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:
105
104
103
102
101
100
99
98
97
96
95
...
Первая
Kompilator (2475) - 28.12.20велосвет.рф
велосвет.рф
Спасибо за информацию !
С наступающим всех НГ !
велосвет.рф
A.N. (276) - 28.12.20велосвет.рф
велосвет.рф
C наступающим! велосвет.рф
Kompilator (2475) - 29.12.20велосвет.рф
велосвет.рф
A.N., написал(а):велосвет.рф
Конечно, надо или совсем отгрызть выход USB, или по аналогии с этой ссылка доработкой, выключатель поставить (благо, есть).
Для питания фары пока спаял переходник из провода от "народной" фары и разъёма XT60, но вообще, надо б отгрызть круглый разъём и припаять XT60 напрямую. Или даже вместе с проводом поменять, если отгрызать USB насовсем.
Я себе собрал сборку из 8 * 18650. Ёмкость 6500 мАч, размер поменьше вышеупомянутого Вами бокса.
Просто в термоусадку и балансировочный разъём наружу.
A.N. (276) - 29.12.20велосвет.рф
велосвет.рф
Kompilator, написал(а):велосвет.рф
Просто в термоусадку и балансировочный разъём наружу.
Ну, мой вариант для менее рукастых. велосвет.рф Купил - сунул банки - работает.
Так-то понятно, что вариант 8х18650 даст ещё больше, просто паяльщик из меня так себе, плюс это ещё нужен модельный зарядник, балансирный разъём и т.д... Мне сложно и надо докупать многое. Готовых же боксов 8х18650 никогда не видел, из 6х18650 нужное напряжение не взять, 4х18650 мало. Ну, вот так оно само и получилось... ))
A.N. (276) - 29.12.20велосвет.рф
велосвет.рф
Вошёл в режим программирования, погонял в разных режимах.
Ближний мигает по L7 включительно, на L8 и L9 - уже нет.
Средний - по L6. L7-L8-L9 - в норме.
Средний + дальний уже нормально работают на L4.
Все 3 нормально живут от L3... И живут нормально вплоть до максимума. Люксметра у меня нет, но на каждое переключение настройки, есть скачок яркости (как и на родном аккумуляторе) и, на глаз, максимум "все 3" даёт примерно одной яркости пятно на стене что от родного, что от этого.

Что это вообще может быть? Я бы понял, если б наоборот - на малой мощности всё хорошо, на большой - нет. Но тут какая-то обратная зависимость - надо поднять потребляемую мощность выше 10 с чем-нибудь ватт, чтоб всё стало хорошо. Не понимаю...
MorneTaru (70) - 29.12.20велосвет.рф
велосвет.рф
A.N., а какого характера "мигание" вообще? При изменении нагрузки характер мигания меняется?
A.N. (276) - 30.12.20велосвет.рф
велосвет.рф
MorneTaru, написал(а):велосвет.рф
A.N., а какого характера "мигание" вообще?
Ну, вот как глазом моргнул. Яркость падает, потом восстанавливается. Скорость процесса - примерно как при моргании. До нуля падает, или просто сильно проседает - непонятно.

MorneTaru, написал(а):велосвет.рф
При изменении нагрузки характер мигания меняется?
Показалось, что чем меньше режим, тем чаще моргает. Может вечером ещё погоняю именно на эту тему. Вчера больше смотрел на каком режиме это прекращается.
Kompilator (2475) - 30.12.20велосвет.рф
велосвет.рф
A.N., нужно исключить электронику батареи. Она почему-то конфликтует с фарой.
A.N. (276) - 30.12.20велосвет.рф
велосвет.рф
Kompilator, я на днях отпаяю плату, чтоб посмотреть что там вообще есть. Пока крышку на 2 части разобрал, но там ничего не видно - все детали на нижней части, надо отпаивать пружинные контакты и боковые, которые к средним точкам идут:
ссылка

Если я сфотографирую и выложу фото сюда, по фотографии получится как-то понять, что там китайцы навертели?

С одной стороны, я изначально так и хотел - взять и выкинуть всё нафиг, как сделал в маленьком боксе, когда его с 8,4 на 16,8 переделывал. С другой - когда увидел отводы со дна коробки, как-то жалко стало. Вроде как, индивидуальный контроль банок, защита от переразряда и т.д... Может и зря, конечно, раз оно такое дурное...

Kompilator (2475) - 30.12.20велосвет.рф
велосвет.рф
A.N., фотографируйте посмотрим.
Лучше привезите, я сделаю чтоб работало правильно.
A.N. (276) - 01.01.21велосвет.рф
велосвет.рф
С Наступившим!

Да будет больше света! )))
Kompilator (2475) - 01.01.21велосвет.рф
велосвет.рф
A.N., написал(а):велосвет.рф
С Наступившим!

Да будет больше света! )))
Спасибо, взаимно !
Света больше будет. Нарисовал почти К6м, металл закупил.

велосвет.рф
велосвет.рф
A.N. (276) - 02.01.21велосвет.рф
велосвет.рф
Kompilator, написал(а):велосвет.рф
Нарисовал почти К6м,
Ой!

2 ближних, 1 средний и 3 дальних? велосвет.рф
А почему такой упор в дальний свет? Он же обычно наименее используемый, кмк.
Kompilator (2475) - 02.01.21велосвет.рф
велосвет.рф
A.N., 1 не средний, а широкий ближний, в К3 такой в роли ближнего стоял. Там очень широко и на 3-5 метров вперёд от колеса.
Я подумал, средний не так и нужен. А тут, в дальнем будет оптика стоять на разном расстоянии от светодиода (каждая из трёх по своему) и получится нормальный по ширине засвет.
В К3-м мне не хватало именно ближней засветки, а дальний без среднего и так неплохо подсвечивает по сторонам.
A.N. (276) - 02.01.21велосвет.рф
велосвет.рф
Может к5?
Внизу 2 ближних, наверху по центру дальний, по краям 2 средних.
Трапеция будет чуть более скошенной, высоту получится уменьшить (т.к. крупные блоки ближних и дальнего окажутся "вразбежку", а над ближними будут более компактные блоки среднего).


Опс... Написал, ещё не видя ответа сверху.
A.N. (276) - 02.01.21велосвет.рф
велосвет.рф
Kompilator, написал(а):велосвет.рф
Я подумал, средний не так и нужен.
Ну, смотря где ездить. У меня в лесу он основной.

Kompilator, написал(а):велосвет.рф
не средний, а широкий ближний
Полосатик, с наклоном вниз?
Так-то широкий ближний - я только за, но полосатик с наклоном - он же прям под нос светит. Толку с него? Вот если б рефлектор ближнего пересчитать на большую ширину - это было б да. велосвет.рф
Kompilator, написал(а):велосвет.рф
а дальний без среднего и так неплохо подсвечивает по сторонам.
Не соглашусь. Он шикарно бьёт вдаль, но по сторонам я даже штатный средний заменил на полосатика.
Kompilator (2475) - 02.01.21велосвет.рф
велосвет.рф
A.N., хм, призадумался...
Я подумаю.
Уже точить корпус пробный собрался, наверное попробую как нарисовал.
Обкатаю, поделюсь впечатлениями, возможно не понравится и тогда будем совместно идти к более правильному решению.
A.N. (276) - 02.01.21велосвет.рф
велосвет.рф
А, да...
Если развивать мысль про К5, то средние, конечно, с полосатиками, чтоб пошире. Если типоразмер одинаковый, то получится даже ставить на выбор - или полосатик обычный "прямой", или с наклоном вниз, если нужно больше света перед колесом. Может даже, один такой, один другой.
stepanov_n (90) - 04.01.21велосвет.рф
велосвет.рф
О,скоро обнова будет к6?
Kompilator (2475) - 06.01.21велосвет.рф
велосвет.рф
stepanov_n, написал(а):велосвет.рф
О,скоро обнова будет к6?
По всей видимости да.
105
104
103
102
101
100
99
98
97
96
95
...
Первая