Ничего не найдено :(
    В гостях у Самоделкина! » Темы » Ремонт, модернизация » Переделка велосипедного фонарика из магазина «FIX-price»

    Переделка велосипедного фонарика из магазина «FIX-price»

    Всем доброго времени суток. Предлагаю вашему вниманию свой вариант простой переделки дешёвого китайского велосипедного фонарика, из магазина «FIX-price», для работы от внешнего источника питания. А так же небольшой обзор его конструкции.



    Идея была перевести данный фонарик на питание от стандартного внешнего аккумулятора напряжением 5V (или бокса с батарейками с большим напряжением и емкостью) и убрать перегрев «XML» светодиода, без изготовления радиатора. Обойтись без приобретения готовых китайских модулей, а реализовать простую электронную схему, с минимальным количеством деталей.

    В данной конструкции использовано:
    - Односторонний фольгированный стеклотекстолит толщиной 1,5мм.
    - Радиодетали, согласно схеме.
    - Провода.
    - Обрезок провода с USB разъемом.
    - Электроизоляционный акриловый лак «PLASTIK-71».

    Из инструментов использовалось:
    - МФИ «Dremel» на стойке.
    - Ножницы по металлу.
    - Паяльник.
    - Пистолет для термоклея.
    - Отвертка, кусачки.

    Данные фонарики были приобретены в сети магазинов дешёвых товаров «FIX-price» за «символическую» цену в 146 рублей. Удобство этих фонариков заключается в том, что управление «XML» светодиодом и «COB» матрицей осуществляется не зависимо друг от друга отдельными «щелкунчиками». По этому, не требуется многократного нажатия на переключатель для выбора нужного режима работы, что продлевает срок их службы. Фонарики очень легкие. В комплекте имеется быстросъемное крепление для руля.
    Т.к. корпус полностью пластиковый, то главным недостатком является отсутствие теплоотвода от «XML» светодиода.








    В фонариках реализована простейшая схема ограничения тока с помощью двух резисторов сопротивлением 1Om + внутреннее сопротивление батареек. В результате измеренный ток потребления «XML» светодиодом составляет 0,5А и ток «COB» матрицы 0,5А (при установленных новых батарейках). Заявленная производителем мощность «XML» светодиода 3W (в чем я совершенно не уверен).
    Для сравнения приведены параметры аналогичных светодиодов, указанные в магазине «Радиодетали»:
    - «XML» 1W: 3-3.8V (есть и 2-2,8V), 0.35A, около 20-40 Lum.
    - «XML» 3W: 3-3.8V, 0.7-0.8A, около 200-210 Lum.

    Фонарик тестировался в течении двух часов непрерывной работы с дешевыми батарейками из магазина «FIX-price».



    В результате перегрева «XML» светодиода начинает оплавляться место его крепления в корпусе и начинает деградировать зеркальное покрытие пластикового отражателя.


    Переделка велосипедного фонарика из магазина «FIX-price»


    Схема стабилизаторов тока была реализована на дешевых ИС LM317T. Печатная плата изготовлена с учетом возможности подбора резисторов и их комбинации, для установки необходимого стабилизированного тока. При указанных номиналах схема ограничивает ток светодиодов в пределах 0,165-0,175А. При таких токах не происходит перегрева светодиодов. Детали на плате остаются еле теплыми, поэтому радиаторы сделаны с минимальными размерами (в принципе можно обойтись и без них). Яркость свечения уменьшилась совсем малозаметно (в сравнении с током 0,5А), при этом остается вполне стабильной во время эксплуатации. Заметно увеличивается время непрерывной работы от аккумулятора или модуля с батарейками. Печатная плата имеет размеры 32х45мм.




    Радиаторы для ИС были вырезаны ножницами по металлу из радиаторов, выпаянных из «радио хлама».



    Провод с USB разъемом достаточно надежно закреплен в верхней части корпуса с помощью термоклея.




    Все провода были заменены на более качественные (с большим сечением). При сборке корпуса они свободно продеваются через готовые отверстия, предусмотренные для прижимных контактов батареек.




    Печатная плата была обработана электроизоляционным лаком «PLASTIK-71». Она достаточно удобно размещается в батарейном отсеке корпуса и не требует дополнительного крепежа.







    При оценке данного китайского «чуда», стоит обратить внимание на его «символическую» цену (всего 146 рублей). Соответственно и особого качества ожидать не стоит, хотя сделано довольно аккуратно. Есть запас для самостоятельного творчества. Источник питания удобно размещается в небольшом подсумке, который крепится на руле моего велосипеда.

    Небольшое дополнение.
    В магазинах «FIX-price» иногда попадаются довольно интересные вещи, аналоги которых на «Aliexpress» стоят обычно даже дороже.
    Вот пример фонарика в полностью алюминиевом корпусе, с креплением для велосипеда и регулируемой фокусировкой. Отличие от фонариков аналогичной конструкции заключается в поворотной (резьбовой) системе фокусировки. За счет чего фокусировка не сбивается. В креплении можно фиксировать и другие фонарики круглой формы и аналогичного диаметра.



    Если что-то в описании упущено, надеюсь, эти нюансы можно рассмотреть на представленных фото. Заранее прошу прощения за возможные ошибки и опечатки.

    Если нужна дополнительная информация, пишите на почту, постараюсь обязательно ответить. Отзывы, идеи, предложения по улучшению конструкции, имеющиеся практические результаты эксплуатации и комментарии приветствуются.

    Август 2021г.
    Станислав Шурупкин.
    Email: st-shur@mail.ru
    Вопрос\тема автоматически публикуется в соц. сети сайта - следите и там за ответами:
    Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
    Подборки: Фонарик

    Доработка велосипедного фонарика X-TIGER

    Передатчик Turnigy 9X, эксплуатация, модернизация, ремонты

    Добавить комментарий

    21 комментарий
    Гость Степан
    st-shur,


    Цитата: st-shur
    ino53,

    Т.е. она не в режиме и может вести себя как хочет.

    Может при питании 5V ИС еще не входит в режим стабилизации, зато при повышении напряжения от 6 до 10V ток через XML не превышает 175-180mA.




    Наконец начинает доходить и до автора, что микросхема не в режиме, ей просто не хватает напряжения что бы стать источником тока. В этой схеме она играет роль резистора с радиатором.

    ino53
    Гость Степан, если Вы нормально зарегистрируетесь, то Ваши достаточно интересные посты не будут проходить модерацию, а будут появляться на форуме сразу же, не с задержкой на несколько (до12) часов... smile 



    st-shur Автор
    ino53,


    Возможно Вы имели ввиду 0,134V / 1Om = 0.134A? При этом наверное стоит иметь ввиду ток через контакт регулировки ADJ? Тем не менее практически схема вполне прилично работает.

    За комментарии спасибо.

    ino53
    Цитата: st-shur
    зато при повышении напряжения от 6 до 10V ток через XML не превышает 175-180mA.
    О нечистой силе я вроде писал... pardon
    Цитата: st-shur
    Значение 0,134 это измеренное значение падения напряжения на указном в схеме резисторе в ВОЛЬТАХ.

    Если это вольты на резисторе 1 Ом, то, интересно, какой-же ток через него идет? scratch  

    При описание относительно сильного нагрева резистора (4Ом 1W), имелось в виду простое подключение XML светодиода через резистор к ИП 5V

    Вот теперь понятнее: 2 В/4 Ом = 0,5 А. И дальше 0,5 А * 2 В = 1 Вт.  Это же не несчастные 0,268 Вт! yes 

    st-shur Автор
    Иван_Похмельев,

    Если при одном и том же токе гасящий резистор в простейшей схеме греется намного сильней, чем LM317 в схеме стабилизатора тока, то Вы посрамили дедушку Ломоносова и прочих Гей-Люссаков.))

    Имелось в виду подключение XML светодиода к ИП 5V просто через резистор, без использования LM317.



    st-shur Автор
    ino53,

    Т.е. она не в режиме и может вести себя как хочет.

    Может при питании 5V ИС еще не входит в режим стабилизации, зато при повышении напряжения от 6 до 10V ток через XML не превышает 175-180mA.



    st-shur Автор
    ino53,

    При описание относительно сильного нагрева резистора (4Ом 1W), имелось в виду простое подключение XML светодиода через резистор к ИП 5V. Сначала была идея ограничить ток до 300-350mA (что соответствует питанию XML 1W).

    Насчет нагрева - эти самые 2 В * 0,134 А = 0,268 Вт, о такой мелочи и говорить неохота.

    Значение 0,134 это измеренное значение падения напряжения на указном в схеме резисторе в ВОЛЬТАХ.


    Иван_Похмельев
    Цитата: st-shur
    Резистор греется намного сильней, чем LM317!!!

    Если при одном и том же токе гасящий резистор в простейшей схеме греется намного сильней, чем LM317 в схеме стабилизатора тока, то Вы посрамили дедушку Ломоносова и прочих Гей-Люссаков.))


    ino53
    Цитата: st-shur
    Не знаю где какие "глюки",

    Ну как где, вот... 

    4,91 В - (2,78 +0,134) = около двух вольт. А в даташите:

    Т.е. она не в режиме и может вести себя как хочет. smile 

    Насчет нагрева - эти самые 2 В * 0,134 А = 0,268 Вт, о такой мелочи и говорить неохота. А насчет нагрева резистора - это вопрос, нечистая сила вмешалась pardon 

    st-shur Автор
    ino53,


    Замеренные параметры, при напряжении питания 4,91V от PB. Напряжение на XML 2.78V, напряжение на резисторе (китайский пленочный) 0,134V. Не знаю где какие "глюки", но в целом вся конструкция нормально работает. Нагрев очень маленький.

    ino53
    Цитата: st-shur
    На практике все оказалось не совсем так, как при расчетах.

    Вообще-то я склонен верить в нечистую силу, но не здесь... Три взятых наугад 317, резистор С5-16ВМ2-1 Ом +/-1%. Напряжение измерено на нем. Результат одинаков. pardon 


    Гость Степан
    ino53,


    Вот про это и речь. Напряжение источника питания 5 вольт, падение на микросхеме , по даташиту, 3вольта, падение на резисторе, если автор все точно  -0,175в, что остаётся на светодиод- 1,825 вольта. При таком напряжении он гореть не будет, значит на микросхеме будет падать значительно меньше.

    Если учесть, что напряжение на сов матрице около 3 в, то микросхема должна вносить потери напряжения 1,825 вольта. При снижении напряжения батареи до 4 вольт, на всю приблуду будет приходится около 1 вольта. Понятно, что  роль генератора тока она уже выполнять не будет.

    К чему это я? В первом случае ( когда батарея свежая) КПД системы будет около 60%, а при разряде батареи около 80%. В данном случае микросхема реально ограничивает диапазон напряжений батареи.

    Автор путает температуру и теплоту. Сними микросхему с радиатора- будет греться как резистор, обеспечь резистор эффективным теплоотводом, будет работать как микросхема.

    Физику не нае...ь, если ты не Алладин Хоттабыч.

    st-shur Автор
    ino53,


    Пользовался данным калькулятором! На практике все оказалось не совсем так, как при расчетах. По крайне мере при работе с низкими напряжениями. Или может из-за разброса параметров LM317 (т.к. используются китайские ИС купленные на "Алишке"?).

    ino53

    При указанных номиналах схема ограничивает ток светодиодов в пределах 0,165-0,175А.

    Разве? scratch


    Гость Степан
    st-shur,


    По закону Джоуля-Ленца, на резисторе сопротивлением R  и протекающим через него током I выделяется теплота, по формуле Р=I²R, где Р-электрическая энергия, которая в конечном итоге по закону сохранения энергии в конечном итоге становится теплотой.

    В системе, имеющей батарею Е, потребитель N и систему передачи энергии от батареи к потребителю R, при равенстве энергии, поступающей на потребитель, независимо, в каком виде представлен R, будет ли это один сосредоточенный резистор, или множество ,или устройство электронного типа, обладающее свойствами R, энергия выделяемая на нем ( теряемая на нем) будет во всех случаях одинаковой.

    Работа импульсных преобразователей выигрывает в том, что позволяет потреблять от источника значительно меньший ток, нежели отдаваемый в нагрузку, что в физическом смысле выражается в увеличении сопротивления потребителя N со стороны источника Е, уменьшении внутреннего сопротивления передачи R ,  и передаче энергии с выгодой 80-96℅. 

    Благодарю за внимание.

    st-shur Автор
    Гость Степан,


    Нет не так же! Резистор греется намного сильней, чем LM317!!!

    Гость Степан
    st-shur,


    Ну снизил бы ток резистором до нынешних... И все бы работало точно также.в данном случае микросхема выполняет роль управляемого резистора. Я уже писал, неизвестно, в каком случае энерго использование будет выше.

    st-shur Автор
    Гость Степан,

    Принципиальной разницы с резистором нет, теперь тоже самое тепло будет рассеивать регулятор, можно было просто поставить резистор большего сопротивления.

    Разница как раз есть (проверено на практике). Поскольку стандартный "Power Bank" обычно имеет встроенный на стабилизатор 5V, то при установке резистора 1-2W он превращается в реальную "печку" и энергия тратится на обогрев конструкции. При использовании LM317 нагрев деталей еле заметен! Так же собранная схема позволяет использовать модуль с батарейками с большим напряжением без замены резистора, ток остается в тех же пределах. Задача была снизить температуру XML светодиода за счет уменьшения тока ближе к минимальному, предусмотренному параметрами эксплуатации аналогичных светодиодов (это около 160mA). По скольку эксперимент проводился с довольно дешевым фонариком, то возиться с изготовлением радиатора смысла не было. Доработка конструкции более "серьезного" фонарика была описана в предыдущей статье.



    st-shur Автор
    Гость Валерий,


    Использовались детали имевшиеся, на тот момент в наличии (в качестве эксперимента с дешевым фонариком).

    Гость Степан

    Жаль, что автор не померил напряжения,по даташиту разница входного и выходного напряжения lm317 - 3 вольта, правда в интернете также встречается цифра в 1,5 вольта в реальной конструкции. Так или иначе при таких низких напряжениях это будет снижать используемый заряд батареи.

    Принципиальной разницы с резистором нет, теперь тоже самое тепло будет рассеивать регулятор, можно было просто поставить резистор большего сопротивления. А с учётом выше написанного, энергоиспользование   реального устройства ещё бы и померить.

    В отношении снижения яркости. Светодиод сам по себе хороший стабилизатор, яркость более стабильная, нежели чем у лампы накаливания. Я бы провёл более тщательные испытания. Низковольтное  устройство очень сложно сделать экономичным без импульсных стабилизаторов.начинает сказываться неидеальность полупроводников.

    Гость Валерий

    Лучше было бы использовать драйверы линейные AMC7135 или аналог MEL7128. Само то.

    Привет, Гость!


    Зарегистрируйтесь

    Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

    Войти

    Добавьте самоделку

    Добавьте тему

    Онлайн чат

    Последние комментарии

    Все комментарии