Φτιάχτο μόνος σου, DIY, Open Source - Γενηθήτω φως

[Ενημερώσεις... στο τέλος του άρθρου...]

Κάτι θυμάμαι ότι έχω ξαναγράψει για φως ποδηλάτου αλλά... πάμε στα σοβαρά. Το ζητούμενο είναι μια τελική λύση άμεσα εφαρμόσιμη - δηλ. να έχουμε στο ποδήλατό μας αρκετό φως και χωρίς να ξεπαραδιαστούμε. "Αρκετό φως" σημαίνει πρακτικά όχι μόνο να μας βλέπουν οι άλλοι (πρώτιστο θέμα οδικής ασφάλειας), αλλά να βλέπουμε και εμείς που πάμε!

Δεν είμαι εξπέρ στα ηλεκτρονικά, και έτσι το άρθρο απευθύνεται σε κάποιον που επίσης δεν είναι εξπέρ στα ηλεκτρονικά. Η μόνη απαίτηση είναι να ξέρεις να χρησιμοποιήσεις κολλητήρι για να κάνεις μερικές κολλήσεις. Κατά τα άλλα, οι οδηγίες είναι αναλυτικές και σαφείς για κάποιον που πιάνουν λίγο τα χεράκια του. Ελπίζω και εύχομαι ότι αυτό το άρθρο θα βοηθήσει και άλλους ποδηλάτες να βρουν λύση στο πρόβλημα του νυχτερινού φωτός.

Αναλυτικές οδηγίες

Για να έχουμε φως απαιτούνται δύο πράγματα: μία πηγή ηλεκτρικής ενέργειας και μία κατανάλωση που μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε φως. Όσον αφορά στην πηγή έχουμε δύο δυνατότητες: α) μπαταρίες, β) δυναμό. Για χρόνια ακολούθησα το πρώτο. Επαναφορτιζόμενες φυσικά, γιατί το να πληρώνω κάθε λίγο για μπαταρίες δε λέει. Μειονέκτημα: αχ ξέχασα πάλι να φορτίσω τις μπαταρίες. Εύκολα το ξεχνάς. Αποφάσισα να πάρω δυναμό. Χωρίς να μπω σε διαδικασία έρευνας αγοράς, βρήκα από Ελλάδα με κόστος 45 ευρώ (πριν καναδυό χρόνια). Shimano DH3N70, τίποτα σπουδαίο αλλά μια χαρά πάει, αντίσταση ανεπαίσθητη, μετά από 2 χρόνια ακόμα δουλεύει σαν καινούργιο. Ένα θέμα είχα με τις ακτίνες, αλλά με λίγο ψάξιμο στο πλέξιμο ταίριαξαν κάτι φτηνές, και η ρόδα παρόλο που έχει πολλά τραβήξει, μια χαρά πάει.

ΟΚ λοιπόν με την πηγή, πάμε στην κατανάλωση. Δοκίμασα διάφορα φώτα, κανένα ποτέ δεν με ικανοποίησε. Το πρώτο πράγμα που πρέπει να ξέρεις, είναι ότι αποκλείονται τα φώτα με λαμπτήρα πυρακτώσεως (το κοινό λαμπάκι). Το γιατί έχει να κάνει με τα κωνία και τα ραβδία. Το ανθρώπινο μάτι βλέπει τη νύχτα με τα ραβδία, τα οποία έχουν τη μέγιστη ευαισθησία σε τέτοια μήκη κύματος (θερμοκρασία χρώματος) που επιβάλλουν τη χρήση LEDs και όχι λαμπτήρα πυρακτώσεως.

Ωραία, θέλουμε φως με LEDs. Το δυναμό δίνει 6Volt, έψαξα φως με LED στα 6V (πράγμα που τελικά δεν ισχύει, θα το δούμε σε λίγο). Γύρισα κάμποσα ποδηλατάδικα, δεν βρήκα. Γύρισα και άλλα μαγαζιά με φακούς, δεν βρήκα. Μια βόλτα στην ανακύκλωση, μέσα στον κάδο νάσου ένας φακός με τα εξής χαρακτηριστικά: έχει 18 ledάκια (μούρλια), έχει σκληρό κέλυφος να μη σπάει/χαλάει (έκτακτα), είναι μόνο για 3 ΑΑΑ μπαταρίες δηλ. 4,5V αλλά μικρό αυτό το κακό καθώς τα 19 λεντάκια υπόσχονται ήδη πολλά. Ο φακός πετάχτηκε από κάποιον βιαστικό συνάνθρωπο γιατί είχε πρόβλημα στις επαφές, αλλά εγώ βεβαίως θα τού αλλάξω καταλλήλως τα φώτα και θα πει το ποίημα όπως πρέπει.

Ο φακός έτοιμος φορεμένος στο τιμόνι.

ΟΚ, βρήκαμε το hardware. Πάμε στα ηλεκτρονικά. Πρώτα να δούμε τι τάση δίνει το δυναμό. Μπορεί να γράφει 6V/3W, αλλά άσε τι γράφει τι δίνει μας ενδιαφέρει. Βάζουμε το πολύμετρο και πάμε μια βόλτα. Η τάση δεν είναι σταθερή! Τα 6V βγαίνουν περίπου στα 8χλμ./ώρα, αν πάω με 30 χτυπάει 15 και βάλε. Ίσως υπάρχουν δυναμό με σταθερή έξοδο, αλλά αυτά μάλλον θα κοστίζουν ακριβότερα. Έχουμε όμως και την εξής δυνατότητα: παίρνουμε ένα φτηνό δυναμό και τον έλεγχο του ρεύματος τον εξασφαλίζουμε ηλεκτρονικά στο επόμενο στάδιο (τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα κοστίζουν πάμφθηνα). Εκτός από αυτό το λόγο, εάν κινείσαι με μεγάλη ταχύτητα θα μπορούσες να έχεις διπλή κατανάλωση (διπλό φως), με έναν απλό διακόπτη που θα ενεργοποιεί μία εν σειρά σύνδεση δύο φώτων. Αυτό το θέμα βεβαίως θέλει κάποιο ψάξιμο, πράγμα που δεν το έκανα τελικά γιατί απλά το αποτέλεσμα του ενός φωτός με ικανοποίησε και έμεινα εκεί.

Ένα άλλο πλεονέκτημα αυτών των φακών συνήθως, είναι ότι τα λεντάκια είναι κολλημένα πάνω σε μία πλακέτα, και μπορείς εύκολα να τα αντικαταστήσεις εάν ποτέ καούν. Στις δοκιμές μου έκαψα μερικά, τα οποία αντικατέστησα από έναν... δεύτερο φακό που βρήκα πεταμένο στην ανακύκλωση. Βρε παιδί μου είναι μερικές φορές που χαίρεσαι που υπάρχουν βλάκες που πετάνε οτιδήποτε με το παραμικρό. Ας είναι καλά οι άνθρωποι, να κάνουμε κι εμείς τη δουλειά μας.

Η πλακέτα με τα λεντάκια. Βλέπεις ότι είναι συνδεδεμένα εν παραλλήλω, για να δουλεύουν στην ίδια τάση. Προσοχή, έχουν πολικότητα (αν δεις το λεντάκι από το πλάι οι δύο ακροδέκτες είναι διαφορετικοί).

ΟΚ, πάμε στο κύκλωμα. Εδώ χρειάστηκε λίγη εξειδικευμένη γνώση από ένα φίλο ηλεκτρονικό, και λίγο ψάξιμο στο ίντερνετ. Εδώ η γνώση σού προσφέρεται έτοιμη. Enjoy.

Στην άκρη αριστερά, παίρνουμε το εναλλασσόμενο ρεύμα του δυναμό. Πρώτα απ΄ όλα, το ανορθώνουμε με μία γέφυρα διόδων (ψάξε τους συνδέσμους που σού δίνω, μη τεμπελιάζεις), δηλ. ανεβάζουμε κατοπτρικά τη μισή αρνητική φάση σε θετική. Υπάρχει έτοιμη η γέφυρα, δε χρειάζεται να κολλάς διόδους, ένα μικρό εξαρτηματάκι είναι, ένα μαύρο τετραγωνάκι με 4 ακροδέκτες: 2 για την είσοδο του εναλασσόμενου ρεύματος, 1 για την έξοδο + και 1 για την έξοδο -. Προσοχή στην πολικότητα στην έξοδο. Μετά, έχουμε έναν ηλεκτρολυτικό πυκνωτή (έβαλα έναν 1000μF/16V), προσοχή και εδώ στην πολικότητα. Μετά ένα μικρό κεραμικό πυκνωτάκι (δεν έχει πολικότητα).

Μετά πάμε στον ρυθμιστή τάσης, αυτό που κόβει την τάση σε μία σταθερή τιμή. Ο L7805CV δίνει στην έξοδό του 5Volt. Ο L78xxCV υπάρχει σε διαφορετικές τιμές εξόδου, πράγμα που σημαίνει το εξής ενδιαφέρον: ότι μπορούμε να έχουμε διαφορετικά βολτάζ συνεχούς ρεύματος για διάφορες χρήσεις (διαφορετικές καταναλώσεις, για φόρτιση κινητών και άλλων συσκευών κλπ). Καταλαβαίνεις τι σημαίνει αυτό... έτσι δεν είναι; Ο συγκεκριμένος φακός, ως έχων 3ΑΑΑ, ήθελε 4,5 θεωρητικά, του έριξα 5 για να ΄ναι ευχαριστημένος. Προσοχή στη συνδεσμολογία, όπως μπορείς να δεις στα datasheet του voltage regulator (δες τους συνδέσμους, μη τεμπελιάζεις είπα).

Μετά ένας ακόμα κεραμικός πυκνωτής, ίδιος με τον άλλο κεραμικό, βοηθάει λίγο (λένε αυτοί που ξέρουν) στην εξομάλυνση του ρεύματος (δες στη σελίδα που παρέθεσα, τη θεωρία ανόρθωσης ρεύματος από τη γέφυρα, κάτι θα καταλάβεις, ούτε εγώ τα κατάλαβα όλα).

Αυτά τα 5 εξαρτηματάκια μού κόστισαν 4,5 ευρώ. Συν τα 45 του δυναμό, με ένα 50άρι καθάρισα την ακόλουθη εξαιρετικά ικανοποιητική κατάσταση:
-Φως ικανοποιητικό: σε απόλυτο σκοτάδι η δέσμη διαχέεται (τα λεντάκια είναι "μη εστιασμένα" πράγμα που δίνει πλατύ διάχυτο φως) και βλέπω μέχρι τα 15 μέτρα μπροστά μου άνετα (το φως φτάνει μέχρι τα 50). Σκέφτομαι αν μπορούσα να εκμεταλλευτώ όλη την ισχύ του δυναμό τι θα γινόταν, αλλά επειδή αυτό θέλει ψάξιμο προς το παρόν μένω εκεί.
-Δεν υπάρχει κόστος ούτε φροντίδα για μπαταρίες. Αν το καλοσκεφτώ, σε ένα χρόνο ίσως κάνω απόσβεση το κόστος του συστήματος.
-Έχω φως από χαμηλή ταχύτητα. Από τα 5χλμ/ώρα, δηλ. ταχύτητα βαδίσματος, βλέπω πού πάω.

Τα εξαρτήματα χώρεσαν μέσα στη θήκη των μπαταριών του φακού χωρίς ιδιαίτερο στριμωξίδι. Λίγα διπλωμένα χαρτιά μπορούν να βοηθήσουν στη σταθεροποίησή τους και στην αποφυγή βραχυκυκλώσεων (το L7805CV δεν υπερθερμαίνεται ιδιαιτέρως οπότε δεν υπάρχει κίνδυνος ανάφλεξης).

Αυτά τα ολίγα... και καλό φως!

(Πληροφορίες και εδώ.)

Ενημερώσεις:
-Βρήκα στο εμπόριο έναν (κοινό) φακό με leds, με τα εξής χαρακτηριστικά: 2 leds, 3 μπαταρίες των 1.2Volt. Σκέφτηκα ότι τα λεντάκια του θα είναι πιο φωτεινά. Άλλαξα τα 2 από τα 18 leds με αυτά τα δύο. Αποτέλεσμα: σημαντικά περισσότερο φως, και ελαττώθηκε πολύ το τρεμοπαίξιμο στη χαμηλή ταχύτητα όταν δηλ. είναι ορατή η (χαμηλή) συχνότητα του εναλασσόμενου ρεύματος από τη γεννήτρια. Σε ταχύτητα βαδίσματος έχω άπλετο φως και χωρίς παίξιμο. Μεγάλη βελτίωση! Θέλει πειραματισμό και με τα λεντάκια.

1 σχόλιο:

Stelios Kalantzis είπε...

Καλησπέρα είναι ενας πολύ χρήσιμος οδηγός.
Δεν μπόρεσα να καταλάβω όμως αυτα τα: κεραμικά πυκνωτάκια (που δεν μας ενδιαφέρει η πολικότητα τους) τι τεχνικά χαρ. έχουν? Υποθέτω πως αν πάω σε ένα κατάστημα και ζητήσω κεραμικά πυκνωτάκια θα με ρωτήσουν καποια στοιχεία για αυτά.

Και πάλι ευχαριστώ για τον οδηγό.