Česky English

Warp 1

Tříkolová nákladní rikša není tak skladná a obratná jako běžné kolo, často se nevejde na krajnici a v provozu se proto musí chovat jako menší a pomalejší auto. K tomu, aby ji tak brali i ostatní řidiči, by mělo přispět "automobilové" osvětlení s blinkry, brzdovými světly, mlhovkami a vůbec vším, co běžně najdeme na motorových vozidlech. Zatím jde o bezkonkurenčně nejpřekombinovanější obvod, jaký jsem kdy vymyslel :-).

Zdroj

O napájení se stará nábojové dynamo XL-FDD v levém zadním 20" kole a dva sériově zapojené Li-ion akumulátory s kapacitou cca 1500 mAh a provozním napětím v rozmezí 6..8,4 V (tj. prakticky totéž, co dává dynamo). Potkávačky odebírají zhruba polovinu výkonu dynama, zbytek se ukládá v baterii (pro dobíjení stačí rychlost nad 12 km/h). Když se přidá dálkové světlo a nejede se dost rychle (cca 20 km/h), dynamo nestačí a zbylých několik desítek mA musí dodat baterie. V dlouhodobém průměru je energetický rozpočet přebytkový, baterie se plně nabije asi za 8 h jízdy se zapnutými potkávačkami a jednou za čas zbyde i na dobití foťáku nebo telefonu.

Světla

Dálkový reflektor tvoří dvě výkonové ledky (ano, konečně jsem se odhodlal), zbytek je zase poskládaný z pětimilimetrových diod. Potkávačky jsou vepředu tři studené bílé (ta je v noci nápadnější než teplá bílá), vzadu dvě červené s měnitelnou intenzitou. Brzdové světlo je rozdělené do tří menších. Blinkry jsou tři na každé straně vozidla. A samozřejmě nemůže chybět tuningové podsvícení, tentokrát modré. Palubku osvětlenou nemám, u tachometru by se musel složitě vyrábět držák a na řadicí rukojeť stejně není vidět ani ve dne.

Všechny diody jsou zapojené v sériích s prahovým napětím okolo 6 V (bílé a modré po dvou, červené a oranžové po třech), aby nemohly vybít akumulátory pod bezpečnou mez 3 V na článek, když je zapomenu zhasnout.

Zapojení

Čárkovanými rámečky a obecnými symboly žárovek jsou označené podsestavy, které jsou podrobně rozkreslené o kus dál. Na menších obrazovkách se schéma zobrazuje rozdělené na dvě půlky.

Vezmu to postupně zleva. Proud z dynama je usměrněný diodovým můstkem D1, vypínačem S1 se dá odpojit. Usměrňovač mám tentokrát umístěný přímo u dynama, do rozvodny a k vypínači jde proud usměrněný - to umožnilo využít mínusový drát zároveň jako společnou zem pro světla na korbě a ušetřit jeden kolík v konektoru. Přebytečné napětí ořezávají dva omezovače ON.

Dvoupólový vypínač S3 odpojuje baterii. Vypínač S2 ovládá nabíjení. Když je zapnutý, dynamo napájí světla a přebytky tečou do baterie, případně z baterie do světel, pokud dynamo nestíhá. Když je vypnutý, světla se napájejí buď z dynama nebo přes diodu D1 z baterie podle toho, který zdroj zrovna dává větší napětí, ale z dynama do baterky proud nemůže. Důvodem je, že li-ionkám škodí nabíjení při teplotách pod 0 °C, tak chci mít možnost ho vypnout, ale zároveň nezhasnout, pokud zastavím.

Tlačítko S4 připojuje k baterii voltmetr, vypínač S5 zapíná měnič pro USB výstup. Dvě rozpínací tlačítka S6 jsou přilepená na brzdových pákách a spínají ve chvíli, kdy se páka zmáčkne a tím pustí tlačítko. Procházející proud přímo napájí brzdové světlo (BS). S7 zapíná dálkový reflektor (DS), S8 zapíná ozdobné podsvícení (OS). Dál se nám to začíná trošičku komplikovat...

Vypínač S11 zapíná potkávačky: dvě malé bílé na předních rozích korby (LPS a PPS), dvě červené vzadu (ZS) a jednu větší bílou na čumáku (PS). Třípólové vypínače S9 a S10 ovládají blinkry: každý z nich jedním kontaktem zapne napájení blikacího obvodu (BL), druhým pustí napětí do "svého" blinkru (LB nebo PB) a třetím, rozpínacím, rozpojí přemostění rezistoru R3 u příslušné přední rohové potkávačky, takže se ztlumí, aby byl blinkr vedle ní vidět. Tahle opičárna je nutná, abych nemusel dávat potkávačku a blinkr do dvou samostatných krabiček daleko od sebe. Místo dvou samostatných vypínačů by šel použít jeden třípolohový, ale v takovém případě by nešly zapnout oba blinkry najednou.

Třípolohový přepínač S12 ovládá intenzitu zadních světel. V poloze napravo (jak je nakreslený ve schématu) jde proud přímo do světel, takže svítí naplno - to slouží na denní svícení, jako mlhovka nebo pro jízdu proti slunci. V poloze nalevo se proud cedí skrz paralelně zapojené rezistory R4 a R5 - to je střední intenzita pro běžné noční použití. V mezipoloze uprostřed jde proud jenom přes R4 - to je nejnižší intenzita určená pro skupinové noční vyjížďky, jako parkovací obrysové světlo a podobně.

BAT - baterie

Dva sériově zapojené články typu 18650 recyklované z rozbitého notebooku. Možná je časem vyměním za nějakou větší modelářskou li-polku (rozbité notebooky mi prozatím došly), aby stačily na plné nabití mého telefonu (3 Ah). Spojovací plíšky jsem rozstříhal tak, aby z nich ještě něco zbylo a nemusel jsem pájet vodiče přímo na čela článků, kterým vysoká teplota nedělá dobře. Soudržnost a izolaci zajišťuje tavné lepidlo a několik vrstev izolačky, výsledná hrouda je obalená molitanem (snad nebude moc nasávat vlhkost) a nacpaná do nosníku pod šlapkami (jekl 40×40 mm). Pro zimní provoz bez nabíjení z dynama jsem si z baterie vyvedl nabíjecí konektor.

Voltmetr jsem tentokrát pořídil hotový, digitální, s červeně svítícím displejem. Cucá zhruba 30 mA a bylo by plýtvání nechávat ho připojený trvale, tak je zase na tlačítko. Umístěný je na předním blatníku poblíž baterie. Na zadní straně měl původně dva obrovské fastony, které jsem musel i se zadním víčkem uříznout, aby se vešel do rozumně malé krabičky a aby se k němu daly přívodní dráty připájet (kdyby tady upadl konektor, mohl by zkratovat baterii).

ON - omezovač napětí

Maximální zkratový proud použitého dynama je 570 mA, to tyhle články snesou. Napětí je potřeba přesně hlídat, aby nepřekročilo limit 4,2 V na článek. Použil jsem stejný obvod jako minule, pro podrobný popis se podívejte tam. Omezovače jsou dva, seznam součástek je tedy potřeba vynásobit dvěma.

Trimr P1 je potřeba nastavit tak, aby se IO1 a tím i tranzistor T1 začaly otvírat zhruba při 4,1 V a nejpozději při 4,2 V už byly plně otevřené. LED1 svítí, když tranzistorem T1 protéká proud, tedy když bylo dosaženo plného napětí a baterie je skoro nabitá. Omezovače mám dva, pro každý článek jeden, což jim zajišťuje správné vybalancování. Kontrolky jsou umístěné nahoře na předním blatníku.

Omezovače jsou umístěné v hlavní rozvodně, výkonové tranzistory se chladí přímo o hliníkový plášť krabičky (pozor na nutnou elektrickou izolaci mezi tranzistory a chladičem, jsou na různých potenciálech). Oživování bylo docela napínavé, protože jeden z omezovačů zpočátku nefungoval. Proměřil jsem co šlo, vypájel jsem referenci a odzkoušel ji na kontaktním poli (fungovala) a když už jsem se chystal vypájet i tranzistor, zjistil jsem, že mi na desce jenom chybí spoj mezi anodou reference a mínusem. Uf.

Na první fotce je deska hlavní rozvodny po osazení součástek, před úpravami a připojením všech drátků. Omezovače jsou ty dva stejné obvody vlevo nahoře, dole je blikač pro blinkry, vpravo měnič pro USB.

USB - měnič napětí

Téměř bez úprav okopírováno z minula. Jediný rozdíl je v tom, že jsem ve výstupní zásuvce propojil piny 2 a 3, což je standardní identifikace výkonného nabíjecího USB portu. Pokud propojené nejsou, většina chytrých přístrojů považuje port za slabší a bere si z něj max. 500 mA, i když by reálně snesl víc, a některé se z něj úplně odmítají nabíjet. Při nabíjení hodně hladového telefonu mi obvod odebírá ze zdroje 1,3 A při 7 V, to by při zanedbání ztrát znamenalo cca 1,8 A na pětivoltovém výstupu, reálně tak 1,5 - v pořádku, to odpovídá běžnému odběru telefonu při nabíjení z jeho původního tříampérového adaptéru.

Jediná součástka, která trochu topí, je regulátor. Chladí se o hliníkovou kostičku přišroubovanou k boční stěně krabičky. Ta je od zbytku krabičky izolovaná, protože chladič regulátoru je propojený se stejnosměrném mínusem a na kostře se může objevit jeden střídavý pól dynama (mezi kovovým vývodem na náboji a krabičkou je sice několik šroubových spojů přes barvu a vrstvička eloxu, ale žádná opravdu zaručená izolace). Izolace je řešená rámečkem z fólie nalepeným na vnitřní stranu čela a nevodivými podložkami a návleky ze smršťovačky na šroubcích (na fotce ještě nejsou).

Zásuvka je zvenku překrytá gumovou klapkou, aby do ní nepršelo.

PS - přední potkávací světlo

Deska drží na plechovém držáku v předním konci nosníku šlapek, který zároveň špuntuje prostor s baterií. Sklon diod (mírně dolů) se nastavil jednou provždy naohýbáním pomocí šroubováku, potom je vodotěsně zakrylo plastové sklíčko přilepené tavkou. Schování diod do dutiny jeklu má výhodu v mechanické odolnosti, nevýhodu v tom, že ze strany nejsou moc vidět.

DS - dálkové světlo

Dvě výkonové ledky s patnáctistupňovou optikou (optiky pořízeny v Netmartu). Dostávají jenom 2,9 V / 200 mA, rozdíl ve svítivosti oproti maximálnímu proudu je nepatrný. Jsou přišroubované na hliníkovém chladiči, s přehříváním není problém. Horší je to s předřadným odporem, na něm se ztrácí půl wattu a topí opravdu hodně, tak jsem tam místo jednoho jednowattového radši dal rovnou čtyři (2S2P) a je to tak akorát. Jestli se k tomu někdy dokopu, zkusím ho nahradit nějakým spínaným regulátorem.

Plastové tělo pochází ze starého reflektoru Ruhla. Vepředu je asi o centimetr zkrácené a původní zažloutlé plastové sklíčko je nahrazené průhlednou fólií (původně jsem počítal s tenkým sklíčkem z displeje rozbitého foťáku, průhledným skoro až do neviditelna, jenže mi při posledním řezu prasklo). Světelný výkon je výborný, jenom barva malinko nerovnoměrná: uprostřed modřejší, na krajích žlutější. Reflektor se mi tentokrát podařilo umístit výrazně níž než oči, takže dobře zvýrazňuje výmoly a větve.

LPS, PPS - přední obrysová světla

Dvě diody na každé straně korby ve společných krabičkách s blinkry (rozpůlená hliníková instalační krabička přelepená průhledou fólií). Slouží jenom ke zvýraznění obrysu vozidla, ne pro svícení na cestu, proto míří víceméně vodorovně. Zblízka docela dobře osvětlují dopravní značky, nouzově se dají použít i jako osvětlení tachometru (když ho vyndám z držáku a přidržím před světlem) a ve dne podle nich kontroluji, jestli mám rozsvíceno. Když se zapne blinkr, příslušné obrysové světlo se automaticky ztlumí, aby byl líp vidět (viz výše).

ZS - zadní obrysová světla

5mm diody shodou okolností přesně pasují do 7mm odlehčovacích děr ve svislých vzpěrách v zadních rozích korby. DPS jsou přilepené zepředu a ledky mají tak dlouhé nožičky, že koukají zadní stranou ven. Klasické rezistory nebylo kam dát, tak jsem poprvé v životě použil SMD: titěrné, ale připájet šly překvapivě dobře. Nožičky diod jsou izolované smršťovací bužírkou, zbytek tavným lepidlem a lepicí páskou. Přídavné rezistory R4 a R5 pro regulaci jasu jsou umístěné u přepínače.

BS - brzdové světlo

Je rozdělené do tří hnízd po třech diodách a jednom rezistoru: dvě jsou zabudované v bočních vzpěrách stejným způsobem jako ZS, třetí je spájené jen tak bez DPS a přilepené ze strany k prostřední vzpěře, ve které nejsou žádné díry.

Teoreticky by šlo zapojit všech devět diod za jeden společný rezistor a dva tak ušetřit, ale nebylo by to odolné proti poruchám: kdyby se přetrhl některý drát, všechen proud by tekl skrz zbylé diody a mohl by je spálit. Teď je to víceméně neprůstřelné. Obdobně jsou navržená i všechna ostatní světla.

LB, PB - blinkry

Dva blinkry po třech diodách jsou v zadních rozích korby, přidělané obdobně jako ZS. Dva jsou v předních rozích korby v krabičkách s LPS/PPS. Poslední dva jsou na bocích přední vidlice, pájené bez DPS a zalité do tavného lepidla. Možná ještě udělám z optických vláken kontrolky, protože ve dne není z místa řidiče blikání vidět a občas ho zapomenu zhasnout (ve dne sice ukazuji hlavně rukou, ale blikám taky).

BL - blikač

Slouží ke generování pulsů pro blinkry.

Stabilizátor IO3 s kondenzátory C3 a C4 vytváří pětivoltové napájecí napětí pro časovač. Šel by použít i levnější stabilizátor řady 7805 méně náročný na přesné parametry kondenzátorů, ale ten vykazuje větší úbytek napětí a při 6 V na vstupu už by nemusel spolehlivě fungovat.

Časovač IO4 (jde použít i NE555, SA555 nebo podobný, jedinou výhodou TLC555 je menší spotřeba) je zapojený v astabilním režimu, kombinace kondenzátoru C5 a rezistorů R13 a R14 dává periodu blikání cca 0,7 s. Podrobnější popis funkce najdete v článku o majáčku.

Původní plán byl, že obvod skončí tranzistorem T2, který bude propojovat blinkry se zemí; kladný pól do blinkrů půjde z příslušného spínače. Jenže jsem na to v zápalu boje úplně zapomněl a záporné póly všech blinkrů jsem připojil na společnou zem hlavního rozvodu (navíc v devítipinovém konektoru, který propojuje oddělitelnou korbu se zbytkem tříkolky, ani není na samostatnou zem pro blinkry místo). Tak nezbylo než dodatečně přidat PNP tranzistor T3, omezovací odpor R15 a zvedací odpor R13 a tím otočit polaritu výstupu (jak tak na to teď koukám, ten R15 jsem měl dát spíš mezi uzel pod R13 a bázi T3, aby s R13 netvořil dělič a nezvedal bázové napětí). K hlavní desce jsou připájené prasácky jen tak do vzduchu a zalité do hroudy tavného lepidla. A když už jsme u těch prasáren: modrý drátek na rubové straně desky supluje zapomenutý spoj mezi 4. pinem časovače a plusem. Bez něj blinkr blikne po každém zapnutí jenom jednou.

OS - ozdobné podsvícení

Čtyři modré diody pod přední vidlicí svítí šikmo dolů a jsou trochu vidět, takže plní i výstražnou funkci. Zbytek je schovaný pod korbou, svítí přímo na zem a slouží výhradně k machrování. Celkový odběr je značný (skoro 200 mA), s používáním v běžném provozu nepočítám. Všechny diody i odpory jsou pájené přímo za nožičky a izolované tavkou.

Teď už je asi jasné, kde jsem vzal ten název :-).

Konstrukční poznámky

Na "silnoproudé" vodiče k dynamu a baterii jsem použil tlustší vodiče o průřezu cca 0,5 mm2, na všechno ostatní tenčí 0,34 mm2 ze zbytků průmyslových kablíků pro čidla. V zájmu spolehlivosti je všechno napevno spájené, jediné dva konektory jsou ten na generátoru a devítipinový canon v místě, kde se odpojuje korba od rámu (původně jsem chtěl něco šroubovacího a zaručeně vodotěsného, ale to jsem v GME kvůli koronavirové kalamitě nesehnal a nechtělo se mi čekat, až skončí). Seznam pinů si sem dávám víceméně jenom pro vlastní potřebu, vám asi k ničemu nebude:

PinOznačeníBarvaO co jde
1R-tlustá modrá/modrobílámínus hlavního rozvodu
2ZS+černázadní světla
3BS+hnědábrzdová světla
4OS+hnědápodsvícení
5G+tlustá hnědá/hnědobíláplus od generátoru
6LB+bílálevý blinkr
7PB+bílápravý blinkr
8LPS+černálevé přední světlo
9PPS+černápravé přední světlo

Usměrňovací můstek je přilepený hned u dynama, předřadné odpory jsou umístěné přímo u jednotlivých ledek, voltmetr je přidělaný poblíž baterie. Veškerá ostatní elektronika je koncentrovaná na jedné desce v instalační krabičce pod sedačkou, kde to má nejblíž k vypínačům na sedačce a řidítkách a kde nejmíň překáží.

Izolace a těsnění jsou řešené tavným lepidlem, na několika málo místech smršťovací bužírkou. Všechno by mělo vydržet libovolně hustý déšť. Páčkové přepínače kryté nejsou, ale jsou umístěné vodorovně, kolmo na směr jízdy a v místech, kam by za jízdy moc pršet nemělo, tak snad vydrží. Uchycení kablíků k rámu zajišťuje vázací drátek, tavné lepidlo, izolačka, stahovací pásky a provázek, podle toho, co se kam nejlíp hodilo. Mezi rozvodnou a korbou jsou dráty vedené skrz hlavní nosník středního rámu, všude jinde po povrchu. Pro značení vodičů se nejlíp osvědčily kousky smršťovací bužírky popsané tenkou lihovkou.

Prostřední fotka ukazuje, jak jednoduše protáhnout svazek drátků rámem: protáhnete jeden drátek, připájíte na něj všechny ostatní, protáhnete ho zpátky a uštípnete.

Závěr

Myslím, že se zadařilo. Výkonný dálkomet dává dost světla i pro větší rychlosti, než si můžu s mírně nestabilní tříkolkou dovolit. Potkávačky jsou silné tak akorát na to, abych byl vidět a abych nesjel ze silnice, když se zrovna plazím krokem do kopce; na rychlejší jízdu nestačí. Ovládací páčky na bocích sedačky se mi ještě trochu pletou, ale to se časem spraví. Uvidíme po záběhu, zatím jsem naprosto spokojený.

Reklamy: