Разработка велофары Kompilator K-3M.

К комментариям
5
4
3
2
1
Опубликовано: 17.03.17велосвет.рфЧитать полностью
велосвет.рф

Разберитесь в себе и поймите, чего же вы любите.
Это имеет такое же прямое отношение к вашей работе, как и к вашей личной жизни.
Работа займёт большую часть вашей жизни, и единственный путь к самоуважению — делать то, что вы считаете стоящим больших усилий. А единственный способ выполнить такую работу — это любить то, чем вы заняты.

Есть только один способ проделать большую работу - полюбить её.







(с) Стив Джобс.



велосвет.рф
Благодаря моему отцу я понял что значит быть по-настоящему инженером.
Инженером, относящемуся со всей серьёзностью к своей профессии.

Я хорошо помню как отец объяснял мне, что эта наука самая важная в мире и что тот, кто способен создавать электрические устройства, может творить добро для человечества и вывести общество на новый виток развития.
Он говорил, что инженер может изменить мир и образ жизни для огромного количества людей.
Я по сей день верю в это. Верю в то, что инженеры заставляют мир вертеться.
Я посвятил этому всю свою жизнь и я считаю, что благодаря технологиям, будущее становится ближе.

Я думаю что и впредь буду инженером.
Всегда.


(с) Стив Возняк.


Скрыть.
Опубликовано: 4.01.16велосвет.рфЧитать полностью
Приветствую Вас, неравнодушные к качественному свету !

Присоединяйтесь к обсуждению находящейся в разработке велосипедной фары - Kompilator K-3M.

В данной теме, Вы можете поделиться своими идеями касательно конструктива устройства.
Все предложения рассматриваются и принимаются к сведению.
Давайте вместе сделаем фару, которая устроит большинство катальцев !

Данный продукт ориентирован на продвинутого пользователя, готового выложить за это изделие приличную сумму (ориентировочно, 8 500 р.).
За эти деньги, фара даёт Вам полноценный свет, не уступающий автомобильному как в мощности, так и в распределении.

А именно, мощный дальний позволяющий видеть на расстоянии не менее 50-ти метров.
Широкий свет средней зоны, для комфортного перемещения по пересеченной местности, в лесу и т.п.
Грамотный ближний, с четкой светотеневой границей, обеспечивающий уверенный засвет дороги до 15-ти метров, при этом не ослепляющий двигающихся во встречном направлении.

Как и в моей предыдущей (ссылка) разработке, K-3М заимеет три раздельно управляемые и настраиваемые зоны: ближнюю, среднюю, дальнюю. Однако, будет устранена "близорукость" прошлой разработки на ближней зоне. Кто не знает - ближний не слепил, но покрывал, всего 3-4 метра.

велосвет.рфУправление перейдет по наследству, с той лишь разницей, что кнопка с корпуса переместится на выноской переключатель.
Скорее всего добавлю ячеек для пользовательских настроек. Сейчас, управление организовано - так (ссылка).

В двух словах, имеется 6 пользовательских режимов, включаемых при помощи 3-х позиционного переключателя.
1,2,3 - запрограммированных Вами режима хранятся в первом блоке, 4,5,6 - во-втором. Переключение между блоками осуществляется двойным (как 2-й клик мыши) нажатием кнопки управления. А сами эти три режима соответствуют трём положениям выносного переключателя.

Режимов стало не хватать (6-ти) , по этому решил добавить еще 4.
2 к первой группе, и 2 ко второй. Всего получим 10 настраиваемых режима. Думаю в этом случае их хватит всем.

Алгоритм их включения такой - в выключенном состоянии (фара включена, свет нет) переключатель находится в среднем положении.

Переключаем влево - включается 7-й режим, переключаем обратно в центр - гаснет.
Переключаем вправо из центра - включается 8-й режим, переключаем обратно в центр - гаснет.
Если в выключенном состоянии переключатель оказался в одном из крайних положений (при подключении АКБ например), то ничего не горит. Переводим в центр, и обратно в крайнее - загорается 7 или 8 режим.
Таким же образом включаются 9 и 10 режимы, для этого надо двойным кликом включить вторую группу.
Если при работающем 7,8,9,10 режиме нажать кнопку управления, включится штатно, как и раньше, запрограммированный 1-6 режим.

велосвет.рфДрайвер будет переработан в плане уменьшения размеров и оптимизации последующего производства фар.
Схема зарекомендовала себя очень хорошо, более 3-х лет она трудится на моём велосипеде, в К-6 мощностью 50 ватт.

Светодиоды. Хватит уже использовать старые-добрые XM-L, летом 2015 года, CREE выпустила им на смену линейку очень интересных кристаллов.

Я остановил свой выбор на XHP-35 (ссылка), чей размер несколько меньше XMLного, а мощность на 40% выше, что вкупе с отличным КПД - 200 люменн на ватт, против 160 у самых последних хмелей, даст нам возможность в небольшой по габаритам фаре иметь приличный запас яркости.

Теоретически, на нейтральных бинах с учетом потерь связанных с нагревом и в оптике, с одного кристалла мы получим не менее 1200 люмен, у XML этот показатель находился возле отметки 800.
Пока я не определился с количеством источников света, хочу остановиться на трёх, при таком раскладе будем иметь 3 600 люмен, чего должно хватить почти всем. Для гурманов, несколько позже, выйдет K-6m, с потоком в 7 200 честных lm.

Батарея будет двух размеров. Стандарт - 4 х 18650, и макси - 8 х 18650.
Я закупаю свежие банки прямо с завода, протестированные мной 3000 мАч образцы, показали ёмкость 2950 мАч при разряде током в 2 А.

Почесав репу, решил закупить 3350 мАч, дороже на 16 центов (2.62$ против 2.46$), а ёмкость выше на 10%, 3250 мАч должно быть точно, проверю позже.

Управлять зарядом, балансировкой, КЗ, переразряд и перезаряд будет плата контроллера который мне предстоит разработать не позднее февраля.

ЗУ будет встроено в саму сборку, на ней разместится разъём XT-60 для подключения фары, а так же её заряда и разъём USB для использования батареи в качестве повербанки. На USB будет 5 вольт и предположительно 3 ампера.


Скрыть.
Опубликовано: 4.01.16велосвет.рфЧитать полностью
Начал воевать с оптикой ближнего света.

Собрал некое подобие мини-стенда, выточил первый, пробный отражатель.
Порадовало то, что сразу всё заработало, т.е. получилась четкая светотеневая граница, свет собран у самого её среза, что позволит "послать" вдаль больше, чем под колесо, тем самым обеспечив равномерный "засвет" по всей длине.

XHP35 которые будут устанавливаться в К-4, еще не пришли, по этому экспериментирую пока на XPG-2.
Подал 1.5А, на выходе не менее 400 люмен, ослепления нет и в помине. Теперь я признаю, К-3 и К-6 все таки малость слепили, а этот вариант даже намека на зайчик в глазу не оставляет при полной темноте.
Размер порадовал, внешняя линза получается диаметром - 21 мм, длина всего ближнего блока 32 мм. Это значит, размер фары будет небольшим.

Минус - граница получилась со слегка загнутыми кверху краями, буду этот косяк исправлять.
Вашему вниманию предлагаю несколько фото мегаколхозного мини-стенда. Всё выполнено из обрезков алюминия, смотрится дико, но светит зачетно.

велосвет.рф
велосвет.рф


Скрыть.
Опубликовано: 14.01.16велосвет.рфЧитать полностью
Как и следовало ожидать, простым копированием автофары дело не обошлось.
3-ю неделю изучаю программу моделирования оптических систем.
Есть сдвиги, но как я и думал, все оказалось очень сложно, без специального образования тяжело.
Выжал максимум из обычного рефлектора, как мог размазал пятно по длине засветки, но оно еще слишком яркое:

велосвет.рф
Теперь пытаюсь сделать отражатель составным и перекинуть часть света из зоны 4-5 метров в зону 7-8-9 метров.
На фото цифры, это миллиметры. Нуль (сверху) это руль велосипеда с фарой, вниз 10 метров дороги.
Как видно, ширина света будет порядка 2.5-3 метров по всей длине, никуда больше ничего не тратим.

Танцы с бубном вокруг равномерного распределения света исказили линию светотеневой границы, которую мы видим на стене.
Она получилась с провалом вниз, но это даже лучше в плане неослепления, встав перед велосипедом и присев не будешь ослеплён. Только если распластаться ниже 50 см, тогда зацепит.
Нуль по горизонтальной шкале, это 1 метр от земли, именно та высота, на которой установлена фара.
На рисунке ниже, стена на расстоянии 10 метров от фары.
Ширина стены 6 метров, т.е. 1 вертикальное деление равно 50 см.

велосвет.рф
Разработка ведется с учетом горизонтально установленного модуля ближнего. Т.е. если высота руля от земли 1 м, то и наивысший верхний срез светотеневой границы будет 1 метр на любом разумном удалении.

Сложил 2 картинки, сейчас примерно так визуализируется программой.

велосвет.рф
Работаю над большей равномерностью, надеюсь побороть эту заразу.


Скрыть.
Опубликовано: 21.01.16велосвет.рфЧитать полностью
Я думал - думал и наконец придумал как сделать (растянуть) из яркого светового пятна, продолговатое, покрывающее более-менее равномерной яркостью 10 метров дороги перед велосипедом.

Поступил так - разбил дорогу на 10 блоков (зон), чтобы видеть в какую зону, какой частью рефлектора отражаются лучи.
На фото ниже, общий план (вид справа, вид сверху).

велосвет.рф
На следующих фото видно, как по разному, в зависимости от зоны освещения отражаются лучи внутри рефлектора.

Тут сделана выборка лучей попадающих только в 10-ю зону, самую дальнюю от фары.

велосвет.рф
Ниже, видим те лучи, которые освещают только 3-ю зону.

велосвет.рф
А здесь, все лучи. Попробуй разберись ...

велосвет.рф
Такой метод оказался очень наглядным.
Далее, я из тех зон, где отражались лучи в яркое пятно, начал изменяя рефлектор, перенаправлять оных в даль (в неосвещенную зону).
В итоге рефлектор теперь состоит, как бы из 11-ти сегментов (ниже его 3D модель).

велосвет.рф
А диаграмма освещенности имеет такой вид.

велосвет.рф
Имеем более-менее равномерный засвет на протяжении 10-ти метров, 2.5 в ширину.
Далее, если убрать стену, еще 3-5 метров будет видно.


Скрыть.
Опубликовано: 23.01.16велосвет.рфЧитать полностью
Тестовый рефлектор на подходе.
Основную массу алюминия снял, теперь финишный проход 2-х миллиметровой фрезой с шагом 0.02 мм, затем полировка и надеюсь на положительный результат.
Пару проходов заснял на видео, всего их 1000, +- 10 .



Скрыть.
Опубликовано: 1.02.16велосвет.рфЧитать полностью
Приехали мои светодиоды.
Редкость они оказывается редкостная, отвалил за 10 штучек - 8050 руб.
Дедомизированных достать не удалось, потому срезал линзу как мог аккуратно, но неровность вылезла в небольшом артефакте. Это кольцо, выше светотеневой границы.
Кольцо настолько малозаметно, что на стене разглядеть можно только глазом. Камере его зафиксировать не удалось.
Когда придут безлинзовые, будет круто велосвет.рф.
Вот прототипчик, размеры сопоставимы с первым.

велосвет.рф
Светотеневая порадовала идеальной прямой линией. Вверху которой чернота велосвет.рф.
Правая часть границы завалена, т.к. прототип стоит под углом 45 градусов, в 3-х метрах от стены.
Общий рисунок на стене соответствует расчетному в программе, это радует.

велосвет.рф
С одинаковыми параметрами, был снят вид на прототип.
Расстояние до источника 4 метра.
1-й снимок, фотоаппарат на уровне 1 м. 60 см.
2-й снимок, фотоаппарат на уровне 60 см.
Вердикт: она нихрена не слепит, вообще .
Ах, да, в светодиод идёт 10 ватт, т.е. на выходе примерно 1000 люмен с учетом потерь на оптике.

велосвет.рф
велосвет.рф


Скрыть.
Опубликовано: 9.02.16велосвет.рфЧитать полностью
Произвел съемку прототипа ближнего для К-4.
Параметры съёмки взяты с таким расчетом, чтобы изображение на фото максимально совпадало с реальным.

То, что я увидел, мне очень понравилось. Если честно, не ожидал столько света от одного светодиода.

Вся система потребляет 13.5 ватт, учитывая КПД драйвера 95%, на кристалл приходит 12.8 ватт. Мой бин на такой мощности отваливает 1700 lm. света. За минус 25% потерь в оптической схеме, получаем - 1250.
И все эти 1250 люмен лежат на дороге, ничего не улетает в небо, вся моща идёт в дело, чего я собственно и добивался.

Для сравнения, есть фото ближнего света авто. Это Форд Фокус-2, 2007 г.в. Одну фару я прикрыл, так мне показалось честнее. Смотрите что получилось.

Для того, чтобы было нагляднее сравнивать фото, разместил их в своей сравнилке, проходите, смотрите - ссылка.
Кто не знает как сравнивать фото на моём ресурсе, наводите указатель мышы на иконку с надписью - "3600 lm.", всплывает подсказка, читаем, смотрим фото.
Наводим на следующую иконку, читаем, смотрим и т.д., (см. фто ниже).

велосвет.рф
И небольшое видео:



Чуть не забыл, ближняя бутыль с синей незамерзайкой - 10 метров. Что подальше - 15 м.

И вот ещё, фотоаппарат очень сильно выпячивает засвет в середине (участок 4-7 метров), это беда всей техники. На глаз, практически нет повышения яркости, всё ровненько.
Свет лег равномерно до отметки в 9 метров, далее видим плавный спад. Мне было хорошо видно дорогу, вплоть до 25 метров, для велосипеда вполне.
Несмотря на то, что я доволен (слабо сказано) результатом, все же немного поработаю над рефлектором. А именно, направлю ещё больше света вдаль.


Скрыть.
Опубликовано: 28.02.16велосвет.рфЧитать полностью
Начал строить вертикальную литьевую машинку (для изготовления пластиковых деталей). Она будет базироваться на гидравлическом прессе, 10 тонн.

велосвет.рф
Так же, заказаны сопутствующие комплектующие и детали для сборки агрегата:

1. Хромированные направляющие, Ф12 - 2 шт.
2. Держатель вала SH12 - 4 шт.
3. Линейный подшипник SC12 - 2 шт.
4. Пружины возвратные - 2 шт.
4. Труба хонингованная, 30 х 40, L=120 - 1 шт.
5. Шток, Ф30, L=200 - 1 шт.
6. кусочек стали, 50 х 50 х 20, для крышки с литьевой головкой.

Что надо сделать самому:

1. Нагревательный элемент. Замутил нихрома, читаю как правильно сделать ТЭН.
2. Регулятор нагревательного элемента. Буду делать на симисторе ( . ), прикручу светодиодный цифровой индикатор, для точной регулировки температуры расплава.

Как видите, для производства К-3М, приходится решать задачи казалось бы, никак не связанные с самой фарой.


Скрыть.
5
4
3
2
1


Оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.

Логин: Пароль:
Логин: Пароль:
94
93
92
91
90
89
88
87
86
85
84
...
Первая
MorneTaru (45) - 12.04.19велосвет.рф
велосвет.рф
grfmaniak, написал(а):велосвет.рф
Получил фару, все замечательно. Теперь думаю, как батарею закрепить, а то съезжает вниз по раме и болтается. К чему пришли опытные "эксплуататоры" фары? )
АКБ живёт в подсумке, либо внизу переднего треугольника. Для этого провод питания пришлось удлинить
MorneTaru (45) - 12.04.19велосвет.рф
велосвет.рф
Если кто будет на Звёздной гонке завтра - можете посмотреть на фару вживую.
Basic (3) - 13.04.19велосвет.рф
велосвет.рф
Вещь серьёзная, так мало производителей велофар вообще задумываются о таком понятии как СТГ..велосвет.рф
Вот если бы еще в следующей версии соединить два мира велосвета, аккумуляторный и генераторный...велосвет.рф
Хотя бы просто научить аккумулятор подзаряжаться от динамовтулки.
А в идеале повторить то, что сделано у Sinewave Cycles Beacon...
Получилась бы вещь, о которой я начинаю мечтать уже вчера.
Сейчас ищу хороший внедорожный свет в дополнение к текущему асфальтовому Luxos U.
Но было бы здорово заменить все одним устройством велосвет.рф
Indiсtа_Саusа (61) - 17.04.19велосвет.рф
велосвет.рф
Basic, в динамках обычно переменный ток, да и нормальная динамка хороших денег стоит, проще добавить ячеек и солнечную панельку на 10W.

Кстати тут кто-то ставил под сомнение целесообразность использования зарядки от солнца, типа мощности не хватит. При этом даже не поинтересовался массогабаритными характеристиками подобных панелей. Пусть Алексей поправит, но ёмкость аккумулятора 40Wh, Т.е. 10Wh панель зярядит аккумулятор за 4-5 часов в солнечный день.

Я так понимаю сдвинулся на 10 позицию в ожидании, а кто-то с 28-й на 23-ю.

От 5S (21V) бахнет если на прямую подключить?

Кстати если бы кнопки были развернуты на 90° относительно настоящего положения, то легко и элегантно решилась бы «проблема» с правым-левым положением.

Наподобие этого: ссылка
MorneTaru (45) - 18.04.19велосвет.рф
велосвет.рф
Indiсtа_Саusа, вы точно пользовались солнечным панелями, особенно на велосипеде? При отклонении градусов на 30 от нормали к солнцу КПД падает процентов на 70 ЕМНИП. А ведь это ещё идеальные условия, считай, потому что на веле отклонение будет градусов 50 и более (если она в тени велосипедиста не окажется). А в слегка пасмурный день там совсем крохи.
Kompilator (2340) - 18.04.19велосвет.рф
велосвет.рф
Indiсtа_Саusа, написал(а):велосвет.рф
От 5S (21V) бахнет если на прямую подключить?
Бахнет.
Basic (3) - 20.04.19велосвет.рф
велосвет.рф
Indiсtа_Саusа, написал(а):велосвет.рф
Basic, в динамках обычно переменный ток, да и нормальная динамка хороших денег стоит, проще добавить ячеек и солнечную панельку на 10W.
Ясное дело переменный, в этом и было предложение - научить следующую версию фары вытаскивать максимум с динамы. Например, известный в узких кругах Forumslader скачивает со стандартного SON 28 3W до 10-11 Ватт на хорошей скорости.
На крайний случай, конечно, можно попробовать Вампирчик-вело...велосвет.рф
А солнечная панелька для ночных покатушек - это пять велосвет.рф
A.N. (225) - Вчера.велосвет.рф
велосвет.рф
Basic, написал(а):велосвет.рф
в этом и было предложение - научить следующую версию фары вытаскивать максимум с динамы
зачем этому саму фару учить? Мне кажется, это задача для отдельного блока сопряжения фары с динамкой и батареей (которая будет большим-большим буфером). И, кому он нужен, его купит, а если кто с динамкой и не собирался ездить, то зачем ему это лишнее умение?..
A.N. (225) - Вчера.велосвет.рф
велосвет.рф
Я вот тут поездил по ночному лесу без снега и понял, что хотел бы ближний свет шире. Причём, радикально так шире - раза в 2 хотя бы. Потому что сейчас, присутствует-таки эффект шор при петлянии по лесу. Попробую пока, конечно, уйти с режима "ближний+средний" просто на средний и вкачать в средний вдвое большую мощность (как раз ту, которая сейчас делится на оба этих диода) - мож зайдёт. Но всё равно - в поле я предпочитаю ближний (деревьев нет, подсвечивать сверху нечего, зачем туда свет тратить?), а он таки-узковат.
Да, если тот же световой поток растянуть на вдвое большую площадь, яркость упадёт. Но это можно будет скомпенсировать, повысив мощность. Зато уменьшится разница в яркости между ближним и средним на одной и той же мощности и, возможно, вернётся смысл этой связки. Пока, на фоне ближнего, средний с полосатиком слишком слабый получается.
Kompilator (2340) - Вчера.велосвет.рф
велосвет.рф
A.N., написал(а):велосвет.рф
Я вот тут поездил по ночному лесу без снега и понял, что хотел бы ближний свет шире.
Это только если в следующей модели.
Пересчитывать рефлектор дело очень непростое, заниматься им не стану.
Ну и угодить под все хотелки нереально. Я специально делал неширокий ближний, с упором на дальность.
Всегда можно к ближнему включать средний, будет шире. Если б была фара только с одним ближним, тогда да, делал бы шире.
Basic (3) - Вчера.велосвет.рф
велосвет.рф
A.N., написал(а):велосвет.рф
зачем этому саму фару учить? Мне кажется, это задача для отдельного блока сопряжения фары с динамкой и батареей (которая будет большим-большим буфером).
В качестве программы-минимум да, так будет даже в чем-то лучше.
Просто кроме такого, буферного, режима, внутренняя хотелка еще хочет этакий директ-драйв, когда все что собрано с динамы, идет на диод, и это работает даже тогда, когда батарея разряжена или вообще отсутствует.
А в идеале есть еще промежуточные положения..велосвет.рф
Во губищу-то раскатал велосвет.рф
Да, широкий ближний тоже поддерживаю)
94
93
92
91
90
89
88
87
86
85
84
...
Первая