08.06.2015

Динамо-фонарь "Юпитер" - перевод разработки Киевского завода Радар на светодиод

    Однажды Turantino загорелся идеей поиска и покупки динамо фонаря на случай апокалипсиса. Естественно выбирались советские разработки типа "Жучек" из соображения качества и долговечности, чего не скажешь о китайских поделках. Искали мы долго, и однажды нам попался человек на Фонаревке продающий фонари Юпитер как нам показалось по достаточно сносной цене (это потом мы узнали реальную стоимость с завода), и было принято решение - взять пару фонарей (я то-же захотел).
    После получения посылки мы сразу-же перешли к тестам в родной комплектации с лампочкой, результат - пламя от зажигалки освещало так-же, но это нас не расстроило, ведь фонари были взяты для модернизации. Человек, который нам продал фонари предлагал установку светодиодов, опять-же за очень неразумные деньги, да и три 5 мм светодиода в картонке устанавливаемой вместо отражателя - это прискорбно.

    Разобрав фонарь у нас пошли мыслительные процессы. Одним из решений было использование цоколя лампочки для светодиода, и перевод внутренностей на постоянное напряжение, но этот проект так и не завершился. А вот я свой фонарь можно сказать закончил (защитное стекло во время изготовления немножко пострадало, но это мелочи).
    Во время экспериментов было выяснено, что генератор фонаря может выдавать примерно 1 Вт (замеры были утеряны, но там было что-то вроде 3.4В 0.3А). Недолго думая я занялся установкой выпрямительного моста в фонарь. Из-за низкого напряжения было принято решение собрать мост из диодов шоттки STPS3L60U , найдено подходящее для них место, дорожки через которые можно было вывести питание на место подключения контактов светоблока (их кстати на плате слишком много).

    Светодиод было решено использовать OSRAM LUW W5AM с оптикой Ledil OSS-M FA10301. Для буферизации энергии я поставил подходящий по размеру конденсатор Hitano EHR 1321 4700 мкФ 6,3 В, с которым приключилась небольшая история. На экспериментах я решил проверить свет с и без конденсатора, и на мое удивление - с конденсатором света не было. Странно, сразу-же проверяю ток утечки, и он оказывается чуть-ли не сотни мА, а конденсаторы новые, и вроде как фирменные. Понаблюдав за током я заметил что утечка постепенно уменьшается, и было принято решение - оставить конденсатор под напряжением 4.5В на сутки. Через сутки утечки почти не было, и емкость конденсатора не изменилась - можно ставить.

    При проведении очередных экспериментов мне удалось спалить светодиод, подключив его к заряженному генератором конденсатору (на холостом ходу можно выжать 10.5 В). Было принято решение - надо ставить стабилитрон, так как я собирался подключать светоблок штатными контактами фонаря, а при плохом контакте, или дребезге - случай сгорания светодиода мог повторится, и стабилитрон на 4.3В должен был спасти его.

    Светоблок конструировался долго, но получилось то что надо, единственное, из-за получившейся толщины, пришлось резьбовую часть головы на фонаре укоротить на пару миллиметров. Контактный блок был сделан из куска гетинакса толщиной 4 мм, сверху был наклеен стеклотекстолит с прорезанными площадками. На боковые площадки были припаяны контакты из листовой меди. На центральную площадку были припаяны 2 куска медной шины, которые предотвращают прокручивание модуля во время закручивания головы фонаря. Толщина контактного блока получилась порядка 6 мм, размеры прямоугольника - 36 мм х 14 мм. Контактный блок установлен на алюминиевый диск диаметром 45 мм и толщиной 2 мм при помощи винтов. Светодиод на диск установлен на тепло-проводящий клей, коллиматор на светодиод приклеен собственным клеевым слоем. Подложка для светодиода была применена не родная, а предназначенная для стандартных 1W светодиодов.

    Схему "электроники" я приводить не буду, все примитивно и видно по фотографиям. Перед окончательной сборкой была перебрана механика, переставлены шайбы, убраны люфты, смазан вал. Для уменьшения шума от стука ручки при открытии - был установлен демпфер на стойку из куска резины. На самой ручке был сточен выступ для большей площади соприкосновения.

    В результате получился автономный и достаточно яркий фонарь, с приличным (в сравнении со стоком) световым потоком, который отправился на полку в ожидании своего времени.

5 комментариев:

  1. У меня где то на флешке должны быть осциллограммы сигнала, снятые на Hantek DSO-1060. Но сейчас то мы можем снять любую осциллограму на LCard - у меня фонарик в стоке еще...

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. В тексте есть упоминание, что новые фонари были в продаже с завода. Когда именно, где и почём это было последний известный вам раз?

      Удалить
  2. Механика этого фонаря явно более сроднена к высоким оборотам при низком крутящем моменте (т.е. лёгком нажатии рычага), нежели к сильному нажиму и умеренным оборотам в результате. Т.е. генератор лучше нагрузить малым током при большом напряжении, чем большим при малом. Так будет выше КПД и меньше износ. Для этого, например, можно нагрузить двумя светодиодами последовательно.

    ОтветитьУдалить
  3. Существует другая модель этой же линейки фонарей, где ставились (или планировались) круглые аккумуляторы. Узнаваема по продолжению корпуса с округлым краем сзади. У оной модели в корпусе имеется также задел под некий встроенный штепсельный разъём. А плата, вытравленная на одной из дек механизма - это задел под электронику ЗУ в оной версии.
    Были ли сделанны такие фонари, или заделы так и остались заделами, не привнеся в модель функциональных новшеств - мне не известно. Но хотелось бы раздобыть такой, либо узнать суть нереализованной идеи и воссоздать её с современной доработкой.
    Также посоветую организовать в корпусе под вал ротора некий игольчатый упор или торцевой подшипник со стороны катушек. Это существенно снизит трение и износ. Проверял.

    ОтветитьУдалить
  4. Опытным путём установил, что наиболее оптимально от генератора этого фонаря запитывается цепь из 4 белых светодиодов через диодно-конденсаторный удвоитель, либо (что аналогично по нагрузочным характеристикам) встречно-параллельно 2 цепи по 2 светодиода. Сила тока в цепи переменного тока на полном разгоне составляет 125 мА. Так что для оборудования этого фонаря светодиодами подойдут светодиоды средней мощности (для тока 50-200 мА), например SMD 2570, распространённые на алюминиевых полосах.
    Диодно-конденсаторный удвоитель вполне помещается в участке между стойками для контактов и верхней кромкой резьбы головы, если контакты за ненадобностью убрать и применить соединение пайкой на гибких проводах. В голове скорее всего останется ещё столько же места при замене лампового рефлектора на светодиодные коллиматоры или коллективные рефлекторы. Так что есть смысл подумать о полумостовой аккумуляторной батарее 4s Li-ion/Li-pol/LiFePO4-pol вместо простого удвоителя

    ОтветитьУдалить