Переделка стоп-сигнала под светодиоды

Преамбула

Просто опять сгорела лампа. Достало.
Задачу себе поставил комплексную:

  • «Вечный» стоп.
  • Яркость выше штатной.
  • Энергопотребление ниже штатного.
  • Неизменная яркость при любых режимах работы двигателя.
  • Возможность быстрой замены на обычную лампочку. А то я, конечно, гений, но мало-ли…

Теория

  • Почему сгорела лампа? А потому что люблю гонять быстро. Генератор же моего скутера слова «стабилизация» или «регулирование» фактически не знает…
  • Для «вечной» работы схема, используемая во всяких светодиодных лентах (резюки) не подходит… Значит, как и в поворотниках будет полноценный драйвер на HV9910, включенном в bust-режиме.
  • Купить светодиодный стоп с прозрачным колпаком мне не удалось. Соответственно, поскольку колпак будет красный — светодиоды тоже должны быть красные, иначе будет тускло и излучение по большей части будет уходить на нагрев колпака (что и происходит в штатном стопе. Зато дёшево)
  • Плата будет из фольгированного алюминия. С одной стороны схема, с другой — светодиоды на звёздах.

Материалы

  • HV9910 — микросхема драйвера светодиода, вход до 450в — при правильном включении.
  • светодиоды — CREE XPERED-L1-0000-00401-STAR — были куплены уже распаянные на алюминиевые звёзды ( по странному выверту Российского маркетинга стоили они дешевле чем не_напаянные) — 51,7 Люмен на 0,35А, 101 Люмен на 0,7А — 10 шт.
  • Алюминий фольгированный — такая шняга вроде текстолита, но слои идут — медь-диэлектрик-алюминий, для нормального теплораспределения (о теплоОТВОДЕ в полностью закрытом фонаре говорить не приходится..), ибо 10 LED по 1,5Вт + драйвер — это довольно таки тепло…
  • обвеска разная — конденсаторы, резисторы, индуктивность. В том числе выпаянный из сгоревшего компьютерного БП электролитический конденсатор 100uF х 160V (замеры напряжения с генератора на максимуме были близки к 85в…)
  • Обычный стоп-сигнал.

Работа

Начнем с подбора режима работы светодиодов и драйвера. Вот этот, когда-то сделанный для удобства файлик помог мне рассчитать всё. Ну и даташит на используемые светодиоды. Результат в виде схемы протеуса приложен.

Путём кромсания картона я подобрал такую форму платы, чтобы она точно становилась в фонарь.
Дальше долго подбирал расположение светодиодов — 10 штук на звёздах влезли, но еле-еле.. Вырезал плату из прозрачной плёнки, наложил на листок в клеточку, выложил сверху светодиоды и сфоткал всё это. Все это нужно был, чтобы точно разметить отверстия под крепления светодиодов на плате, и учесть их во время разводки схемы.

Доработка фонаря. Два пропила в отражателе, чтобы плата встала.


Развёл схему на плате. Схема разводки платы также приложена. Формат LYT протеуса.

Принтер, Лазерно-утюжная технология, травление в персульфате аммония, лужение.
Печатная плата
Замечу, что второпях кое-что не учёл и пришлось потом исправлять ножиком. Об этом будет ниже. Приложенная схема — уже исправлена.

Сверление отверстий, пробное крепление звёзд с ледами.
Сторона с диодами

Запайка всего, отмывка и крепление светодиодов набело. Изначально планировал использовать термопасту, но лень WIN, убедил себя что большой разницы не будет.
Сторона с радиодеталями
Здесь у меня случилось несколько обломов.
Индуктивности на 10uH, как оказалось — кончились… Пришлось колхозить 3шт на 3.3uH. Хорошо что свободного пространства на плате хватает.
Площадку на корпус с землёй не соединил… Припаял провод прямо на полигон..

Тестирование. После включения — собирал глаза со стола. Долго думал. Пересчитал схему на меньшие токи, ещё немного усугубил внешний вид платы…

В сгоревшей лампочке аккуратно раздавил стекло. Отшкрябал изнутри заливку. Высверлил контактные площадки сверлом 1мм изнутри.
Подготовка лампы - удалили лишнее

Тут… кто во что горазд. Поскольку у меня есть токарный станок и палка фторопласта — я выточил вставку в лампочку из фторопласта. Так, чтобы ОЧЕНЬ туго входила. Аккуратно задавил внутрь. Сверлом 1.5мм просверлил отверстия во вставке.


Окончательное тестирование и… Большой геморрой по замене фонаря. Балин, пол-мопеда надо разобрать для его замены — ненавижу…
Окончательный вид фонаря:


По результату я 3 раза снимал плату и ставил обратно после переделки — а всего-то перепутал провода от АКБ и генератора.
Тут фишка в чём: нить стопа запитывается от АКБ, а нить габарита — от генератора. А земля — общая…

В моей схеме при работе габарита токозадающий резистор 0.3…0.15 Ом (тупо один или два параллельно), а при нажатии на тормоз резисторы закорачиваются полевиком, который имеет сопротивление 0.05 Ома.
Я перепутал провода, когда подпаивал их к лампочке-разьёму и у меня габарит горел ОЧЕНЬ ярко, а вот сработку тормоза почти не было видно… Когда надоело вставлять-снимать — сел и подумал…

СХЕМА. Это тем кто в этом слегонца петрит.
Схема драйвера для светодиодного стоп-сигнала

Здесь немного поясню: у меня некоторое время был ступор — как совместить постоянку на одну спираль и переменку на другую. Лепить два преобразователя категорически не давала жаба, реле — чувство собственного достоинства…
Короче. Диоды D2 D3 обеспечивают питание схемы в любом режиме, хоть запущен двигатель, хоть заглушен.
Зенеры D9 D10 ограничивают напряжение на затворе транзистора Q1. Собственно, этот транзистор и шунтирует токозадающие резисторы при срабатывании датчика тормозного рычага.
R8 ограничивает ток заряда затвора.
R6 — обеспечивает разряд затвора.
R2 R3 R4 R7 — токозадающие резистры. Включены так странно чтобы можно было подобрать нужный номинал из имеющихся. У меня сейчас стоит два по 0,3=0,15Ом — это на габарит.
Емкостей по 0,1 налепил побольше — ибо помех в сети скутера хватает. Типа Машу каслом не испортишь.

Хочу обратить внимание на «дикое» напряжение входного конденсатора С1 — это потому что производится не полноценное выпрямление мостом, а стоит один диод. А на генераторе, как я уже писал можно больше 80В получить…

Теперь о реальных результатах

  1. Энергопотребление. Штатная лампочка от 12в хавает 0,4А — габарит и 1,5А — стоп . Мой «светильник» — 0,2А и 0,86А соответственно. WIN.
    При этом надо учитывать вот ещё что:

    • В штатном режиме при работающем двигателе нить СТОП всё равно берёт ток с акб. У меня с того источника, где напруга больше, читай — с генератора.
    • Приведённые в п.1 токи потребления справедливы для 12в. При большем напряжении они будут МЕНЬШЕ (в отличии от лампочки) ибо БП — ИМПУЛЬСНЫЙ.
  2. Токи светодиодов. Значительно ниже штатных для данных светодиодов. На штатные выводить боюсь — водители убьют на.. Зато тактильно — нагрев отсутствует. WIN.
  3. Попросил товарища поездить за мной, посмотреть. Отзыв: «Очень ярко, очень чётко видно». День был солнечный. WIN.
  4. Бюджет составил менее килорубля — без учёта стоимости самого стопа. Мну вполне устраивает.
  5. Яркость не меняется при любых оборотах. WIN.
  6. Снять и заменить на обычную лампочку занимает столько же времени, как и замена обычной лампочки. WIN.
  7. Максимальное входное напряжение на линии АКБ — 40в, на линии генератора — 100в. Будет жить вечно. (сама микруха драйвера может принять без вреда до 450в, но на такое напряжение непросто найти обвязку)
  8. Неочевидная часть: ну нафига было 10 штук… хватило бы и 5 на штатном токе 0,3А и 0,7А. Перестраховался. МДЯ.

Теперь вот что: если у Вас висит номерной знак — надо один БЕЛЫЙ светодиод закрепить (или просто на проводах повесить) с другой стороны платы и включить последовательно с основной линейкой.

Видео

День яркий, солнечный.

Скачать архив со cхемой, разводкой, ВОМ

Важное обновление

В процессе эксплуатации выявилось следующее:

  • Эксплуатация показала, что попадание влаги на плату приводит к выгоранию дорожек питания!!! (день простоял под сильным дождём). Если вы не уверены в герметичности вашего стоп-сигнала — покройте дорожки нитролаком или цапонлаком! Я использовал «лак мебельный нитроцеллюлозный НЦ-218» — что нашлось в шкафу. Возможно, подойдёт лак для ногтей. Вчера восстанавливал дорожку проводом.
  • В схеме в качестве D1 использован диод SK24 — это ошибочно! (по крайней мере — для моего скутера). Его максимальное напряжение 40в! Сегодня он у меня был пробит. Вместо него нужно использовать диод на 100в и 1А или больше. Поставил US1D — при повторении условий, вызвавших сгорание SK24 он остался цел.

Автор: Monster
Оригинал статьи

среднее 5.00 (99% score) - 2 голосов

Оставить ответ