Velofar sur LED. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Récemment, l'industrie radioélectronique a maîtrisé la production de « LED haute luminosité » de couleur blanc-bleu, adaptées à une utilisation comme sources lumineuses. Les avantages par rapport aux lampes à incandescence sont évidents : faible consommation de courant (20 mA), faible tension d'alimentation (1,6...2 V), rendement élevé (n'émet pas de chaleur), haute fiabilité (pas de cylindre à vide, bobine de filament délicate). Inconvénients - le prix excessif des appareils industriels basés sur ces LED.

J’ai finalement acheté une lampe frontale et après deux ans d’utilisation, je n’en dirai pas un seul mauvais mot. Trois piles AA durent réellement 40 à 50 heures. J'ai décidé de fabriquer un phare à LED. Le manque de luminosité a été compensé par la quantité - 6 LED (ou cela aurait pu être 8...10, de toute façon, six sont trois fois plus économiques qu'une ampoule). En guise de cas, j'ai décidé d'utiliser le boîtier d'une souris d'ordinateur défectueuse. Super étui, design ergonomique ! Le plastique peut être facilement scié avec une scie sauteuse et collé avec du dichloroéthane. Les LED sont placées sur un simple circuit imprimé, j'ai regardé le schéma de branchement en démontant une lampe torche de marque. Pour une alimentation de 4,5 volts, toutes les LED sont connectées en parallèle, mais avec des résistances d'extinction en série de 8...10 Ohms d'une puissance de 0,125 W (Fig. 1).

Fig. 1. Schéma de connexion des LED - parallèle

Bien que si la source d'alimentation est supérieure à 6 V, vous pouvez essayer une connexion série - l'efficacité augmentera. Switch - n'importe quel interrupteur de petite taille. Un réflecteur et des éléments de focalisation ne sont pas nécessaires dans ce système optique. Le diagramme de rayonnement de ces LED est si étroit qu'il s'est avéré nécessaire de les dessouder sur la carte et de les plier légèrement en "éventail" - sinon le point lumineux sur la route s'avère très brillant, mais étroit ( Figure 2). Le verre extérieur n'est pas nécessaire d'un point de vue optique, mais pour le protéger de la saleté, de la pluie et des dommages mécaniques, j'ai quand même décidé de l'installer. Mais s'il n'est pas possible de traiter du « vrai » verre, alors il vaut mieux ne pas installer de verre du tout ; avec le plexiglas, il y aura des pertes très importantes.

Fig.2. Diagramme d'émission des phares

La couleur de la carrosserie pourrait rester d'origine, gris clair, mais pour une harmonie globale avec le reste de la moto, elle pourrait être peinte avec de la peinture nitro noire en aérosol. Dans ce cas, la prudence est de mise, car la peinture nitro dissout très activement le plastique gris « ordinateur »). Les piles sont placées dans le sac à outils. La conception est très simple : le schéma de sciage de la souris est présenté sur la figure 3.

Fig.3. Schéma de sciage de la souris

Lors de la découpe avec une scie sauteuse, l'essentiel est une précision maximale. Un papier de verre fin posé sur le verre permettra de créer des plans idéaux, ce qui est la clé d'un collage de qualité et d'un bon aspect du produit. Des bandes carrées sont découpées dans les restes des parties inférieures et supérieures du corps. À partir d'eux, des rainures sont formées pour fixer le verre et la carte LED. Tous les éléments internes « supplémentaires » du corps sont proprement coupés avec un scalpel (ou mieux encore, une perceuse). En principe, la conception des souris est très diversifiée et, dans chaque cas spécifique, la dissection optimale devra être pensée individuellement.

Le schéma de collage des pièces est présenté sur la Fig. 4. Les parties supérieure et inférieure ne doivent pas être collées ensemble, elles sont assemblées avec une vis. Le phare est représenté en coupe sur la Fig. 5.

Fig.4. Schéma de collage

Fig.5. Phare sectionnel

Pour fixer le verre et le circuit imprimé, des blocs (environ 2x2x20 mm) sont collés sur les moitiés supérieure et inférieure du boîtier. Des rainures sont formées entre eux qui maintiennent solidement la planche et le verre.

J'ai été satisfait du fonctionnement du phare pendant trois mois. La luminosité, bien sûr, est inférieure à celle d'une lampe halogène, mais les obstacles sur la route dans l'obscurité sont clairement visibles - de quoi d'autre avez-vous besoin d'un phare ? Consommation de courant - 110 mA pour 6 LED (une ampoule de lampe torche consomme au moins 300 mA, et les halogènes en consomment 2...3 fois plus). Coûte -300 frotter. plus les piles. Mais trois piles dureront un an. Pour ceux qui n'auront pas assez de 6 LED, nous pouvons recommander d'en utiliser 8...10.

La transition vers les LED est particulièrement pertinente pour les cyclistes sérieux. Les lampes de poche à lampes à incandescence ont une autonomie de batterie de 3 à 4 heures au mieux. Mais si en roulant le soir dans les parcs de la ville, vous pouvez accepter la nécessité de recharger la lampe de poche presque tous les jours, alors que faire lors d'une randonnée de plusieurs jours ? Emporter plusieurs jeux de piles avec soi est difficile, en randonnée, chaque gramme compte. Et un phare à diode brillera sans problème toute la nuit pendant une semaine - et ce, avec des batteries ordinaires de qualité/prix moyen. Par exemple, j'ai utilisé Varta, et en 3 mois je n'ai pas beaucoup roulé avec les phares allumés - 25...30 heures. Il n'y a pas encore de signes de "plantation".

J'ai rencontré un analogue industriel dans le magasin sur une LED ! C’est ainsi que vous pouvez tuer toute idée initialement correcte. Que puis-je recommander ici ? Le cas est bon - vous pouvez essayer d'installer au moins 3...4 diodes au lieu d'une - cette option vous permettra de rouler.

Ainsi, le premier phare a été construit, testé et « rodé ». Quelles sont les futures orientations prometteuses de la « fabrication de phares à LED » ? La première étape sera probablement une nouvelle augmentation de capacité. Je prévois de construire un phare à 10 LED avec un mode de fonctionnement commutable de 5/10. Une amélioration supplémentaire de la qualité nécessite l'utilisation de composants microélectroniques sophistiqués. Par exemple, ce serait bien de se débarrasser des résistances d'extinction/égalisation - après tout, 30 à 40 % de l'énergie y est perdue. Et j'aimerais avoir une stabilisation du courant grâce aux LED, quel que soit le niveau de décharge de la source. La meilleure option serait d'allumer séquentiellement toute la chaîne de LED avec stabilisation de courant. Et pour ne pas augmenter le nombre de batteries en série, il faut que ce circuit augmente également la tension de 3 ou 4,5 V à 20...25 V. Ce sont pour ainsi dire des spécifications pour le développement d'un " phare idéal ».

Il s'est avéré que des circuits intégrés spécialisés sont produits spécifiquement pour résoudre de tels problèmes. Leur domaine d'application est le contrôle du rétroéclairage des LED des moniteurs LCD pour appareils mobiles - ordinateurs portables, téléphones portables, etc. En particulier, Maxim (Maxim Integrated Products, Inc.) produit une gamme de circuits intégrés destinés à diverses fins pour contrôler les LED. Certaines de ces « solutions » sont parfaites pour les éclairages de vélo. Les schémas fonctionnels parallèles et en série du contrôle des LED sont présentés sur la figure 6.

Fig.6. Schémas fonctionnels de commande de LED en parallèle et en série

Plusieurs schémas prêts à l'emploi

Option 1 (Fig. 7). Microcircuit MAX1848, contrôle d'une chaîne de 3 LED.

Fig.7. Option 1

Option 2 (Fig. 8). Puissance accrue. Puce MAX1848, l'inclusion de 3 chaînes parallèles.

Fig.8. Option 2

Option 3 (Fig. 9). Un autre schéma d'activation de la rétroaction est possible - à partir d'un diviseur de tension.

Fig.9. Option 3

Option 4 (Fig. 10). Microcircuit MAX684 (à en juger par les descriptions, le MAX684 est très similaire en termes de paramètres et de caractéristiques au MAX1848, nécessite moins de pièces de montage externes, ne nécessite pas d'inductance externe, mais son efficacité de conversion est 20 à 25 % moins bonne).

Fig.10. Option 4

La capacité de charge des microcircuits de cette famille : MAX682 - 250 mA ; MAX683 - 100 mA ; MAX684 - 50mA.

Option 5 (Fig. 11). Puissance maximale, plusieurs chaînes de LED, puce MAX1698.

Fig.11. Option 5

Option 6 (Fig. 12). Au lieu des résistances d'amortissement/nivellement, il y a un « miroir de courant » à trois canaux, un microcircuit MAX1916.

Fig.12. Option 6

Option 7 (Fig. 13). Convertisseur DC/DC intégré non inductif élévateur de tension, microcircuit MAX684, miroir de courant dans la charge.

Fig.13. Option 7

Option 8 (Fig. 14). Puce MAX1759.

Fig.14. Option 8

Option 9 (Fig.15). La même puce MAX1759, charge jusqu'à 100 mA.

Fig.15. Option 9

Option 10 (Fig.16). Le microcircuit MAX619 est peut-être le circuit de commutation le plus simple. Fonctionnement lorsque la tension d'entrée chute à 2 V. Charge 50 mA à Uin>3 V.

Fig.16. Option 10

Option 11 (Fig. 17) Microcircuit MAX878, la tension d'entrée varie de 1,5 à 6,2 V. Sortie 3,3 V, jusqu'à 250 mA.

Fig.17. Option 11

Option 12 (Fig. 18). Puce ADP1110, fonctionne à partir de Uin = 1,15 V (une seule pile !), Uout jusqu'à 12 V.

Fig.18. Option 12

Auteur : A. Sigaev, alekssi@yandex.ru, alekssi.narod.ru ; Publication : radioradar.net

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