Kilo-Lumen Bikeヘッドライト:11ステップ(写真付き)

Kilo-Lumen Bikeヘッドライト:11ステップ(写真付き)

目次:

Anonim

私はこの夏仕事をするために自転車に乗り始めました、そして、良いヘッドライトとテールライトを必要としました。私はあまり過ごしたくはありませんでしたが、私は極端な可視性を望んでいました。およそ150ドルで、私は1200ルーメンあたりのどこかに消えるヘッドライトと本当に効果的なテールライトになりました。電源は18ボルトのRyobi電動工具バッテリーで、どちらも簡単に交換でき、しかも素早く充電できます。

警告!このプロジェクトは初心者のためのプロジェクトではありません。そのようなものとして私はそれを文書化していません。これは包括的なハウツーというよりはむしろガイドと重要な要素のリストになるでしょう。

用品:

ステップ1:設計上の選択、熱に関する検討事項

第一歩はあなたがあなたのバイクライトのために欲しい/必要なものを決定することです。必要なLEDの種類、数、構成は、総光出力とビーム形状によって決まります。追加の取り付け、可搬性、耐候性、および工作機械へのアクセスが重要になります。

私は気付かれることを目的として周りの最も明るいライトを作るという意図から始めました。これは1000ルーメンを超えるヘッドライトを意味します(市販されている1000+ルーメンバイクのヘッドライトは数種類ありますが、その金額に近い金額です)。

私は6つのCree XR-E LEDを使うことに決めました、それは適切なビンから1アンペアのドライブレベルでそれぞれ180 - 230ルーメンの範囲で出ます。 (更新:新しいR2ビンXR-E LEDは最大275ルーメンを出す)これは私に(レンズからの損失を無視して)1080から1380ルーメンを出すヘッドライトを与える。この大きさのLEDのアレイを使用するときには、いくつかの考慮事項を考慮する必要があります。

- 1アンペアで、これらのLEDは約22ワットのDC電力を必要とし、過電流と過電圧状態を避けるために慎重に調整されます。

- LEDが50%の効率で動作している場所では、アレイは10〜15ワットの熱を消費します。 LEDを定格接合部温度範囲内に保つために、これは適切に廃棄する必要があります。

- 6つのエミッタを持つことでビームパターンのカスタマイズが可能になります。各LEDには独自のレンズがあります。最終的な結果は、狭い点、中程度の点、そして広角楕円形の重ね合わせです。これは側面の視認性を確保しながら、前方の経路に向かって良好で均一な照明を提供します。

- 適切な電源を用意する必要があります。このアレイは6個のLEDが直列に接続されたもので、それぞれ3.7VのVfを持ちます。つまり、15〜25Vの範囲の電源が必要です。ネイティブ電源を降圧してください。)

- 6つのLED、適切なヒートスプレッダ、ヒートシンクの重量により、ヘッドライトはかなりまともな質量を持つようになり、自転車を屋外で駐車するときに素早く取り外せるように調整可能な堅牢なマウントが必要になります。

- 明るさ制御は便利であるのであなたが対向車に向かって乗っているときあなたはそれらを盲目にすることによって運転手を怒らせない。この光は非常に明るく、暗闇の中では眩しいほど明るくなることがあります。この明るさの光を使うときは注意と抑制の措置が必要です。

ステップ2:部品表

エレクトロニクス:

キャリアPCBに取り付けられた6つのCree XR-E(Q5-WCビン)LED

<<<< Update - Technology marches on. I built this light back in August and since then Cree has come out with a new higher bin XR-E, the 'R2' These put out up to 275 lumens versus 240 for the ones I'm using. Alternatively you can use the new MC-E which i 4 dies in a single optics package. Each one of these puts out ~700 lumens. A wide selection of optics exist now for that as well, and it is easier to drive than the SSC-P7 (another 4-die part). >>>>

1 BlueShark電流ドライバ

スイッチ内蔵1 10kΩポテンショメータ

1バレル型コネクタペア

1つの接続線(私は20ゲージを使いました、22は十分なはずです)

メカニカル:

Artic Silver Epoxyの1パッケージ(グリースではなく、2部構成の銀入りエポキシ)

2インチ×3インチ×1/8インチ厚の長方形アルミニウムチューブ

1 3 "x 2" x 1 "アルミニウムブロック

1 3 "×2"×1/4 "アルミニウムプレート

1 3 "x 2" x 50 milシートのアルミニウム

12 4-40皿頭1/4 "ネジ

1バイクマウント

お好みの6レンズ

バッテリー用

1 Ryobi 18ボルト電池

1 Ryboi 18ボルト懐中電灯

1 Amphenol Power PowerPoleコネクタペア

シリコーンシーリング材

JB溶接

テールライトの場合:

18 Lumileds Pirhana LED

1タスクCC1W電流ドライバ

1スクラップハウジング

1個のlexanまたはその他の適切な透明プラスチック

1シリコーン接着剤/シーラント

それを一緒に保持するためのネジの束

サプライヤー:

LEDとレンズ:http://www.ledlightingsupply.com

BlueSharkドライバー:http://www.theledguy.com

テールライトドライバー:http://www.tasled.com

ハンドルマウント:http://www.planetbike.com

私は地元の金属供給所から卒業生を買いました。私は毎月かそこら旅行をして面白い残骸を探していて今まともな品物を持っています。私は自分の持っている素材に合うようにライトをデザインしました。彼らはレンズがうまく収まることを除いて寸法について特別な何もありません。

ステップ3:ヘッドライトの基本図

始める前に、これは機械的にそして電気的に、ヘッドライトの基本的な図です。以降のセクションでさらに詳しく説明しますが、今のところ、これで何ができるのか、またどこに行くのかがわかります。

ステップ4:ヒートスプレッダの加工

ヒートスプレッダはこのプロジェクトの重要な要素です。ヒートスプレッダは、ヒートシンクとして機能する外側ハウジングに10〜15ワットの熱を伝導する必要があります。これはスプレッダーの寸法が重要であることを意味します。スプレッダとハウジングの間にすき間があると熱伝導が悪くなり、LED内部が過熱状態になる可能性があります。

ヒートスプレッダの成形には、Harbor Freightの卓上フライス盤を使用しました。それは完全には出てきませんでしたが、それは十分近くに出てきました、そしてハウジングの側面のネジの使用で、それはうまく働きます。

スプレッダの前面はできるだけ平らで、電源ワイヤ用の穴があります。さらに、エポキシが硬化する間にLEDを定位置に保持するために使用される2〜56個のネジ用のタップ穴がある。

私はそれを銀エポキシで覆い隠しました。ネジの圧縮は、LED PCBとスプレッダとの間の適度に薄い界面を維持するべきです。 1〜2ミルの銀エポキシ層を広げるためにインキローラーとゴム製インキパッドを使うことをお勧めします。

ヒートスプレッダの背面は、ドライバ回路用のスペースを確保するために機械加工されています。私が最初に使ったドライバーは、ヒートシンク用の小さな柱を必要としました。私はこのドライバを爆破し、銅製のヒートスプレッダが付属する別のタイプ(BlueShark)に変更しました。 Bluesharkが明るさ制御にポテンショメータを使用しているという理由だけで、私はこのドライバをTaskled maxFlex(私が焼き払った)よりもお勧めします。 maxFlexは本当に素晴らしいボードですが、私は可変制御が好きです。

LEDの配置は重要です。私が使用した正方形レンズはほぼ1インチの正方形です。これは、LEDの位置合わせに誤差が生じる余地がほとんどないことを意味します。一連のノギスを使用して慎重にレイアウトすると、適切な配置になります。エポキシが硬化している間LEDが一直線に並ぶように保つので、これはscrwesのもう一つの役に立つ特徴です。

このヒートスプレッダは青いハウジングに入り、側面がネジで固定されています。側面は熱伝導の大部分を提供し、そしてそれ自体、横断面がより広くなるほど(したがって、スプレッダーの厚さ1インチ)より良好になる。

ステップ5:ハウジングの加工

これは私がフライス盤技術の知識をある程度持っているもう一つのステップです。

私は1/8インチのエンドミルを使用して、ハウジングの全長にわたって70ミルの深さの溝を加工しました。これにより放熱が行われ、ハウジングの熱放射表面積が2倍以上になります。溝は自転車の進行方向に対して前後に切られていた。これにより、ライディングからの気流が熱をよりよく放散することができます。チェッカーボードパターンをもたらす他の方向へのクロスカットは乱流を増加させそして潜在的に冷却効果を増加させるであろう。私は15分経過した涼しい夜に通勤した後、住宅はほんの少し手触りが暖かいことがわかりました。

ハウジングのコーティングに関して、以下にいくつかの優れたコメントがあります。対流空気流が(ここの場合のように)支配的な冷却機構である用途では、アルミニウムの表面を被覆することがそのヒートシンク性能を測定可能なほど改善しないことが分かる。いずれにせよ私は耐久性と美学のために鉱山を粉体塗装することに決めました。先に述べたように、ハウジングの冷却性能は十分なので、全体的にはうまく機能しているようです。

ステップ6:スライドマウントの加工

私が使っているスライドマウントはPlanetBikeのものです。彼らはそれを数人のドルの代わりに売っています。彼らのサイトの素晴らしいところは彼らが交換よりもむしろ古いか壊れたヘッドライトの修理を奨励するということです。したがって、彼らは彼らの製品のための完全な交換部品を提供します。もっと多くのcopmaniesだけがそのアプローチをとるならば!

とにかく、あなたは私が給料をもらっていると思わないように…私は数年前に本当にすてきなPlanet Bikeヘッドライトを買っていて、実際にとてもよくできている同じ古いマウントを使うことに決めました。

私はちょうど私のヘッドライトのためのマッチングベースが必要でした。私は持っていたヘッドライトから測定を取り、それをアルミニウムに複製しました。

ここで私はこれをある時点で図表化された図面で更新するところですが、要約すると、スライドは約100ミルの厚さで、幅0.75インチのすぐ下です。ロッキングフックには必ず小さな隙間を開けてください。

私はこのスライドを2枚から作りました。 1個はその1/4インチのアルミ板が部品表で呼ばれています。もう一つは62.5ミルのシートが呼ばれています。写真のようにネジで2本を固定します。繰り返しますが、ここではフライス盤が便利になりました。今回は、より小型のエンドミル(1/8インチと思います)があります。

ステップ7:コントロールパネル、配線など

コントロールパネルはその62.5ミルのシートの別の部分から作られていて、そしてそれにはパワーLED、明るさコントロールポット、そしてチープバレルタイプのDC入力コネクターのための穴があります。これはスタンドオフでヒートスプレッダに固定され、全​​体がハウジング内に滑り込み、8本の4〜40本のネジで側面に固定されます。

これの配線は簡単です。あなたがこのステップにたどり着いたならば、あなたは接続指示が付いてくる調整ボードを持つでしょう。外部ポットを使用するには、それについてCandlePowerフォーラムのスレッドへのリンクもあります…

最も経験豊富な建築家であっても、あなたの気持ちをチェックしてからそれを再確認するようにしてください。これが私が私の最初のドライバーボードを吹き飛ばした方法です。私のようにダミーになるな!

ステップ8:レンズ

だから私がここで使用しているレンズは彼ら自身のマウントソリューションが付いているので本当にクールです。私はこれらのレンズを発見しました(そしてこのプロジェクトのための派生のインスピレーション)優れたウェブサイトhttp://www.bikeled.comから。実際、私は以前にこのサイトに言及しておくべきだったので、そこで紹介されていたデザインと構築のテクニックはずっと単純で、フライス盤を必要としません。

レンズはLedil製で、LEDlightingsupply.comから入手できます。様々なレンズを注文して、あなたにとって何がうまくいくのかを考え出してください。私はスポットサイズの組み合わせ(狭い、拡散した中程度のスポット、そして広い楕円形)を選んだ。

レンズを取り付けるには、白い裏地をはがして、優秀な粘着テープをはがします。 LEDへのはんだ接続のためのスペースを空けるために多少の作業が必要ですが、それが完了したら、所定の位置に固定してしばらく保持します。

ステップ9:それを起動!

私のヘッドライトを終えた後、私はそれがどれだけ明るかったか見たかったです。次の写真は、ヘッドライト(中央)とAudi TTのハイビーム(HIDヘッドライト付き)を示しています。本質的にKilo-Lumenヘッドライトは車のハイビームと同じくらい明るく、多少明るくなり、確かに色温度が高くなります(車のハイビームはハロゲンです)。

ステップ10:バッテリー

このようにヘッドライトに電力を供給することは相当量の電力を必要とします、あなたがそれを発電機によってペダリングに対する抵抗として加えることになっているならば、それは非常に目立つでしょう。私は自分が持っていたもの、すなわち電動工具のバッテリーを使うことにしました。彼らは安くて、どこでも手に入る、そして私の場合あなたははるかに高い容量のためにリポ交換品を手に入れることができる。

電動工具のバッテリーを使用する上での課題は接続です。これらのパワーツールキットの多くに付属している景品は懐中電灯であり、私はそれを使ったことがないことを知りました。それで、弓のこぎりを使った簡単なスライス(実際にはたくさんのもの)を使って、私は懐中電灯をバッテリーアダプターに変えました。私はアダプタに電源ポールコネクタを追加して、それを所定の位置にエポキシで固定しました。私はまた、自転車のフレームにバッテリーを運ぶためにポーチを縫いました。上部に接着された小さなアルミニウムキャップは、それが落ちるまで破片からの保護を提供しました。私はまだそれを取り替えることを邪魔していないと思います。

あなたのconenctionsを融合するのを忘れないでください。私はしませんでしたそれから私はただ怠惰です。あるいは、いつか私の視認性を高めて、1回の明るい炎で作業できるようになることを願っています。

ステップ11:テールライト

おそらく自転車の最も重要な光である、ほとんどのテールライトはひどく不適切です。 18のSuperflux / Pirhana LEDはうまく機能します、そしてもしあなたがあなたのバイクの後ろにラックがあるなら、それをマウントするのに便利な場所です。

このビルドは本当に簡単です。余った金属製のハウジングを見つけ、それを切り取り、プラスチックのカバーを切り取り、LEDのストリップを接着します。もちろん、最初にLEDのストリップを見つけるか、PCBなどを作成する必要があります。いずれにせよ、LED付きボックス、Taskled CC1W電流ドライバ、そしてそれです。人々haevは私が燃えているように見えると私に言った。それは多くの自動車のLEDブレーキライトと同じくらい明るく、そしてその広い寸法は大部分のバイクテールライトとは一線を画しています。私もこれを18ボルトのRyobiバッテリーで動かしています。

最優秀賞

ライドライトアップ