ПРЕДИСЛОВИЕ

Основой, так сказать, краеугольным камнем в фундаменте этой статьи явилось прочитанное мной как-то на страницах подводного форума сайта "Рыбалка и охота в Пермском крае" сообщение от пользователя PROныра, вот ссылка на него. Результатом прочтения явилось то, что я и мой земляк Алексей решили переделать по описанной методике свои фонари Lumen X4. Сделали коллективный заказ нужных компонентов и, руководствуясь советами Дмитрия, взялись за работу. Конечно же, в ходе переделки мы вносили некоторые изменения в конструкцию по сравнению с исходным вариантом. Сразу скажу, что оба мы результатами довольны, ибо получили именно те результаты, которые и расчитывали получить. То есть, практические результаты в точности совпали с ожидаемыми теоретически.. :)

После окончания первых испытаний мне подумалось, что наш опыт может оказаться интересным для тех, кто решит самостоятельно переделать свой фонарь на современный, более эффективный источник света, мощный СИД (светоизлучающий диод). Поэтому, с разрешения и поддержки Дмитрия и Алексея, я собрал выложенную ими на форуме информацию по переделке, добавил к ним свои соображения и фото, в результате этого и появилась представляемая коллективная статья.

Часть 1. Дмитрий (PROныра)

В продолжение темы переделки Люмена на светодиоды. Вчера переделал очередной фонарик, пятый по счету, для Сереги Shish'a и попутно фоткал процесс, фотки телефонные, за качество сорри, но кто захочет, тот разберется...

1. Для переделки нам понадобится стакан-радиатор, он собственно является и корпусом для монтажа.

2. Заказываем диод, отражатель и стабилизатор для Люмен 4 такой или такой, я остановил свой выбор на втором, ниже опишу почему.

Поясняю по поводу диодов: диоды МС-Е четырехкристальные, на 900 Лм, они есть на подложке "индивидуал", это когда каждый кристалл запитывается отдельно, и у вас есть выбор, как их питать, последовательно или паралельно, и "сериал" - кристаллы запитаны последовательно и запараллелить их можно только попарно, теряя в мощности. Нам нужен первый.

По поводу температуры света. Диоды есть теплого, нейтрального и холодного свечения. Теплый идентичен обычной лампе - желтоватый, холодный имеет голубоватый оттенок, я останавливаю выбор на нейтральном белом. По поводу драйверов, выбирал по напряжению на входе и по выходному току. Почему я предпочел вторые первым, потому что имеют 3 режима: 10-35-100% яркости. В мутняке помогает, когда засветка сильная, убавил и все, и когда батарейки подсаживаются: перешел на пониженный и дальше охоться.

По поводу рефлектора, раньше я делал фонарики на колиматорх (линзах):

Нравился ровный световой пучок и ровное световое пятно, но, как оказалось, для камских условий не совсем то, что нужно. Засвечивает муть, в корягах нет возможности посветить в щель тонким лучом, и начинает светиться весь завал, ослепляя уже тебя самого, и нет возможности отвести в сторону луч, оставляя рыбу в ореоле, чтобы не напугать...

..Итак начнем: для переделки нам нужен нож, паяльник, термоклей, нождак, дрель, и пара не совсем корявых рук.

Из родной головы Люмена, срезая острым ножом наплывы, извлекаем отражатель. Выглядит он так:

Далее нам надо доработать его напильником или на наждаке, убрав задний буртик полностью, а передний наполовину, вот так:

Должно вот что получиться:

Далее берем родную лампу и аккуратно, используя очки, срезаем на наждаке колбу, нам нужен цоколь, вот так:

С помощью тестера находим, какая ножка соответстветствует центральному контакту - это МИНУС! Ножки сделаны из чего-то, что не плавится и не паяется, поэтому аккуратно разгибаем ножом то место, где была зажата спираль,

заводим туда зачищенный провод, зажимаем обратно, пару раз оборачиваем вокруг ножки, капельку кислоты и припоя:

Вставляем цоколь в отражатель:

Заливаем его изнутри термоклеем:

Далее подготовим стакан и рефлектор, для этого в ответной части рефлектора сверлим отверстие под винт М3х25 с потайголовкой и зенкуем посадку под головку винта:

Затем срезаем на наждаке нижнее кольцо ответной части до следующего кольца:

В стакане делаем по бокам от центрального отверстия два отверстия под провода, аналогичные ответной части..:

Далее прикручиваем ответную часть рефлектора к стакану, соблюдая соосность отверстий:

Беремся за диод и стабилизатор (драйвер):

Тоненькой жилкой от провода параллелим контактные площадки со стороны плюса и минуса, чтобы загорались все четыре кристалла одновременно, и подпаиваем питающие провода:

Вставляем диод на место, которое смазываем термопастой, выпустив провода с обратной стороны стакана, и, прикручивая рефлектор, зажимаем светодиод:

Припаиваем к пропущеным проводам стабилизатор. СОБЛЮДАЕМ ПОЛЯРНОСТЬ!

С обратной стороны стабилизатора подпаиваем наш отражатель с цокалем. СОБЛЮДАЕМ ПОЛЯРНОСТЬ!

Затем с помощью термоклея монтируем стабилизатор в отражателе:

Отражатель, проложив изоляцию, монтируем в стакане:

Ставим на стакан оринг 50х52х2,5, собираем фонарик, включаем, радуемся, идем на охоту:

Цена пректа считается по ссылкам + изготовление стакана. Покупать Люмен специально для переделки как минимум глупо, но если он есть и валяется без надобности, то дайте ему вторую жизнь... Успехов!

***************************************

Вопросы и ответы.

Бодрый Линь

1. Будет ли драйвер для Люмена-4 по второму варианту (многорежимный) работать с аккумуляторами? По ТТД вроде да, рекомендуемое питающее напряжение 3,6...5,5 В, а как на практике?

2. Какой (хотя бы ориентировочно) будет продолжительность свечения на аккумуляторах GP 4000 мАч в режиме 100%, 35% и 10%? Вообще, насколько часто в практике приходится использовать тот или иной режим? Про убавление яркости в мутняке я понял, а вот насколько часто в реале приходится пользоваться стопроцентной мощностью?

3. Собираюсь попробовать переделать свой Люмен, прикидываю заказать диод нейтральный, 4000К. Это оптимально для условий невысокого (в среднем около 2 м) прозрака или все же имеет смысл брать более теплый диод? Слышал, что они менее эффективны в плане мощности относительно более "холодных" из своей группы, так ли это?..

4. Какие марки термоклея и термопасты использовал автор?

PROныра

По прошествию некоторого времени эксплуатации данного фонаря могу сказать следующее:

1. Ни о каких 800 люмен и речи быть не может. Не в состоянии драйвер, а тем более стабилизатор выдать ток нужной силы. Максимум, что он дает, это 250 люмен. Заявляю это со всей ответственностью, так как сравнивал его силу света с Фениксом Кости-erko, а производители Феникса, не пытаясь дезинформировать потребителя, заявляют своим фонарям довольно точную силу света. Так вот, мой светит не ярче. Но и того что он дает, хватает с лихвой. По поводу цвета, у меня нейтральный белый, светит как софитка белый молочный цвет. У феникса похолодней, но там и диод другой. Мне мой цвет больше нравится. Видел я и теплый диод, светит как советский ламповый фонарик с квадратной батарейкой. Цвет желтый, тусклый.

2. Второй вариант стабилизатора и сделан под аккумуляторы, в связи с чем имеет одну неприятную особеннось, которая обнаружилась в процессе эксплуатации. Дело в том, что драйвер обычно высасывает из батареей все под ноль. С первым стабилизатором я пользовался батарейками, которые парни выбрасывали из своих ламповых фонарей, по несколько охот! Второй же, тот что с регулятором, имеет защиту от глубокого разряда аккумуляторов. Он самопроизвольно переключает свет на пониженный режим в зависимости от разряда аккумуляторов. А когда разряд достигает критической величины переходит в мигающий режим. Отсюда вывод, бережет аккумуляторы, но создает неудобства. Тем кто будет использовать батарейки советую первый вариант.

3. Время работы с первым вариантом выяснить так и не удалось. Скажу лишь что ОЧЕНЬ долго. Как я уже говорил, пользовался отслужившими в ламповых фонарях батарейками еще часов 10! С первым стабилизатором фонарь просто потихоньку тускнеет пока не перестанет включаться. Со вторым, трехрежимным, на 100% светит примерно 1 час, переключается на 35% и светит еще примерно 3-4 часа. Затем переключается на 10%, но на этом режиме охотиться не получается. Удается его обмануть, перебрав по кругу режимы, тогда можно добиться еще 0, 5 часа на 100% и 1-1,5 часа на 35%. Потом драйвер отказывается работать нормально. Надо менять-заряжать аккумуляторы.

4. По режимам, так как на 100% фонарь не дает полной заявленной яркости, то 35% мощности воспринимается глазом субъективно как половинная. Скажу что мне ее хватает. Хочется, конечно поярче, но в пользу длительности жизни батарей довольствуюсь этим режимом, зато никакой засветки мути. 100% включаю днем.

5. По поводу термоклея я даже как-то не заморачивался, какой в пистолете стоял, тем и клеил, термопасту взял у компьютерщиков.

magneto

..Вопрос по поводу вытачивания стакана радиатора. Как я понял, его вытачивают только для охлаждения всей конструкции, но, прочитав другие форумы по переделке, я понял что делать это не обязательно т.к. температура нагрева за час составила всего 47 градусов, что для пластмассы корпуса некритично. Возможно ли сделать все, как у вас, но без вытачивании стакана, или вытачивать все равно придется из-за нехватки места в штатной голове?

Бодрый Линь

По поводу стакана. Как теплоотвод, он, ИМХО, совершенно обязательный элемент. Тем более, если токи диода и его температура высоки (а это почти всегда так). Известно, что при повышенной температуре диоды со временем деградируют, сила их света существенно уменьшается. Также фактор превышения температуры существенно снижает время жизни СИД...

Тут вот какая интересная штука с теми стаканами, что я заказал, получилась. Как видно из чертежа, стакан цельноточенный, с поперечной перегородкой внутри. Но, когда мне принесли стаканы, я увидел, что токарь "усовершенствовал" конструкцию. Сделал стакан со сквозной проточкой изнутри, а в качестве перегородки изготовил.. стеклотекстолитовую шайбу, ложащуюся на выступ-упор в положенном месте. Пришлось объяснить товарищу, что хотя с точки зрения упрощения токарных работ это славно, но вот с точки зрения отвода тепла такое решение - нонсенс.. В общем, заказал я металлические (дюралевые) шайбы нужной толщины в качестве перегородок и запланировал посадить их на термоклей..

А недавно позвонил товарищ и сказал, что шайбы выточил и ... суръезно ЗАПРЕССОВАЛ их на положенное место, так что никакой термоклей , в принципе, и не нужен...

Я к чему это все рассказываю? Дело в том, что нередко проблемы изготовления стакана заключаются не только в поиске правильного токаря, но и в дефиците материала, в частности, литых дюралевых чушек. А вот дюралевую толстостенную трубу или чушку со сквозным отверстием иногда найти проще. Да и выточить из нее стакан с резьбами внутри тоже иногда проще без перегородки. А уж ее, перегородку, несложно изготовить потом отдельно, из листового дюраля и запресовать, можно с использованием термопасты. Вот такие соображения кулибиным на заметку..

***************************************

Часть 2. Alexei

Вот доделал свой Lumen x4. Всё сделал почти как PROныра. Cтакан вытачивал товарищ Бодрого Линя, за что ему отдельное спасибо. Бронзовую чашку под Led крепил к стакану винтом на пять мм (предварительно нарезал резьбу в отверстии перегородки), под потай со стороны Led. Потом сточил выдающуюся часть головки винта для ровного прилегания Led к посадочному месту, соответственно Led садил на пасту. С обратной стороны выступающую часть винта обрезал заподлицо, чтобы ничто не торчало в месте расположения драйвера. Поверх Led от короткого замыкания об отражатель поставил шайбу из резины толщиной не более 0.5-0.7 мм. Вместо раскурочивания родного отражателя собрал вот такую конструкцию из кишок китайца за пять копеек:

Для Юры почти такой же, но основание меньшего диаметра. Вот изготовление цоколя поэтапно:

Вот свет в сравнении с галогенными лампами OSRAM модели ENERGY SAVER мощностью 20 (35) ватт с углами 10 и 24 градуса, а также 35 (50) ватт с теми же углами.

Для каждой лампы по три варианта сравнения с Led: Low (10%) - Mid (35%) - High (100%) расстояние от источников до стены 2.5 метра.

***************************************

Вопросы и ответы.

magneto

У леда пучек более сфокусирован..

Бодрый Линь

Так и задумывалось нами изначально. Ибо фонарь предназначается не столько для полноценной ночной охоты, где важен широкий, равномерный луч, а в качестве резервного, позволяющего в случае чего все же продолжить охоту. И еще - в качестве дневного, для подсветки в корчи-бревна-норы.. То есть отражатель, а не коллиматор.

***************************************

Часть 3. Бодрый Линь

Не скрою, рассказ PROныры про то, как он переделывал фонари Люмен на светодиодные источники света, мне очень понравился. Эта тема давно интересовала меня, ибо свет имеющегося у меня фонаря "Lumen X4" меня совершенно не устраивал, как при "штатной" лампе (питание от батарей), так и при лампе на более низкое напряжение (питание от аккумуляторов). Даже в качестве запасного фонаря не устраивал. Было несколько случаев, когда, увлекшись охотой, я "сажал" до предела аккумулятор своего основного фонаря, "раздельника" и был вынужден доставать из кармана грузового жилета свой Люмен. Увы, сразу после этого охоту приходилось сворачивать, ибо охотиться с лучом, тонким как игла, мне было абсолютно некомфортно.. Было у меня еще две-три попытки использовать Люмен для дневной охоты. Тоже ничего хорошего. Луч практически еле виден, ни о какой подсветке корчей, береговых кустов не было и речи.. Видно, изначально этот фонарь задумывался для иной, морской прозрачности воды...

Итак, задумав переделать Люмен, первым делом я заказал алюминевый стакан-вставку. В результате трудов моего товарища, Виктора, у меня появились не один, а даже несколько стаканов, дюралевые были химически оксидированы, а два стакана были выточены... из титана! (это была инициатива Виктора).

Титановая вставка - это, конечно круто, фонарь с ней смотрелся просто замечательно:

Но я, после мучительных колебаний (ведь ТИТАН же! :) ) решил все же использовать дюралевую вставку с впрессованной дюралевой же перегородкой. В первую очередь тут сыграл свою роль фактор веса. Вроде бы и не велика разница, но все же фонарь с титановой вставкой ощущался в руке ощутимо весомее..

Еще один момент. На первых, дюралевых стаканах, токарь ошибся и канавку под уплотнительное кольцо, О-ринг, не проточил не по чертежу, а "до упора". Именно такой стакан и достался Алексею. Надетый на него О-ринг чуть бОльшей, чем у "родного" толщины, не заходил внутрь фонаря, я прижимался к его торцу. Несмотря на опасения, и в таком виде уплотнение, как оказалось, вполне работоспособно. Но все же я решил не рисковать и изготовил для своего стакана из куска алюминевой проволоки посредством надфиля и терпения упорное кольцо квадратного сечения. Именно упипаясь в него, штатный О-ринг замечательно вошел на требуемую глубину в пластиковый корпус фонаря:

Далее, по цоколю. Изначально мы с Алексеем решили пойти здесь по своему пути. То есть не трогать, не стачивать штатный отражатель, используя его для подведения питания и размещения драйвера, так, как это сделал Дмитрий. Ну, не повернулясь рука "курочить" рефлектор, который не сегодня так завтра, может, и пригодится в наших кулацких хозяйствах. :) Поэтому я использовал, с некоторыми переделками, изготовленный для меня Алексеем новый цоколь.

Переделка заключалась в том, что я, немного сточив цоколь по высоте, "нахлобучил" его на завалявшийся у меня пластиковый каркас от неисправной лампочки-"пищалки", стоявшей когда-то в фонаре заднего хода моей "шестерки". Таким образом, плюсовой контакт металлической части цоколя (не забываем, что полярность на цоколе Люмена - обратная!) не контактировал никоим образом с корпусом-вставкой. В свою очередь, плата драйвера замечательно уместилась в пластикой вставке, при этом обеспечивалась ее надежная изоляция от короткого замыкания на "массу-плюс" цоколя..

Далее, по диоду. К тому времени, как мы с Алексеем собрались заказывать детали, на сайте beriled.biz появились в продаже СИД относительно новой модели, Cree XM-L. Именно их нам и посоветовали взять вместо одинаковых (тогда) по цене СИД MC-E той же фирмы. Дело в том, что светодиодов XM-L отдача выше (160 люмен на ватт, против 110 лм/вт у MC-E). Кроме того, у XM-L несколько иной спектр излучения, даже на т.н. холодных версиях (цветовая температура 6000К) в свете диода нет нередкой для диодов этого типа голубизны. Цвет пучка, скорее, незачительно смещен в зеленоватую сторону. но никак уж не в синюю. И последнее, диоды XM-L выплнены в однокристальном, а не в четырехкристальном исполнении, как MC-E. Поэтому никаких перемычек на подложке диода паять не нужно, просто подпаять плюсовой и минусовой провода и все..

Посколку конструктивно теплоотводно-монтажные платы с этими СИД несколько отличаются, мы с Алексеем решили для пущей надежности проложить между верхней частью платы и нижней плоскостью металлического рефлектора тонкие изолирующие прокладки. В качестве оных Алексей использовал обычную тонкую резину, а я применил самодельную прокладки (2 шт. одна на другой) из тонкой термостойкой резины (широко применяется в электронике, для изоляции и теплопередачи радиоэлементов, чаще всего силовых диодов и транзисторов, на радиаторах). Вырезаем шайбы, с отверстием под СИД в центре. Производим пробную сборку, следя за тем, чтобы, с одной стороны, плата с СИД плотно прижималась к латунной вставке рефлектора при закручивании оного, а, с другой стороны, верхний край рефлектора не упирался в стекло, при закручивании до упора в стакан переднего фланца со стеклом.

Точно так же, по высоте, подгоняем перед окончательной распайкой и сборкой, высоту цоколя. Так, чтобы она соответствовала расстоянию от плоскости перегородки вставки до центрального, минусового контакта пластиковой контактной проставки при сборке фонаря с батареями.

Теперь закрепляем латунную вставку отражателя на перегородке дюралевого стакана. Для этого я, как и предыдущие авторы, расточил под потайную головку вставку с передней стороны. Тут главное - чтобы верхняя часть головки винта не выступала за плоскость вставки, иначе трудно будет обеспечить хороший тепловой контакт вставки с платой СИД. Поскольку место под драйвер у меня получилось весьма ограниченным по высоте, пришлось мне и ответную часть винта (с нижней части перегородки стакана) сделать впотай. Для этого я изготовил промежуточную латунную втулочку с нарезанной внутри резьбой. Длины винтиков с потайной головкой подогнал так, чтобы они при сборке не соприкасались.

Я заранее решил, что, в отличии от варианта PROныры, по возможности буду избегать в самодельной головке соединения на клей, чтобы обеспечить, на всякий случай, быструю разборку для ремонта-профилактики. Поэтому, доработав валявшуюся в ящике с радиохламом деталь крепления транзистора средней мощности, изготовил для крепления цоколя к стакану алюминиевый кольцевой фланец с двумя "ушакми". Для крепления этого фланца просверлил два отверстия в перегородке стакана (они видны на снимке выше), и нарезал в них резьбу М3. Далее - фото пробной сборки цоколя.

Далее, в последнюю очередь, когда сделаны, подогнаны и поверены пробной сборкой все детали, приступаем к распайке соединений.

Ничего хитрого, но, как и в любом деле, есть нюансы. Во-первых, настоятельно рекомендую использовать в качеств монтажно-соединителного провода многожильный, в термостойкой фторопластовой изоляции провод марки МГТФ. Диаметр провода лучше использовать не очень большой, 0.12 мм или 0,2. Такой провод имеет хорошую устойчивость на изгиб в месте подпайки, допускает многократную перепайку без оплавления изоляции. Маркировать провод (чтобы не спутать полярность) можно надетыми на него кусочками цветной термоусадки. Для пайки использовать однозначно только бескислотные флюсы, можно простую канифоль.

А во-вторых, очень советую, во избежание лишней мешкотности и нервотрепки, соблюдать следующую последовательность монтажа. Сначала отмеряем (с некоторым запасом) и обрезаем 4 отрезка провода, зачишаем от изоляции миллиметра на 2-3 концы, залуживаем их. Затем припаиваем вначале провода со стороны деталей, те, что пойдут к СИД. Самая тонкая работа. Делать ее рекомендую под штативной лупой. Затем припаиваем провода с нижней стороны платы, со стороны цоколя. Это гораздо проще. Центральный пятачок - плюс, кольцо по периметну - минус. Далее вставляем на паре капель клея "Момент" плату драйвера в цоколь, припаbваем к цоколю провода, соблюдая полярность.

Затем вставляем оставшиеся два провода, припаянные к верхней стороне платы, в соответствующие отверстия в перегородке стакана, закрепляем цоколь к стакану и уже только затем, в последнюю очередь, припаиваем повода к контактным площадкам установленной на теплоотвод (с использованием небольшого тонкого слоя теплопроводной пасты КПТ-8) платы с СИД.

Остается навинтить отражатель, не забыв подложить под него изоляционные прокладки и, ввернув головную часть (ту, что со стеклом), установить головку в фонарь...

Вот фото световых пятен, которые я, подобно Алексею, сделал в сравнении с лампами OSRAM, что также с успехом использую в своих основных фонарях-раздельниках. Первая - энергосберегающая (серии ES) галоненовая лампа-софитка 48860 ES FL цоколь МР-16, мощность 20(35) вт, угол 24 градуса. Вторая - лампа серии Titan, цоколь МР-11, мощность 35 вт, угол луча 10 град.

Субъективно луч имеет относительно равномерное мощное центральное пятно, с углом заметно шире первоначального, что от штатной лампы. Вместе с тем, в представленном варианте с отражателем наличествует весьма ощутимый ореол (на фото он, к сожалению, плохо виден). Про преимущество в силе света в сравнении со стоковым вариантом я просто умолчу.. ;)

  В завершении результаты нескольких замеров, выполненных в ходе первоначальных испытаний фонаря..

Ток в цепи СИД (источник питания - 4 аккумулятора GP 4000 mAh). При режиме мощности 10% - 50 mA. При мощности 35% - 250 mA. При мощности 100% - 1,06 A.

Ток в цепи источников питания. При режиме мощности 10% - 60 mA. При мощности 35% - 290 mA. При мощности 100% - 1,09 A.

Далее мной был произведен замер непрерывной работы фонаря при максималной мощности. Аккумуляторы прошли цикл разряд-заряд, фонарь погружен в емкость с водой. Расчетное время работы, по прикидкам, с учетом потребляемого тока и емкости аккумуляторов, должно было составлять около 4 часов. В реальности фонарь отработал на свежезаряженных аккумуляторах в режиме стопроцентной мощности 4 часа 25 мин, после чего перешел в дежурный режим еле заметного слабого свечения. Однако на этом способность светить у фонаря не иссякла. Путем переключения режимов "по кругу" удалось заставить фонарь поработать в режиме максимальной емкости еще минут пять. Затем фонарь начал почти мгновенно отключаться в режиме максималки. Сколько он еще работал бы в режиме 35 проц мощности, я не проверял. Зато сразу после этих испытаний замерил напряжение на аккумуляторах. Оно составило практически 1 вольт (разброс 0.04 вольт в расчет не беру). Таким образом, я сделал вывод, что данный трехрежимный четырехпрограммный драйвер в принципе успешно справляется с функцией предотвращения глубокого переразрада аккумуляторов, что безусловно положительно может сказаться на продолжительности их жизненного цикла...

Я и мои коллеги, соавторы этой статьи, желаем успеха всем подводным охотникам, решившим попробовать свои силы на увлекательном поприще самодеятельного "фонарестроения"!

Для APOX.Ru из Рундучка подводного охотника