодный фонарей, работающих от динамо-машины:

  • мощный луч;
  • постоянное наличие питания (батарейки могут сесть в неподходящий момент);
  • неограниченное время работы;
  • отсутствие необходимости замены батарей или зарядки аккумуляторов.

Конструкция подобного типа фонарика для велосипеда описана на данном ресурсе (рекомендуется ознакомиться): ссылка

Шаг 1: Электрическая схема

Динамо-машина – это источник электрической энергии. Вырабатываемого тока в 500 мА вполне достаточно для питания мощных светодиодов (таких например, как Luxeon, SSC, Cree и др.). Чтобы они не выходили из строя, соберем выпрямитель тока.

Схема состоит из диодного моста, нескольких сглаживающих конденсаторов и диодов.

Красные — для заднего фонаря устанавливаются в одну из ветвей диодного моста. Эти 13 светодиодов соединяются параллельно, что дает больше света и уменьшает силу тока, проходящего по каждому светодиоду в отдельности (один рассчитан на ток 20-25 мА).

Рама велосипеда обычно используется в качестве одного из проводников электрической цепи. В нашей схеме один из контактов диодного моста со стороны переменного тока, соединяется с выводом динамо-машины и рамой. Остальная часть схемы должна быть изолирована от рамы.

Шаг 2: Механическая схема

Корпус переднего фонаря изготавливается из пластиковой трубки с колпачком с одной стороны диаметром 25 мм. Мощный светодиод (распаянный на печатной плате) приклеивается с помощью теплопроводного клея к длинному болту, который прикручивается двумя гайками к пластиковому колпачку. Болт будет удерживать светодиод в центре фонаря и будет служить своеобразным теплоотводом. Мощные светодиоды должны монтироваться на радиаторы охлаждения, иначе они быстро выйдут из строя.

Для формирования необходимого для качественного освещения луча, нужно предусмотреть специальную оптику. Для этой цели используем коллиматор с углом 30 градусов. Его широкая часть должна соответствовать внутреннему диаметру трубки. Коллиматор устанавливаем на светодиодную печатную плату и приклеиваем термоклеем изнутри к трубке-корпусу.

Диоды и конденсаторы можно спаять способом навесного монтажа или на печатной плате, согласно схеме.

Шаг 3: Список запчастей

  • Один диод мощностью 1 Вт (Luxeon, SSC P4, Cree или подобный), он должен быть рассчитан на ток не менее 500 мА. (выглядит он так: ссылка).
  • Коллиматор или отражатель с углом 30 градусов.
  • Три (или четыре, если вы не будете использовать задний фонарь) диода Шоттки (например, 1N5818) для выпрямителя. Обычные кремниевые диоды тоже подойдут, но у них больше падение напряжения).
  • От 13 до 15 красных диодов для заднего фонаря.
  • Печатная плата для заднего фонаря.
  • Конденсатор С1 – 2200 мкФ, 4 В.
  • Конденсаторы С2 и С3 – 470 мкФ, 63 В.
  • Резистор R1 – 47 кОм.
  • Один длинный болт и 2 гайки для крепления диода.
  • Пластиковая трубка для корпуса.
  • Какой-либо прозрачный кожух для заднего фонаря (для этой цели отлично подойдет прозрачная пластиковая трубка, в которой продаются микросхемы).
  • Двухпроводной кабель для подключения динамо-машины, выпрямителя, переднего и заднего фонарей.

Шаг 4: Монтаж электрической цепи

  • Соберите выпрямитель согласно электрической схеме шага 1 (соблюдайте полярность диодов и конденсаторов).
  • Распаяйте диоды для заднего фонаря по параллельной схеме.
  • Проведите провода от выпрямителя к светодиодам фонарей.
  • Еще раз проверьте полярности подключения элементов (можно воспользоваться мультиметром).

Если все соединения велофары в порядке, можете подключать цепь к динамо-машине. После подключения повращайте колесо. Они должны светиться. Если не загораются – проверьте все соединения велофонаря еще раз.

Предупреждение: если вы отсоединяете мощный светодиод переднего фонаря от выпрямителя, то ВСЕГДА разряжайте конденсаторы, прежде чем снова подключить диод. При подключении заряд конденсаторов может вывести его из строя.

Шаг 5: Передняя велофара

  • Просверлите отверстие в задней части корпуса фонаря, вставьте в него болт и закрепите его двумя гайками.
  • Просверлите отверстие под кабель.
  • С помощью теплопроводящего клея приклейте мощный светодиод к головке болта.
  • Прикрепите коллиматор (обычно ножки коллиматора вставляются в прорези на печатной плате светодиода).
  • Наденьте переднюю часть корпуса и скрепите ее с задней частью (с помощью клея или липкой ленты).
  • При желании, можете приклеить коллиматор к трубке термоклеем, а также закрыть фонарь прозрачным пластиком.
  • Закрепите фару на руле (для этого можно использовать два хомута).

Шаг 6: Задняя фара

  1. Соберите и подключите задний фонарь.
  2. Закрепите задний фонарь (например, на заднем светоотражателе).
  3. Закрепите провода на раме с помощью стяжек, или протяните их внутри рамы.

Шаг 7: Готово!

Все готово к пробной поездке.

Светодиоды потребляют небольшой ток, поэтому они светятся даже при медленном вращении динамо-машины (например, когда вы просто ведете велосипед). Полная яркость достигается при скорости движения велосипеда от 5 до 8 км/ч.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Велофары своими руками. Подробная инструкция

Велофары на велосипедах обеспечивают функции освещения в темное время суток. Не один профессиональный велосипедист не может обойтись без этой важной детали на велосипеде. За счет них можно избежать серьезных аварий на проезжей части, поскольку именно они помогают обозначить велосипедиста на дороге.

В связи с этим можно выделить следующие виды фар: Они очень экономичные и имеют хороший уровень освещения. Уровень заряда у них достаточно долгий, поэтому они очень долго ярко светят. Цвет освещения у них бело голубой. Светодиодные фары бывают двух типов — передние и задние. Этот тип освещения очень дешевый. Принцип работы таких ламп, заключается в следующем – электрический ток проходит через нити накала и нагревает их до такого уровня, что они начинают излучать свет. Галогенные лампы используют очень редко. Они светят ярко, но они очень энергозатратные. Поэтому такие фары предназначены только для кратковременного использования; Этот прибор также можно использовать для освещения дороги. Он обладает хорошими свойствами – удобное крепление, универсальность, мобильность. Также помимо этого, уровень заряда позволяет использовать его до полутора часов.

Стоит ли покупать?

Для этого понадобится лист алюминия толщиной 5 мм. Из него необходимо вырезать диск диаметром 50 мм. Светодиоды нужно соединять последовательно. Помимо светодиодов устанавливаются конденсаторы. Для этого в диске делается еще одно отверстие около края, диаметр этого отверстия должен составлять 3,3 мм. Также нужно сделать резьбу М4. После этого в крышку устанавливается уплотнительное кольцо, стеклянный диск и защитное кольцо. Все эти элементы фиксируются при помощи силиконового клея. Для того, чтобы перечница плотно прилегала к сборке калориметра у нее нужно обрезать нижнюю часть. Чтобы смастерить яркий фонарь для велосипеда своими руками, в первую очередь, определимся со светодиодом. В нашем случае сердцем схемы будет CREE XM-L мощностью 10 Вт. Его светоотдачи в 1000 лм хватит не только осветить дорожное полотно, но и удивить водителей встречного транспорта. Для формирования узконаправленного луча понадобится небольшая линза и крепление для неё. В качестве фиксатора можно использовать фланец от транзистора П213 и часть пластиковой трубки от какой-либо катушки. Основанием для фонаря служит радиатор от компьютерного процессора, в котором нужно просверлить два отверстия под крепление светодиода, два под провода и два под крепление фокусирующей линзы. Сначала фиксируем светодиод, не забывая нанести термопасту. Затем продеваем в отверстия провода и припаиваем к плюсу и минусу CREE XM-L.

Самодельный задний фонарь из старого катафота

Собрать задний фонарь на велосипед своими руками тоже несложно. За основу возьмем обычный катафот в пластиковом корпусе, который является неотъемлемой частью любого велосипеда. Кроме него нам потребуется:

  • красный светодиод;
  • радиатор;
  • термопаста;
  • два медных провода;
  • фольгированный текстолит;
  • термоклей.

Первым делом необходимо разобрать катафот: отделить отражатель от корпуса с помощью канцелярского ножа. Отражатель надёжно приклеен к задней крышке, чтобы выдерживать сильную вибрацию во время езды. Поэтому разделять составные части следует аккуратно, иначе отражатель может треснуть. На следующем этапе нужно определиться со светодиодом и способом его крепления. В самом простом случае внутри корпуса можно закрепить алюминиевую пластину, которая послужит радиатором. Ввиду того что эффективность такого теплоотвода довольно низкая, то мощность светодиода не должна превышать 0,5 Вт. Зато в таком исполнении внутреннего пространства хватит для плоского радиатора и нескольких smd-светодиодов, после чего светящийся катафот можно собирать обратно.

Второй способ предполагает монтаж более мощного радиатора с ребрами, улучшающими теплоотвод. Прекрасно подойдет любой радиатор, демонтированный с советской аппаратуры или с процессора старого компьютера. Обрезаем его до нужных размеров, примеряем и сверлим два отверстия под крепление светодиода. Затем сверлим 4 отверстия в пластмассовом корпусе диаметром 4,5 мм под стяжки. Нейлоновые стяжки должны быть не самые тонкие, например, 4 мм на 160 мм, которыми крепко стягиваем радиатор с корпусом катафота.

Теперь устанавливаем красный светодиод мощностью 1 Вт на радиатор с обязательным нанесением термопасты. Припаиваем два провода, заранее продуманной длины, к светодиоду и выводим их на штекер с другой стороны. Вся сборка должна подключаться к источнику питания через драйвер или на крайний случай через резистор. Так как полученная конструкция открыта с четырёх сторон, то изготавливаем окантовку из фольгированного стеклотекстолита необходимой высоты. Устанавливаем эту деталь корпуса и сверху одеваем отражатель. Когда все детали заднего фонаря собраны, нужно зафиксировать их между собой с помощью термоклея. Также клеем изолируем зазоры в местах прохождения стяжек.

Сделанный фонарь полностью герметичен, что одновременно и хорошо и плохо. С одной стороны, такая задняя фара полностью защищена от любых погодных условий. С другой стороны, корпус из текстолита и пластмассы препятствует возможности охлаждения светодиода.

Чтобы снизить тепловые потери на светодиоде, самодельный задний фонарь можно усовершенствовать несколькими способами:

  • подключить светодиод к регулируемому драйверу, задав режим половинной мощности;
  • использовать радиатор другого форм-фактора, чтобы избежать его полной изоляции;
  • установить несколько сверхъярких красных светодиодов типа smd 3014.

Изготовление фонаря для велосипеда своими руками

Рынок запчастей для велосипедов изобилует различными фонарями и фарами, но всегда приятнее изготовить такую деталь самостоятельно. Тем более что это не слишком сложно и к тому же даёт простор для творчества: вы можете выбрать цвет луча, размер корпуса и способ крепления, настроить силу свечения и т.д. Как сделать фару на велосипед, вы узнаете из дальнейшей инструкции.

Фонарь для велосипеда

Что вам понадобится?

  • Светодиод или светодиодная лента.

Проще всего сконструировать фонарик с помощью этих элементов. Сейчас в продаже имеется огромный выбор светодиодов на любой вкус. Вы можете выбрать цвет и мощность в зависимости от своих нужд. Цвет луча может быть и синим, и красным, но лучше всего освещает ночную дорогую обычный белый светодиод. Если вы хотите получить действительно яркую фару на велосипед, советуем рассматривать элементы мощностью не менее 10 ватт. В этом случае водители встречного транспорта испытают великий шок, обнаружив обычный велосипед там, где они ожидали увидеть по меньшей мере мотоцикл. Для фонаря средней мощности достаточно будет светодиода на 5 ватт.

Он потребуется, чтобы вы могли включать и выключать свой фонарик.

Как сделать фару, используя светодиод? Для этого потребуется линза. Она необходима для направления светового потока. Учитывайте, что линза будет находиться на некотором расстоянии от светодиода. Можно взять кусок толстого акрилового стекла — тогда линза получится прочной и лёгкой, а можно разобрать старое увеличительное стекло и использовать его в деле.

Подготовка крепления фонаря

Потребуется для отведения тепла от светодиода. Можно использовать радиатор от процессора.

Как правильно сделать подходящий фонарь на велосипед своими руками, чтобы его свечения было достаточно для освещения ночной дороги? Вам нужно будет взять такие элементы питания, мощности которых будет достаточно, чтобы запитать выбранный вами светодиод.

Корпус достаточного размера и подходящей формы, чтобы разместить и зафиксировать в нём все необходимые детали.

  • Термоклей или суперклей и герметик.
  • Инструменты для работы.

Приступаем к сборке

Разбираемся дальше, как сделать фонарь на велосипед своими руками. Сначала фиксируем линзу в передней части корпуса с помощью термоклея. Термоклей — наиболее надёжный вариант, но, если он недоступен, можно использовать хороший суперклей, впоследствии обработав оставшиеся щели герметиком.

Прикрепленный велофонарь на руле велосипеда

На некотором расстоянии от линзы установите светодиод, предварительно закрепив его на радиаторе. В радиаторе потребуется просверлить отверстия для выведения проводов. На этом этапе нужно запитать устройство и выяснить, какое расстояние окажется оптимальным. Опробуйте свой фонарик в тёмной комнате, направляя луч света на стену — так вы сможете наиболее наглядно оценить результат.

Зафиксируйте радиатор на нужном месте. В зависимости от того, какой корпус вам удалось подобрать, выберите способ крепления. Возможно, термоклея окажется недостаточно, тогда придётся просверлить отверстия по бокам и закрепить радиатор винтами.

Теперь нужно установить заднюю крышку вашего фонаря. Если она не предусмотрена в корпусе, можно вырезать её из куска пластика. Между радиатором и крышкой должно быть расстояние. Закрепите на внутренней стороне крышки элементы питания, а снаружи — переключатель, подключив его согласно схеме установки вашего светодиода. Установите крышку на корпус. Лучше всего, если крышка будет крепиться винтами, тогда её можно будет снимать для замены элементов питания.

Крепление к велосипеду

Как сделать фонарик для велосипеда, мы разобрались, теперь необходимо прикрепить его к вашему транспортному средству. Проще всего сделать это при помощи обычного пластикового хомута. Просверлите корпус вашего устройства с двух сторон ближе к задней стенке, лучше всего — там, где есть расстояние между радиатором и задней стенкой. Проденьте в получившееся отверстие пластиковый хомут и затяните его в удобном месте на руле вашего велосипеда.

Фонарик для велосипеда

Готово! Вы сделали фонарик для велосипеда своими руками. Подошло время хорошенько протестировать его в условиях вечерней езды. Не забудьте взять с собой обычный ручной фонарь на случай, если что-то пойдёт не так и ваш новый велосипедный фонарик потребует доработки. Удачи на дорогах!

Как определиться с выбором аккумулятора для электровелосипеда. Какие характеристики имеют различные виды аккумуляторов. Как собрать аккумулятор своими руками.

Если вы мастер на все руки и любите создавать интересные вещицы, почему бы не научиться изготавливать самодельные велосипеды. На велобайке можно колесить по городу, хвастаться необычным самодельным сооружением перед соседями, а главное — показать сыну, какими талантами обладает его отец, научить основным приёмам и ещё больше упрочить понятие «хозяина» в доме.

Как сделать велосипед из дерева своими руками. Рама из дерева не только стильный, но и практичный элемент велосипеда. Создаём прочную деревянную конструкцию.

Читать еще:  Как взять велосипед на прокат

Световое оборудование для велосипеда: LED фара и задний фонарь

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.

Содержание / Contents

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 LM317. 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 напряжение
12 * 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

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!

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector