Česky English

Osvětlovací systém "Kočičí oko"

Můj druhý diodový experiment. Tentokrát jsem si dal záležet i na vzhledu, protože na pečlivě zrenovovaném památečním veteránu by moje obvyklé funkcionalistické hrůzy vypadaly jako pěst na oko.

Zdroj

Nábojové dynamo o výkonu 2,4 W. Vzhledem k očekávané 100% spolehlivosti jsem vypustil všechny záložní baterie. O chvilku světla po zastavení na semaforu se starají kondenzátory.

Světla

Návrh byl celkem jednoduchý: co největší světelný tok z jednoho bodu přímo dopředu (36 bílých diod), vzadu přiměřené červené světýlko (3 červené diody) a hotovo. V zadním světle je navíc ještě jedna nízkoodběrová ledka pro provoz na kondenzátory.

Zapojení

schéma

Součástky

Stavba

Pájeno na předvrtaných univerzálních kontaktních polích. Použitá technologie by se dala nazvat "3D": ve spodním patře rezistory, usměrňovač, zenerka a propojky, ve druhém patře nad tím bílé ledky na centimetrových nožičkách. Pozn.: před začátkem pájení je dobré zkontrolovat okraj plošného spoje, jestli mezi některými měděnými proužky není zkrat. Já ho tam měl a než jsem na to přišel, stál mě kýbl nervů a půl hodiny marného přepojování součástek.

spodní patro před zapojením LED

Vyhlazovací kondenzátory jsou u nízkofrekvenčního alternátoru obzvlášť důležité, bez nich světla nepříjemně poblikávají. Čím větší kapacita, tím lépe, takže jsem nakonec z různých zbytků poskládal celých 8,5 mF. Blikání se tím odstranilo dokonale a jako bonus dokonce vznikl prakticky použitelný standlight.


Hotové plošné spoje. Malá destička uprostřed je první verze zadního světla, ještě bez LED3 a R3. Původně jsem totiž se standlightem vůbec nepočítal, kapacita kondenzátorů byla příjemné překvapení.


Baterie kondenzátorů přilepená k hlavní desce: distanční vložka z molitanu, tavné lepidlo a vázací drát (vodivé dráhy jsou poblíž těch rohů přerušené). Ještě že to po zakrytování není vidět.


Elektronika po instalaci do vykuchaného reflektoru. Na místě ji drží čtyři vruty procházející skrz plechový plášť, se závity uvnitř zalitými do té hroudy tavného lepidla, kterou je obalená DPS.

Holé ledky rozptylují část světla směrem dozadu a do stran, pro zlepšení účinnosti to chce nějakou odraznou plochu (v tomto případě zlatě lesklý karton z krabice od bonboniéry):

Štěrbina uprostřed původně v plánu nebyla (krade trochu světla), ale bez ní to nebylo ono.


Hotovo a utěsněno, jediná větrací dírka je na spodní straně. Pro zajímavost: sklo je do objímky vlepené průhledným Chemoprénem, původní těsnicí kroužek se nedochoval.

Vypínač přerušuje oba napájecí vodiče. Teoreticky by sice stačilo přerušit jednu fázi, ale kdoví, co by ve všech těch kapacitách dělala druhá, takže radši takhle. Tlačítko pochází z domácího šrotiště, vodotěsnost je zajištěna tavným lepidlem a alupáskou. Ještě že to za tím košíkem není moc vidět.

Tři velké diody v zadním světle jsou LED2, ta malá je LED3. Rezistor R2 je na hlavní desce v předním reflektoru, R3 až tady - tím pádem sem stačilo přivést jenom jednu dvojlinku. Původní objímku žárovky jsem musel trochu uzobat štípačkami, aby se na ni plošný spoj vešel.

Z dynama vedou přímo dva kontakty, takže odpadají starosti s nespolehlivým ukostřením. Kolo tedy žádnou společnou zem nemá, elektřina teče výhradně skrz dráty.

Jak to funguje

Průběh napětí při rozjezdu odhaduji nějak takhle:

Dokud nepřekročíme prahové napětí LED (6,3 V pro červenou sérii, 6,6 V pro bílou), žádný proud skrz ně nepoteče (LED3 svítí prakticky hned, ale ten cca 1 mA ani nepočítám). Napětí tedy poroste naprázdno a prahové hodnoty dosáhne zhruba při 5 km/h, což je rychlost pomalé chůze. Při dalším zrychlování už svítíme, roste napětí i proud. Při 6 km/h (rychlejší chůze) je dost světla na to, aby bylo vidět na cestu. S použitou konfigurací rezistorů odebírají všechny LEDky dohromady maximálně 2,25 W. Když připočteme ztráty na rezistorech, vyjde 2,77 W. Takový výkon dostaneme při optimálním zatížení dynama při cca 27 km/h. Ve skutečnosti zatížení optimální nebude, protože odebíráme proud 341 mA, takže ekvivalentní odpor odhaduji spíš na něco kolem 25 Ω a plného výkonu při napětí 8,2 V dosáhneme asi při 30 km/h. Tam se dostaneme na prahové napětí stabilizační Zenerovy diody a výš už to nepůjde. Při dalším zvyšování rychlosti jenom poroste proud protékající zenerkou, v LEDkách už zůstane konstantní. Kdyby dynamo nějakým zázrakem vyrobilo půl ampéru (což nevyrobí - při téhle zátěži skončí spíš někde kolem 400 mA), poteče zenerkou nanejvýš 160 mA, což se do dovoleného maxima 244 mA vejde s rezervou.

LED3 s předřadným odporem 2110 Ω (R2+R3) při plném napětí odebírá proud 2,9 mA. Za jízdy prakticky není vidět, protože ji přesvítí LED2, ale po zastavení zůstane rozsvícená, zatímco ostatní diody během vteřiny vycucnou kondenzátory až na svých prahových 6,3 V a zhasnou. LED3 vydrží obstojně svítit zhruba minutu, potom už je moc slabá. Hlavní účel ale plní: po zastavení na křižovatce vydrží svítit do té doby, než za mnou zastaví první auto.

Závěr

Zatím kolo najezdilo přes 5000 km a světla fungují přesně tak, jak mají.

Co se povedlo

Co se nepovedlo

Reklamy: