Witam!
Chciałbym zaprezentować jedno z najbardziej przydatnych urządzeń, jakie zdarzyło mi się wykonać.
Jak pewnie fani mechanicznych jednośladów wiedzą, nowe przepisy ruchu drogowego mówią, że motorowery muszą być obowiązkowo wyposażone przynajmniej w światła pozycyjne i (nowość) światło stopu. O ile w przypadku wszelkiej maści skuterów i innych współczesnych sprzętów nie jest to problemem, bo w takowe światła zazwyczaj są one wyposażone fabrycznie, to w przypadku sprzętów starszych, szczególnie rodzimej produkcji, jest to już trudniejsza sprawa.
Największym problemem stojącym na drodze do samodzielnego „zbudowania” i zamontowania światła stopu jest mała wydajność iskrowników starszych motorowerów i równie często ich stan techniczny (jak to było w moim konkretnym wypadku). Często iskrowniki te miały tylko uzwojenia do zasilania zapłonu (nisko lub wysokonapięciowe) i cewki tzw. „świetlne” do zasilania świateł. Jakichkolwiek cewek dostarczających prądu do np. ładowania akumulatora w zdecydowanej większości starych „sprzętów” brak.
Wychodząc naprzeciw prośbie dziadka, który lubi sobie latem pojeździć swoim Chartem produkcji krajowego Rometa, podjąłem wyzwanie i zbudowałem światło stopu i (przy okazji) kierunkowskazy z wykorzystaniem diod LED.
Znawcy tematu mogą powiedzieć: przecież Charty fabrycznie miały cewki „ładujące”, akumulator, klakson, światło stopu, często nawet kierunki… No może i miały, jednak ten konkretny egzemplarz ich po prostu nie miał, kiedy trafił do dziadka. Dlaczego? Nie wiem, więc proszę nie pytać
Dlaczego nie wykorzystałem cewek „ładowania”, które są w iskrowniku? Tak się składa, że miałem „przyjemność” remontować ten silnik i po prostu wiedziałem, że z dwóch cewek „ładowania” sprawna jest tylko jedna, druga jest albo przepalona, albo ma jakieś międzyzwojowe zwarcie – w każdym bądź razie nie działa jak powinna.
Dlatego zdecydowałem się „pójść w elektronikę” - mniej ubrudzę ręce (nie chciało mi się przewijać cewki
), wydam mniej pieniędzy (niż gdybym chciał kupować nowy iskrownik, akumulator), no i najważniejszy argument: moje własne widzimisie. Dzięki sztuce DIY możemy robić to, co chcemy i jak chcemy, nie jesteśmy skazani na gotowe rozwiązania „ze sklepu”.
Przy okazji okazało się, że mój układ z racji na bardzo niski (w porównaniu do klasycznych żarówek) pobór prądu może być zastosowany w motorowerach jeszcze starszych i wszystko będzie działało poprawnie nawet na niskich obrotach.
No dobrze, tyle tytułem wstępu, który mam nadzieję, uprzedzi większość typowo „elektrodowych” pytań w stylu „dlaczego tak a nie inaczej?”, „przecież można było dać akumulator”, „po co tyle elektroniki do motoroweru?”
Założenia: zbudować układ, który przy niskim poborze prądu pozwoli wyraźnie sygnalizować fakt rozpoczęcia hamowania lub skrętu, przy zasilaniu wyłącznie „cewkowym”, nawet na wolnych obrotach.
W przypadku prostych iskrowników poważnym problemem są różnice napięć wyjściowych przy obrotach biegu jałowego, a tymi, które silnik osiąga choćby w czasie jazdy. Szczególnie przy nieobciążonych cewkach. Na przykład w przypadku tego Charta pojedyncza cewka ładowania bez obciążenia na wolnych obrotach osiągała 35 V~, na wysokich obrotach nawet 97 V~ (!!!). Jest to zjawisko całkiem normalne, jednak niepożądane. Do jego wyeliminowania wykorzystałem więc prosty do bólu regulator stratny autorstwa kolegi Syzyf123 (LINK) – działa bardzo dobrze, w pełnym zakresie obrotów napięcie wyjściowe utrzymuje się na poziomie 7,1-7,2 V prądu stałego. Reszta projektu jest całkowicie autorska.
Może od razu pokażę schemat:
Jak widać - zdecydowałem się nie zasilać diod klasycznie poprzez rezystor, lecz użyłem układu woltomierza 0-5 V (a konkretnie wbudowanych w niego źródeł prądowych) LM3914. Mogłem budować źródła na pojedynczych tranzystorach, jednak zajęłyby one więcej miejsca. Zastosowałem po 3-szeregowe rezystory ustalające prąd diod po to, by można było precyzyjnie go sobie dobrać – nie chciałem stosować potencjometrów z uwagi na wibracje i inne dosyć nieprzyjazne warunki pracy. Dwa LM’y zasilają strony prawą i lewą kierunkowskazów (po 5 białych, 5-milimetrowych diod „super ultra hiper jasnych”), trzeci zasila 10 diod „stop” w tylnej lampie.
Do generowania „migania” kierunkowskazów wykorzystałem NE555 w aplikacji generatora astabilnego o wypełnieniu 50% i częstotliwości 3 Hz.
Z uwagi na rodzaj regulatora napięcia i specyfikę jego pracy (stratny, zwierający wyjścia cewki w przypadku nadmiernego wzrostu napięcia) zasilanie całości jest odseparowane dwoma diodami szot kiego i posiada dosyć dużą baterię kondensatorów. Szczerze mówiąc myślę, że i pojedynczy kondensator 2200 uF by wystarczył, ale z uwagi że to pierwszy prototyp, a ja nie przeprowadziłem właściwie żadnych wcześniejszych prób, wolałem dmuchać na zimne.
Płytka dwustronna (bo nie lubię męczyć się z często żmudnym rozmieszczaniem elementów tak, by autorouter poradził sobie z jednostronną, a wykonanie jedno czy dwustronnej płytki zajmuje praktycznie taką samą ilość czasu), ścieżki dosyć szerokie, cynowane. Po zmontowaniu całości obydwie strony i wszystkie elementy pokryłem chyba pięcioma warstwami kalafonii – takie sprawdzone przeze mnie zabezpieczenie przed wilgocią.
Obudowy kierunkowskazów kupiłem na polaru aukcyjnym, diody mają zmatowione pilniczkiem soczewki i umieszczone są na odpowiednich, malutkich płytkach PCB.
Kwestię montażu pozostawiam każdemu do indywidualnego przemyślenia, ale pokażę też, jak to wygląda w moim wykonaniu:
Całość oczywiście działa bardzo dobrze, już została sprawdzona „w trasie”. Jedynie jak widać na zdjęciach powyżej, dziadek zażyczył sobie dodatkowe kontrolki sygnalizujące włączenie i miganie kierunkowskazów – cóż, nie można było odmówić
Maksymalny pobór prądu (włączone światło stopu i jedna strona kierunkowskazów to około 400-450 mA, więc niedużo. Pojedyncza cewka ładowania Charta bez problemu zapewnia taką wydajność nawet na wolnych obrotach.
Podsumuję wszystkie wnioski, jakie wyciągnąłem „po drodze”:
+ bardzo sprawna praca całości, bez zasilania akumulatorowego;
+ bardzo dobra widoczność zarówno kierunkowskazów, jak i światła stop, nawet w pełnym słońcu;
+ większa trwałość diod i „przerywacza” elektronicznego w porównaniu do żarówek i klasycznego przerywacza bimetalicznego;
+ dzięki niskiemu poborowi prądu możliwość montażu nawet w motorowerach bez akumulatora i cewek ładujących – bez problemu możemy „pożyczyć” tak niewielką ilość prądu z cewek „świetlnych”;
+ dzięki zastosowania tranzystorów sterujących poszczególnymi źródłami prądowymi , prądy płynące przez styki wyłączników „stopów” i przełącznika kierunkowskazów są bardzo małe, co nie jest bez znaczenia w przypadku kiepskiej jakości zamienników oryginałów, które zdążyły się z racji wieku „rozlecieć” i wpływa pozytywnie na ich trwałość.
- dużo większe skomplikowanie w stosunku do klasycznego układu ładowanie + akumulator;
- chyba nieco większe koszta (zwłaszcza jeśli mamy sprawny iskrownik z cewkami "ładowania" i akumulator).
Co bym zmienił:
1. Dodałbym dodatkowe wyjście na przynajmniej jedną kontrolkę pracy kierunkowskazów.
2. Zminiaturyzowałbym bardziej układ, choćby poprzez dobranie pojemności kondensatorów odpowiedniej do realnej potrzeby, a nie dużo na wyrost.
3. Zamiast pracy światła stopu na zasadzie włącz-wyłącz, zastosowałbym świecenie stałe przy niższym prądzie i włączanie pełnego prądu świecenia podczas hamowania – dzięki temu mógłbym rozłożyć diody światła stopu na większej powierzchni i całkowicie wyeliminować tylną żarówkę.
Jeśli będą chętni, to umieszczę kompletny projekt w Protelu 99SE, by każdy użytkownik czy fan starych motorowerów mógł skorzystać. A przypomnę, że w przypadku kontroli policji brak choćby światła stop skutkuje mandatem i odebraniem dowodu rejestracyjnego
Pozdrawiam!
PS. Uprzedzając wszelkie kwestie dotyczące homologacji: owszem, lampa ma homologację tylko na źródło światła, do jakiego została zaprojektowana i wykonana (przynajmniej w przypadku samochodów). Zastosowanie diod może wywołać burzliwe dyskusje, więc uprzedzę fakt: zdaję sobie sprawę że cała sprawa zachowania ewentualnej homologacji lamp (o ile można o czymś takim jak homologacja w przypadku lamp starego motoroweru mówić) może być "nieco" naciągana, ale myślę też że w przypadku ewentualnej kontroli drogowej, a nawet po prostu bezpiecznej jazdy - bardziej znaczącym argumentem będzie fakt posiadania przez motorower takich świateł w ogóle niż to, jakie źródło tego światła tam pracuje.
Cool? Ranking DIY
Projekt jako szkoleniowy czemu nie, ale że człowiek się całe życie uczy, to przyjmij też słowa krytyki/korekty