[oświetlenie] Lampka rowerowa na prądnicę w piaście

[gruby2]

Witam

Zmontowałem lampki na prądnicę w piaście (Shimano DH-3N20). Przednia oparta jest na diodzie Cree MK-R (12V, 1.25A) a tylna na XP-E2 (2V, 0.7A). Diody połączone są w szeregu.

Na wstępie warto zapoznać się z ch-ką prądnicy: Test pradnicy.
Ogólnie dla prądnicy podaje się parametry znamionowe 3W, 6V. Jednak te wartości są poprawne przy zasilaniu żarników a dokładniej o rezystancji 12 ohm. Jako, że prądnica jest elementem generującym napięcie zależne od prędkości obrotowej i posiadającej indukcyjność to w rzeczywistości generuje różną moc zależną od obciążenia z nasyceniem prądu do ok. 500mA. Okazuje się, że z prądnicy można uzyskać nawet 11W przy 30km/h czy 15W przy 40km/h.

Osobiście wybrałem obciążenie 6W+1,5W. Przednia dioda to cztery moduły połączone szeregowo z korzystnym niskim napięciem przewodzenia (porównywalne do XM-L). Tylna XP-E2 (najtańsza z możliwych). Obie będą pracowały przy pradzie ok. 500mA. Do czerwonej podłączony jest jeszcze kondensator podtrzymujący 4,7F.
Przednia powinna generować do ok. 800lm. Tył ok. 90lm.

Ponieważ do zapalenia diod wymagane jest napięcie ok. 12V przy bezpośrednim podłączeniu do prądnicy świecenie uzyskalibyśmy dopiero gdzieś przy 10km/h. Dlatego wskazany jest układ podwajacza napięcia, który wcześniej wygeneruje napięcie wymagane do załączenia diod ale nasyceniem pradu do 250mA. Potrzebny jest więc układ przełączający pomiędzy podwajaczem a prostownikiem. Dodatkowo wymuszenie trybu podwajacza pozwala na ręczne sterowanie trybami 50% i 100%

Układ jest następujący:
Schemat driver'a
Układy zasilające z prądnicy

Oto zdjęcia lampki:

Diody: MKR biała zimna H4, XP-E2 czerwona P2


Lampka przód na radiatorze Fischer SK57725AL i z reflektorem Ledil Minnie 18



Lampka tył na radiatorze Fischer SK58520AL i z reflektorem Ledil Eva 60x18



Zmontowany driver (bez włożonego przetwornika f/U oraz bez kondensatora filtrującego i czterech wejściowych)


Lampka przednia na rowerze, doklejone szkiełko z halogena GU10
Pod spodem w rurce znajduje się sterownik



Lampka tył z obudowie od starej lampki na bagażnik


Wyłącznik na zasilanie oraz krótkie/długie


Spostrzeżenia:

Na pewno muszę przerobić płytkę na format kwadratowy. Rurka jest strasznie upierdliwa, by dostać się do układu trzeba wysuwać. Przez to mam tez problem z wyregulowaniem potencjometru do przełączania trybów podwajacz - prostownik.

Tylna lampka ma podłączony kondensator 4,7F. Jak jest rozładowany to potrzeba ok. 10-15 sekund jazdy ze średnią prędkością by lampka zaczęła świecić (przednia w tym czasie świeci). Z reguły jednak kondensator trzyma napięcie dość dobrze. Po 12h w garażu lampka zaczyna świecić praktycznie po ruszeniu. Po 60h po przejechaniu ok. 20m z prędkością 10km/h. Z kolei podtrzymanie działa ponad 2 godziny. Oczywiście wtedy się ledwo żarzy. Najważniejsze sa jednak pierwsze dziesiątki sekund czy minut. Świeci dość mocno, w zupełności wystarczy by ktoś we mnie nie wjechał w totalnej ciemnicy.

Z przodu podtrzymanie jest dla mnie zbędne. Na upartego można dodać jeszcze jedną diodę białą w przodu z kondensatorem podtrzymywującym (jak z tyłu).

Kąt reflektora jest w zupełności wystarczający. Oświetla dość szeroko, wiązka główna jest w miarę skupiona. Idealnie by było gdyby całość miało węższy kąt bo jednak oświetlanie tak szeroko na boki jest niepotrzebne. Później wrzucę zdjęcia z jazdy.

Przednia lampka oślepia (na połowie mocy też). Konieczna będzie taśma odblaskowa odcinająca wiązkę (odbijająca z powrotem do reflektora). Niedługo będę miał ale obecnie przepraszam pozostałych skazanych na taki widok.

Pierwsze pomiary:
prędkość / napięcie [V] / prąd [mA] / tryb
4 .........../ 11,30 ......../ 0 ............../ podwajacz
4,5 ........./ 12,10 ......../ 20 ............/ podwajacz
5 .........../ 12,34 ......../ 40 ............/ podwajacz
6 .........../ 12,60 ......../ 60 ............/ podwajacz
7 .........../ 12,86 ......../ 90 ............/ podwajacz
8 .........../ 13,14 ......../ 120 ........../ podwajacz
9 .........../ 13,22 ......../ 150 ........../ podwajacz
10 ........./ 13,42 ......../ 200 .........../ podwajacz
12 ........./ 13,64 ......../ 270 .........../ podwajacz
14 + ......./ 13,68 ......../ 280 .........../ podwajacz
21 ........./ 14,10 ......../ 450 .........../ prostownik
22 ........./ 14,28 ......../ 480 .........../ prostownik

Pomiary szczególnie przy niskich prędkościach są obarczone błędem (licznik rowerowy ma spore opóźnienie i ciężko jest zachować stałą niską prędkość).
Dla układu prostownika nie mogę obecnie w pełni przetestować gdyż nie mam poprawnie ustawionego potencjometru a nie chce mi się obecnie znowu wyjmować układu. Obecnie przełącza mi się ok. 20km/h i ma dość spora histerezę. Więc i tak jeżdżę obecnie na podwajaczu.

Lampka zaczyna świecić od prędkości pieszego. Wystarczy iść normalnym krokiem i można sobie oświetlić drogę (5km/h). Przy niskich prędkościach jest małe opóźnienie zanim lampka się zapali gdyż musi się naładować dość spory kondensator filtrujący 10000uF. 0,2-0,5 sekundy jest do przeżycia. Mruganie przy niskich prędkościach choć jest zauważalne to w ogóle nieprzeszkadzające (prądnica generuje sygnał o częstotliwości równej ok. dwukrotnej prędkości - zależy to od rozmiaru koła). Naprawdę trzeba się wpatrywać by to ujrzeć. Powyżej 7km/h praktycznie już tego nie widać.
Postaram się też nagrać filmik przy niskich prędkościach.

W mieście jeżdżę na podwajaczu, w zupełności wystarcza.

Cele na przyszłość:
Po zmianie formatu płytki na pewno będę starał się mierzyć częstotliwość sygnału z dynama zamiast prędkości (o ile zmieszczę trzy multimetry na kierownicy).

Zastanawiam się nad poczwaraczem napięcia. Lampka miałaby wtedy trzy tryby (0,125A, 0,25A i 0,5A). W mieście 0,125A w zupełności wystarczy a lampka by świeciła już od 3km/h. Problem na razie pojawia się z doborem kondensatorów by układ miał tylko rosnąca ch-kę prądu z prędkością. Obecnie jak ustalę optymalne wartości dla podwajacza to przy poczwaraczu albo uzyskuję silne przeregulowanie (skok do 0,3A i spadek do 0,125) albo rosnąca ch-kę ale przy bardzo długim opóźnieniu zapalenia (wolne ładowanie kondensatora 10000uF). Musze pokombinować z kondensatorami albo może lepiej rozdzielić oba układy (więcej kondesatorów, diod i kluczy - może nie mieć sensu).

Na pewno zmontuję oddzielny poczwaracz by dla testów zobaczyć jak to działa i czy to ma sens.

Koszt lampek (zaokrąglając):
MKR - 40
XPE - 10
Radiator - 12 + 3
Soczewki - 7 + 4
Elementy do drivera - ok. 20 (drobnicy nie kupowałem, płytki też nie)
Przewód, wyłaczniki, konektory - 15

Łącznie wyszło koło 110pln. Prądnica kosztuje 100pln (plus ewentualnie przeplecenie i szprychy albo całe koło nawet za 150pln można dostać). W sumie za 250pln mamy niezłe lampki na przód i tył z praktycznie nieśmiertelnym zasilaniem. Jak ktoś jeździ na co dzień sadzę, że prądnica jest znacznie wygodniejszym rozwiązaniem, może trochę droższym ale w czasie chyba się to zwróci.
Za porządną latarkę o podobnej mocy (np. Convoy S2 na XM-L z odpowiednią przeróbką by szybko nie zdechła) trzeba zapłacić ok. 120pln. Uzyskamy ok. 900lm ale poświeci nam to ok. 1h (przy 18650 2700mAh). Poza tym trzeba kupić ogniwo i ładowarkę. Ok. 200pln może wyjść. Nie mamy jeszcze tylnej lampki (45pln za np. Mactronic Wall-e) I musimy ładować. Koszt więc praktycznie ten sam a mamy spokój na lata a dodatkowo przez brak obudowy lampki na pewno zwiększymy żywotność (w latarce dioda grzeje się w środku, tutaj radiator całkowicie jest na zewnątrz więc bezpośrednio chłodzony pędem powietrza).

[zekker]

Przesadziłeś z kondensatorem podtrzymującym tył. Nie potrzeba podtrzymania idącego w godziny. Obawiasz się najechania od tyłu i dajesz bardzo mocną diodę, a nie przeszkadza Ci zwłoka we włączeniu?

Pokombinowałbym z rozproszeniem światła na cały klosz, żeby było lepiej widać z boku (z przodu też warto pomyśleć o bocznej widoczności).

 

Z moich doświadczeń podtrzymanie przodu jest przydatne. Na pewno kwestia gdzie się jeździ i jak. Przejeżdżanie skrótami przez łąkę (lub podobnymi), gdzie nie ma innego oświetlenia było bardzo nieprzyjemne jak się trzeba było zatrzymać lub koło myszkowało w piasku. Przez chwilę kompletnie nie było widać gdzie się jedzie.

Na koniec kwestia widoczności dla innych, o tył dbasz, a z przodu nie boisz się najechania?

 

Ja bym tak ochoczo nie rezygnował z szerokiego oświetlenia, w zakrętach jest bardzo przydatne. Prędzej pomyślałbym o soczewce dwuogniskowej, żeby zapewnić szerokie światło przy rowerze i odpowiednio duży zasięg.

Kierowanie światła z powrotem do reflektora to strata. Lepiej dobrać odpowiednie soczewki lub dać daszek, który z jednej strony odetnie górną część snopa, a z drugiej rozproszy światło blisko roweru: http://www.forumrowerowe.org/topic/131217-oslonka-do-latarki-wlasnego-wykonania/

 

Patrzyłeś jak sobie radzi dynamo pod takim obciążeniem, czy się nie grzeje itp.?

[gruby2]

  Cytat

Przesadziłeś z kondensatorem podtrzymującym tył. Nie potrzeba podtrzymania idącego w godziny.

Rozładowywujący się kondensator zmniejsza swoje napięcie a więc i zmniejsza się napięcie na diodzie. Spada więc prąd.

Przy pełnej mocy (1,1W) po 5 sekundach dioda pobiera 130mW, po 10 sek. 60mW, po 20 sek. 25mW.

Przy podwajaczu (0,5W) po 5 sekundach dioda pobiera 100mW, po 10 sek. 50mW, po 20 sek. 23mW.

Efektywne podtrzymanie będzie działało 20-30 sekund. Później dioda się ledwo co żarzy.

  Cytat

Obawiasz się najechania od tyłu i dajesz bardzo mocną diodę, a nie przeszkadza Ci zwłoka we włączeniu?

Nie obawiam się bo i tak mam odblask. Wybrałem jednak kompromis pomiedzy czasem podtrzymania a zwłoką z zapaleniu. Przejechanie10-20 metrów nie ma żadnego wpływu (nadal mam odblask). Zupełnie mi to nie przeszkadza. A prefereuję podtrzymanie by niektórzy nie darli się na skrzyżowaniu, że mi się nic nie świeci (kiedyś tak miałem i była to norma).

Słabszej diody nie mogę użyć. Koniecznie musi to być dioda wytrzymująca prady jakie daje prądnica a więc 500mA. Zwróć uwagę, że diody są podłączone bezpośrednio do pradnicy beż żadnych ograniczników czy regulatorów prądu.

Sama dioda pomimo, że 1W to jednak nie oślepia. Reflektor jest dośc szeroki i matowy.

  Cytat

Pokombinowałbym z rozproszeniem światła na cały klosz, żeby było lepiej widać z boku (z przodu też warto pomyśleć o bocznej widoczności).

Z boku widoczność jest niepotrzebna przecież bokiem nie jeżdżę ani bokiem się nie zatrzymuję na skrzyżowaniu czy drodze. Widoczność kątowa w zupełności wystarczy. Lampkę zresztą nawet widać dokładnie z boku bo światło załamuje się na szkiełku i wypada krawędzią (siedząc na siodełku widać dość uciązliwe odbicie do tyłu.)

Jedynie co muszę zrobić to  odcięcię wiązki głównej by nie oślepiać oraz zakleić tył i krawędź szkiełka by nie mi nie dawało po oczach.

 

  Cytat

Z moich doświadczeń podtrzymanie przodu jest przydatne. Na pewno kwestia gdzie się jeździ i jak. Przejeżdżanie skrótami przez łąkę (lub podobnymi), gdzie nie ma innego oświetlenia było bardzo nieprzyjemne jak się trzeba było zatrzymać lub koło myszkowało w piasku. Przez chwilę kompletnie nie było widać gdzie się jedzie.

 

To wiem. Ja jednak głównie jeżdżę po mieście a poza po asfalcie. W lasach raczej wybieram rozjeżdzone ścieżki. Jeszcze nigdy mi nie przeszkadzał brak oświetlenia z przodu przy niskich predkościach czy przy zatrzymaniu. Niewykluczone jednak, że przy kolejnej lampce (będę robił na pozostałe rowery) dodam jedną diodę np. XB-D lub XP-E z podtrzymaniem (podtrzymanie do obecnej na 12V nie ma sensu).

  Cytat

Na koniec kwestia widoczności dla innych, o tył dbasz, a z przodu nie boisz się najechania?

Nie. Z przodu widzę co się dzieje, Z tyłu nie bardzo.

  Cytat

Ja bym tak ochoczo nie rezygnował z szerokiego oświetlenia, w zakrętach jest bardzo przydatne.

Obecne oświetla w miarę tak na 50-60 stopni z boku. Na zakrętach wystarcza. Jedynie co to może lepsze by było większe skupienie wiązki głównej. Po miesiącu jeżdżenia już wiem, że nie zrezygnuję z mocnego odcięcia z boku bo na rowerze jest przydatne. Szczególnie poza jezdnią.

  Cytat

Kierowanie światła z powrotem do reflektora to strata. Lepiej dobrać odpowiednie soczewki lub dać daszek, który z jednej strony odetnie górną część snopa, a z drugiej rozproszy światło blisko roweru: http://www.forumrowe...nego-wykonania/

Taki daszek to też zawsze jakaś strata a doświetlenie blisko koła nie jest mi potrzebne. Obecny reflektor ustawiony tak by wiązka główna szła na odległość 8m zachodzi prawie na przednie koło. Wystarczająco więc oświetla przed rowerem. Wolę więc cofnąć wiązkę by odbiła się dalej, może bardziej wzmocni wiązkę główną. Poza tym naklejenie tasmy odblaskowej jest dla mnie wygodniejsze

  Cytat

Patrzyłeś jak sobie radzi dynamo pod takim obciążeniem, czy się nie grzeje itp.?

Nie jestem w stanie tego ocenić. Podobno zwykły rowerzysta generuje ok. 100W podczas jazdy. Prądnica przy maskimum generuje 9,5W (na ledy idzie 6,5W) - na podwajaczu odpowiednio o połowę mniej. Raczej więc tych dodatkowych 10% nie odczuję w nogach. Z kolei prądnica raczej się nie będzie grzała znaczaco bo szacunkowo na niej będzie się wydzielało 1,6W. Cała jest z metalu, chłodzona powietrzem więc na 100% nie ma szans by się uszkodziła. Sprawdzić nie mam jak

 

Filmików chyba tez nie nakręcę podczas jazdy bo nie mam odpowiedniego sprzętu. Telefonem nic nie widać. Mogę co najwyżej w pomieszczeniu zasilić z zasilacza z regulacją prądu.

[zekker]

2-3 krotność nominalnej mocy skłania do myślenia jak sprzęt znosi w dłuższym okresie czasu. Po prostu jestem ciekawy.

 

  W dniu 7.01.2014 o 15:47, gruby2 napisał:

Nie. Z przodu widzę co się dzieje, Z tyłu nie bardzo.

Tak czy inaczej nie bardzo masz wpływ na innych

Ja sobie chwalę u innych rowerzystów boczną widoczność, łatwiej się zorientować, w którą stronę są ustawieni.

 

  W dniu 7.01.2014 o 15:47, gruby2 napisał:

diody są podłączone bezpośrednio do pradnicy beż żadnych ograniczników czy regulatorów prądu.

Warto pomyśleć na przyszłość, dobry sterownik daje więcej możliwości np. zmniejszenie mocy na postoju zamiast dodatkowej diody.

[gruby2]

  Cytat

2-3 krotność nominalnej mocy skłania do myślenia jak sprzęt znosi w dłuższym okresie czasu. Po prostu jestem ciekawy.

W tym przypadku przekroczenie nominalnej mocy nie jest szkodliwe tak jak w przypadku podkręcania procesorów czy wysterowania ledów pradem większym niż maksymalny. To wynika z zasady działania prądnicy. Prądnica jest elementem, który dąży do wygenerowania 0,5A. Jeśli podłączamy więc różne odbiorniki (czyli o różnej rezystancji) to prądnica dążąc do prądu 0,5A musi generować inne napięcie zgodne z prawem Ohma. Napięcie znamionowe podawane jest dla żarówek żarnikowych (halogeny). 0,5A ustali się przy 6V (rezystancja żarówek rowerowych to ~12 ohm) co da znamionowe 3W. W przypadku ledów np. MK-R rezystancja wynosi w przybliżeniu ok. 24 ohm (12V, 0,5A). Większa rezystancja to większe napięcie by prądnica generowała 0,5A.

 

Reasumując. Jedynym parametrem, który może zaszkodzić pradnicy to prąd (może popalić uzwojenia). A ten się nie zmienia bo prądnica nie jest w stanie wygenerować większego. Wyższe napięcie też nie jest groźne gdyż prądnica może działac bez obciążenia (wyłączona lampka) a wtedy generuje sporo ponad 50V (zobacz ch-kę prądnicy - link w pierwszym poście). Musi więc być odporna na takie napięcia więc 14V też spokojnie wytrzyma.

Pozostaje jeszcze nagrzewanie. Zobacz jak wyglądają uzwojenia: http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=H5_6FluEAtM#t=152. Tam nie ma przewodów, uzwojenia są z blachy więc nie ma szans by się coś popaliło bez powodu. A że blacha dość spora to jest też duża powierzchnia do nagrzewania. Prądnica raczej się nie przegrzeje tym bardziej, że jak oszacowałem to wydzieli się na niej raptem niecałe 2W.

 

Poza tym nie słyszałem i nie znalazłem nigdzie by ktoś uszkodził prądnicę pobierając więcej mocy niż znamionowa a znam  osoby, które zasilają 6 białych ledów (9W) od wielu lat i prądnica nadal działa. Szybciej padnie łożysko.

  Cytat

Tak czy inaczej nie bardzo masz wpływ na innych

Wpływu nie mam ale tych z przodu mam szansę zobaczyć i odpowiednio zareagować. Z tyłu gorzej więc lepiej mieć to podtrzymanie na czas, który potrzebujemy na usunięcie się z jezdni. Ale jak napisałem głównie chcę uniknąc dyskusji z tymi co dostają furiacji na widok braku zapalonego światła jak rower stoi. Widać nie wszyscy wiedzą, że istnieje inne zasilanie niż bateryjne.

  Cytat

Ja sobie chwalę u innych rowerzystów boczną widoczność, łatwiej się zorientować, w którą stronę są ustawieni.

A do czego to jest potrzebne? Na skrzyżowaniach zawsze widać przednią lampkę z boku więc widać w którą stronę jedzie.

  Cytat

Warto pomyśleć na przyszłość, dobry sterownik daje więcej możliwości np. zmniejszenie mocy na postoju zamiast dodatkowej diody.

Dobry sterownik jednak będzie gorszy od jego braku. Przetwornica zawsze pobiera sporo mocy (spadek na diodzie, straty na kluczu). Szacunkowo sterownik na przetwornicy od EdiMa pobiera 10% mocy całkowitej, zastosowany przeze mnie 1-2%. Jest to spora różnica. Dla mnie istotna tym bardziej, że przetwornica nie daje dla mnie żadnych korzyści. Regulacja prądu jest dla mnie zbędna. Obecnie mam dwa tryby i wystarczy.

 

Poza tym co masz na myśli mówiąc zmniejszenie mocy na postoju? Jak stoję to prądnica nie generuje prądu więc dioda i tak nie będzie świeciła. Akumulatorom mówię stanowczo nie Nie mam ochoty ładować ani tym bardziej komplikować układu by ładować akumulator z prądnicy i zasilać z obu źródeł.

[zekker]

To co robi większość lampek na postoju. Nie ciągną ile mogą prądu, a tylko tyle ile im jest dane. Np. tylna tak na oko o połowę słabiej świeci niż podczas jazdy. Ograniczając maksymalny pobór prądu wydłuży się czas świecenia.

 

  W dniu 8.01.2014 o 09:38, gruby2 napisał:

A do czego to jest potrzebne? Na skrzyżowaniach zawsze widać przednią lampkę z boku więc widać w którą stronę jedzie.

A choćby do zdecydowania, którą stroną omijać, albo czy ktoś będzie próbował zjechać z wysepki na mój pas. Jest to dodatkowa informacja pomagająca zorientować się w zamiarach innych uczestników ruchu.

Niestety nie zawsze widać. Zdarzają się też idioci z czerwonymi na przodzie. Jak widzisz dwie czerwone z boku, to wiesz, że stoi głąb i można się po nim spodziewać wszystkiego.

[gruby2]

  Cytat

To co robi większość lampek na postoju. Nie ciągną ile mogą prądu, a tylko tyle ile im jest dane. Np. tylna tak na oko o połowę słabiej świeci niż podczas jazdy. Ograniczając maksymalny pobór prądu wydłuży się czas świecenia.

Ok. Tylko ja nadal mam do dyspozycji kondensator. Potrzebuję więc układu, który wykrywa zatrzymanie (kolejny przetwornik f/U) i ograniczy pobór prądu z kondensatora przez diodę (komparator z kluczem). Jaki to ma sens skoro efektywne podtrzymanie na pełnej mocy działa z 30 sekund a przez kolejne 2-3 minut świeci może byle jak ale zawsze widać. Taki układ jest więc przerostem formy nad treścią bo z przodu taniej wyjdzie dokupić dodatkową diodę za 8PLN z kondensatorem za 5pln niż bawić się w kolejne układy. 

  Cytat

Niestety nie zawsze widać. Zdarzają się też idioci z czerwonymi na przodzie. Jak widzisz dwie czerwone z boku, to wiesz, że stoi głąb i można się po nim spodziewać wszystkiego.

Przepraszam ale nie ogarniam. Idiotą nie jestem więc nikomu nie muszę sygnalizować tego, że stoję bokiem bo tego na jezdni czy DDR nie robię. Wymuszać pierwszeństwa też nie zamierzam. A w przypadku normalnego ruchu boczne odblaski z prawidłowym oświetleniem są tyle warte: http://www.youtube.com/watch?v=lR8BEhVlx18

 

A że zdarzają się idioci to wiem. Ja widuję nawet idiotę z białą z tyłu a nawet zieloną z przodu. A dwie czerwone to dla mnie wózek rowerowy, z boku stosuje się pomarańczowe odblaski (poza oponami).

[zekker]

Filmik dobrze by pokazywał co mam na myśli jakby to rowerzysta stał przed skrzyżowaniem, a samochód jechał. Ewentualnie obie osoby dojeżdżają do skrzyżowania.

Zauważ, że chyba wszystkie samochody mają widoczne światła (i przednie i tylne) w szerszym zakresie niż 90 stopni od osi pojazdu. Pozwala to na szybsze i dokładniejsze zlokalizowanie pojazdu w przestrzeni.

Po prostu, jeżeli samemu się robi lampkę, to czemu by nie zadbać o lepszą widoczność siebie?

Odblaski na kołach są dobre o ile reflektor sięgnie.

 

Zielone z przodu widywałem, ale białego z tyłu jeszcze nie

[mklos1]

@@gruby2, Niezły projekt. Jak będziesz rozwijał dalej zastanów się nad zastosowaniem diody o niższym napięciu przewodzenia i zastosowaniem przetwornicy buck-boost ze sprzężeniem prądowym.

[gruby2]

  Cytat

 

Jak będziesz rozwijał dalej zastanów się nad zastosowaniem diody o niższym napięciu przewodzenia i zastosowaniem przetwornicy buck-boost ze sprzężeniem prądowym.

Nie ma to sensu. Jak napisałem wcześniej przetwornica zawsze zmniejszy sprawność i to dość znacznie (10% strat). W zastosowanym przeze mnie nie ma takich strat bo nie ma żadnych elementów w głównym obwodzie prądowym (przetwornica ma diodę i tranzystor). Pobór mocy przez przetwornik f/U jest pomijalnie mały (1%). Prostownika nie liczę bo on będzie w kazdym układzie.

 

Druga rzecz to rozumiem, że masz na myśli zastosowanie diody na niższe napięcie (np. XM-L) ale wygenerowanie wyższego prądu (np. 2A by odpowiadało MK-R). Dwa problemy:

1. Chociaż przy prądnicy wskazane jest niskie napięcie zasilania by oświetlenie działa przy jak najniższej prędkości to jednak sprawność lm/W przy wyższych prądach jest gorsza. Może i XM-L ma lepszą sprawność od MK-R ale różnica pradów 2A a 0,5A niweluje tę różnicę:

- MK-R - 0,5A, 11,45V, 6,26W, 735lm -> 117lm/W

- XM-L2 - 2A, 3,13V, 5,72W, 675lm -> 118lm/W

2.Ale jak zwiększyć prąd na wyjściu? Z prądnicy nie da się wyciągnąć większego prądu niż 500mA więc przetwornica nic tu nie zdziała. Przy prądnicy przetwornica buck-boost jak i buck nie ma zastosowania bo nie ma co obniżać napięcia. Prądnica nigdy nie wygeneruje wyższego napięcia niż wymagane do przepływu prądu 0,5A przez odbiornik. Tylko przetwornica podwyższająca ma sens.

 

@zekker

Zbaczamy z tematu. Każda lampka rowerowa czy latarka zapewnia odpowiednią widoczność boczną z dość dużego kąta. Na skrzyżowaniu nie ma szans by nie zauważyć rowerzysty nadjeżdżającego z boku.

Większość samochodów akurat nie ma skonstruowanych reflektorów tak by były widoczne z kąta większego niż 90 stopni. Zwykle jest to mniej, szczególnie tylne lampy nie umiejscowione na słupku. Nie bez powodu też w niektórych autach stosuje się obrysowe boczne.

Ja na pewno nie będę się bawił w jakieś oświetlanie się z boku bo jak pokazałem ci na filmiku lampki są widoczne z kąta bliskiego 90 beż żadnego ukierunkowywania strumienia na boki.

Ja mam akurat widoczność nawet wsteczna z uwagi na załamanie światła na szkiełku ale je usunę bo mi nie jest potrzebne. Zrobię zdjęcia lampek jak swiecą to zrobię też zdjęcia z boku.

 

 

[mklos1]

@@gruby2, Na chwilę obecną nie ma żadnej kontroli nad prądem diody. Pakujesz w diodę to, co dynamo wyda. Przetwornica by to usprawniła, szczególnie, gdybyś chciał zrobić kilka stopni jasności świecenia.

[gruby2]

Przeczytałeś pierwszy post? Mam dwa stopnie: 100% i 50%. Można dodać też 25% stosując poczwaracz napięcia. Choć mam plan zbudować prototyp to jednak tylko dla testów by zobaczyć przy jakiej prędkości zaczyna świecić. Obecnie, jeżdżąc z tym co mam, w ogóle nie odczuwam braku oświetlenia do ok. 5km/h (dla upartych można dodać podtrzymanie również z przodu).

 

I nadal powtórzę. Przetwornica zawsze zmniejszy sprawność (ok. 10%) a więcej stopni jasności w przypadku prądnicy nie ma sensu. To nie są akumulatory, które mogą się rozładować.

 

I jeszcze jakby ktoś chciał porównania do przetwornicy. Układ wygląda tak: http://www.swiatelka.pl/viewtopic.php?t=890&postdays=0&postorder=asc&start=156 a wydajność: http://www.swiatelka.pl/viewtopic.php?t=890&postdays=0&postorder=asc&start=171.

Ten sterownik na przetwornicy nie ma trybów. Można je dodać następująco:

1. Wprowadzić kilka rezystorów, które służyły by do pomiaru prądu i sterowania komparatorem limitującym prąd. problem jednak w tym, że te rezystory muszą być bardzo małe (rzędu dziesiątych ohma) bo znajdują się w obwodzie głównym (1 ohm w stosunku do np. 24 ohm ledów daje już kolejną stratę rzędu 4%). Dodatkowo przewody do przełącznika i sam przełącznik. Kolejna dodatkowa rezystancja, kolejne straty. Może już nie tak znaczące ale znacząco wpływające na wartość regulowanego prądu. generalnie tego sposobu się nie wykorzystuje.

2. Sterowanie PWM. Potrzebny układ generujący PWM. Jakiś mikrontroler co jeszcze bardziej komplikuje układ i podnosi jego koszt.

 

Jaki jest więc sens stosowania przetwornicy, z której wyciągnie się mniej mocy?

Jaki jest więc sens posiadania większej liczby trybów niż dwa skoro lepiej oświetlać drogę mocniej a nie jesteśmy ograniczeni czasem świecenia?

Dlaczego nie pakować w diodę całego prądu jeśli można? Po co go ograniczać? W tym układzie to jest właśnie zaletą tylko wystarczy zastosować diodę wytrzymującą takie prądy z zapasem.

[mklos1]

Upierać się nie będę, gdyż sprawność to argument konkretny jest.

[gruby2]

Wnioskuję, że prądnice rowerowe nie są zbyt popularne więc wiekszość myśli kategoriami latarek czy lampek rowerowych.

 

Dodam tylko, że posiadanie wielu trybów świecenia poza oszczędnością akumulatorów służą jeszcze zabezpieczeniu termicznemu diody. Jak widać w mojej lampce radiator jest na zewnątrz (dobre chłodzenie pędem powietrza, w latarkach kiepskie) a dioda do niego przyklejona poprzez mcpcb (duża równomierna powierzchnia styku w przeciwieństwie do latarek).

 

Po prostu tę lampkę będę wykorzystywał tylko na rowerze więc obudowa jest dla mnie zbędna a więc i odpadają problemy z nią związane.

 

Analogicznie jak z rozwiązaniem odcięcia kolegi zekker. Bardzo przydatne w latarkach gdy wykorzystujemy również poza rowerem, odchylamy i mamy pełny snop światła. Ja nie będę używał tej lampki jako latarki więc wygodniej nakleić taśmę.

[cmsydney]

...

[gruby2]

Załączam filmik. Lampka świeci na połowie mocy (wymuszony podwajacz)
http://www.youtube.com/watch?v=jGpD4Wv5FZA

[zekker]

A jak na pełnej?

[gruby2]

Dwa razy mocniej (prąd jest dwa razy większy). Niedługo zamieszczę filmik jak zamontuję nowy układ i będę mógł poprawnie wyregulować.

[gruby2]

Zmodyfikowałem lampki i układ.

Wykonałem płytkę w formacie prostokątnym. Obecnie wkłada się ją w zamykaną obudowę. Zdecydowanie łatwiejszy dostęp niż wcześniej.


Zmodyfikowałem też szkiełko. Z przodu nakleiłem odblask by zasłonić wewnętrzne odcięcie:

Od drugiej strony nakleiłem folię aluminiową (z opakowania od kiślu) by odciąć wiązkę od góry i by cofała światło do odbłyśnika:

Później doszedłem do wniosku, że lepiej jednak dorobić odbłyśnik poziomy by wiązka się nie cofała do tyłu:

Ostatecznie wygląda to tak (czarna puszka to obudowa sterownika):

Na szkiełko nałożyłem jeszcze kawałek dętki by zakryć krawędź szkła, na którym "cofa się" światło i wali po oczach.

Za jakiś czas zamieszczę pełne pomiary z prawidłowo działającą automatyczną zmianą trybów 50%/100%. Wlutowałem potencjometr precyzyjny (ok. 20 obrotów na zakres) co pozwala na dokładniejsze wyregulowanie. Zmodyfikowałem tez histerezę by przełączanie nie było odczuwalne. Histereza działa na napięcie a to zmienia się w bardzo małym zakresie w stosunku do prądu diody. Poprzednia histereza 2% na napięcie powodowała zmianę prądu o 50mA przy przełączaniu. Było to bardzo odczuwalne. Teraz jest 0,2% co daje niezauważalną zmianę kilku mA.

[gruby2]

Wykonałem pomiary. Testy dla koła 26", pomiar częstotliwości  z dokładnością do 1Hz. Wyniki są dodatkowo obarczone błędem z uwagi na podtrzymanie tylnej lampki. Starałem się poczekać aż napięcie się ustali (czyli kondensator naładuje do właściwego napięcia) jak i pomiary robiłem zgodnie ze wzrostem prędkości. Dodatkowo kondensator filtrujący 10000uF ma również pewne opóźnienie, szczególnie przy niskich prędkościach.

[gruby2]

Kolejne filmy:

Świecenie lampy przedniej (z odcięciem) jak i tylnej:
http://www.youtube.com/watch?v=LvXMv7Gvbj4

Automatyczna zmiana trybów 50%/100%.
http://www.youtube.com/watch?v=7ogDC_iPSBw

[gruby2]

Kolejny filmik lepiej obrazujący wiązkę z odcięciem.
http://www.youtube.com/watch?v=ozcPxeCag9I

[vitesse]

mam dwie spalone diodowe lampki chetnie bym je przerobil na cos co daje swiatlo, nie mniej trawic plytke, itd. dzuo roboty jest jakas prosta dioda ktora moge wstawic zamiast obecnej? ewentualnei jakis prosty sterownik

[zekker]

Pytanie co się w nich spaliło, same diody, czy układ zasilania, czy wszystko.

Przede wszystkim pokaż co masz, bo ciężko radzić w ciemno.

[vitesse]

oki jutro zrobie fotki

w jednej byly 4 diody i tak gasly po kolei, a w drugiej to nie wiem