Самодельные фонари

[Бодрый Линь 807]

Пробная сборка светоголовки, с временными уплотнениями:

 

 

С чертежами, вроде, все ОК, по крайней мере штатное уплотнение от Люмена нормально подходит. А с уплотнением для стекла..

Тут вот какая штука получается. Это уплотнение должно четко герметизировать стыки проточка головки-стекло. И при этом нужно, чтобы оно также придавливало сверху кромку отражателя, а через него и диод к дну корпуса (диод не крепится винтами или еще как, он будет прижиматься отражателем и центрироваться в нем при помощи изоляционных шайб с выступом в центре). При оптимальном подборе размера уплотнения (рекомендуемые размеры 62х56х3 или 60х55х3) герметичность уплотнения и прижим отражателя к диоду будет вполне достаточными. А чтобы отражатель не болтался в корпусе при сборке, лучше центрировался, я натянул на его верхнюю часть, там где снаружи фаска, резиновое колечко от велокамеры шириной 5 мм...

Изменено 21 апреля, 2016 пользователем Бодрый Линь

[Бодрый Линь 807]

Ну вот, съездил и купил уплотнения... Колечки все такие ладненькие, без малейших признаков облоя, мяконькие, пахнут резиной настоящей, а не китайской пластмассой ..

Короче, на конкретно моем экземпляре лучше всего на уплотнение у резьбы (с корпусом "Люмена") подошло колечко 54х50х2,5 мм,

а на уплотнение стекла лучше всех, что купил, встало колечко 61х56х3 мм (60х55х3 тоже хорошо сидит).

Вот так выглядит фонарик в сборе (головку планирую все-таки окрасить в радикально черный свет):

 

 

 

 

Сейчас вот кумекаю, перед покрытием драйвера защитным лаком и установки его в головку, может, убрать дополнительные, параллельные токоограничивающие резисторы, что я установил для того, чтобы поднять ток на диоде с 2,7 до 3 А? Прибавку в свете это, как известно, даст практически незаметную на взгляд, а вот на продолжительности горения скажется самым благоприятным образом. Да и на температуре диода тоже..

Изменено 21 апреля, 2016 пользователем Бодрый Линь

[егор 57]

Вы гурман!

[Вячеслав 1 253]

Счастливые люди,кто имеет доступ к станкам,и грамотным токарям.

Если бы сам точил,то вместо рёбер головного радиатора обеспечил тепловой контакт с алюм. корпусом.

Типа прикрутить голову на плотной резьбе с термопастой,и пусть тепло уходит назад.

Приятно нырять зимой с тёплым фонарём-грелкой,и аккумуляторы "спасибо скажут".

Изменено 21 декабря, 2016 пользователем Вячеслав

[smoll 67]

.......

Если бы сам точил,то вместо рёбер головного радиатора обеспечил тепловой контакт с алюм. корпусом.

Типа прикрутить голову на плотной резьбе с термопастой,и пусть тепло уходит назад.

Приятно нырять зимой с тёплым фонарём-грелкой,и аккумуляторы "спасибо скажут".

А ты представь, что будет творится в голове фонаря, если твоей руке тепло будет? Сгорит там все на фиг.

Изменено 25 декабря, 2016 пользователем smoll

[Вячеслав 1 253]

Я не этот пластиковый фонарь Б.Линя имею ввиду ,а про самоделки.

Вроде ясно написал про улучшенный теплообмен с корпусом ,алюминий сразу примет тепло.

Ну тогда корпус слитно с головой проточить,и рёбра на корпусе.Драйвер и СД спереди крепить.

А пока так :руки мёрзнут, аккумы теряют ёмкость.А голова значит перегревается?...Какая-то херня новогодняя!

Изменено 25 декабря, 2016 пользователем Вячеслав

[егор 57]

Чтобы перевести тепло к аккумуляторам нужно поднять темперетуру диода. Вернее оно само так получится. Это неизбежно. А учитывая капризность их к перегреву, вы сразу убьете любой диод.

Чисто образно - в котле температура 600 градусов, а в первой батарее 70.

Что бы согреть акумы можно (теоритически), от него же, запитать теплоэлемент. Потребление... еще один акум добавите, ну чтоб не снижать время работы...

А если вы хотите что бы фонарь грел руку и, заодно майны... это уже электростанция нужна.

Ну почти невыполнимая и ненужная работа. Проще перчи в 9мм и акумы пообъемнее.

Изменено 26 декабря, 2016 пользователем egor1985

[Volter 1 171]

А пока так :руки мёрзнут, аккумы теряют ёмкость.А голова значит перегревается?

На самом деле потеря емкости в холодной воде не так критична, чтобы с этим заморачиваться.

А погреть руки от фонаря в холодной воде точно не получится.

 

Так что вывод:

Ну почти невыполнимая и ненужная работа. Проще перчи в 9мм и акумы пообъемнее.

[Вячеслав 1 253]

Предложил как,для зимних нырялок,унифицировать излишки тепла,а вы в какие-то дебри тянете.

Может вы торгуете фонарями? Тогда ясно..............Придётся самому сделать и показать.

[Volter 1 171]

Чё это ты сразу иголки выпустил? Тебе объясняют, что овчинка не стОит выделки, что снижение времени работы фонаря в воде 2 градуса по сравнению с 10 градусами составляет меньше 3%. И это чистый эксперимент, без учета того, что ты фонарь держишь в руке, тем самым снижая теплопотери в холодной воде.

Торгуете... Ясно... Вот сделай сначала хоть что-нибудь, проведи тесты, представь таблицу испытаний, а потом говори, что тебе ясно...

[Бодрый Линь 807]

Понаписали тут черти-что..

Вот исходя из каких позиций была выбрана именно такая концепция корпуса фонаря, именно такая а не иная форма светоголовки..

1. Параметры светового луча, его хотспота (влияющие на дальнобойность), ореола задаются параметрами рефлектора, в частности - его геометрическими размерами. Большой, эффективный рефлектор - большая светоголовка.

2. С точки зрения эффективности отвода тепла от светодиода, увеличение площади поверхности светоголовки за счет оребрения ее корпуса имеет очень важное значение. Особенно в режимах, когда фонарь работает сколько-нибудь продолжительное время в воздушной среде (имеющей, как известно более чем в 20 раз меньший коэффициент теплопроводности, чем вода). Ибо в данном случае (при помещении фонаря в жидкостную или газовую среду) именно конвективная составляющая теплопередачи в районе светоголовки, в сравнении прочими составляющими (теплопроводностью на корпус и излучением), имеет решающую роль в охлаждении (к примеру, для температур менее 100 град. Цельсия излучающей составляющей вообще можно пренебречь). См. ссылку: http://sermir.narod....sob/teploem.htm

 

Я, кстати, уже отмечал этот момент в своей статье "К вопросу о конструировании корпусов подводных фонарей на мощных светодиодах", размещенной в свое время на страницах сайта "Рундучок подводного охотника". Вот цитата оттуда:

"В любом случае, для повышения эффективности конвективных процессов охлаждения светоголовки как в воде, так и в воздухе вовсе нелишне будет по возможности максимально увеличить ее внешнюю охлаждающую поверхность. То есть сделать головку ребристой.."

Общепринятая практика конструирования корпусов светодиодных фонарей показывает высокую эффективность решения проблемы охлаждения фонарей за счет оребрения светоголовки, увеличения тем самым ее конвекционной поверхности, расположенной максимально близко к источнику тепла. С другой стороны, встречаются и решения, когда корпус фонаря представляет из себя малооребренную головку вкупе с металлической трубкой-корпусом такого же диаметра. Очень много подобных решений, как известно, у украинских фонарестроителей (к примеру, фонари серии "Зелинка". Но там подобные формы фонаря объясняются, в первую очередь, стремлением компактно разместить фонарь под стволом, как можно к нему ближе... Относительно малый диаметр светоголовки диктует применение в ней или малоэффективных рефлекторов относительно небольшого диаметра, или (что чаще) коллиматорной оптики в виде линз различного типа и количества. А я при конструировании своего фонаря ставил целью получить максимальную светоотдачу путем применения в фонаре именно рефлекторой оптики... И получил, кстати.. Более 40 тысяч люкс в хотспоте (1980 расчетных люмен), при широком и мощном ореоле (6500 люкс в середине)- а ну-ка, попробуйте повторить эти параметры в своих фонарях-"трубках"!..

Так что спор ни о чем был, ибо здесь имеют место быть разные КОНЦЕПЦИИ фонарей..

 

PS. Цитата из Вики, касательно влияния температуры на емкость литиевых аккумуляторов: "Так, снижение запаса отдаваемой энергии при понижении температуры от +20 ⁰C до +4 ⁰C приводит к уменьшению отдаваемой энергии на ~5-7%.." БОльшее падение емкости (на десятки процентов) происходит при температуре аккумуляторов существенно ниже нуля, то есть, если фонарь работает в морозную погоду ВНЕ воды..

Изменено 26 декабря, 2016 пользователем Бодрый Линь

[Владимир 243]

Так что спор ни о чем был, ибо здесь имеют место быть разные КОНЦЕПЦИИ фонарей..

Та нее, не было спора. Были озвучены идея и её последующая критика ввиду нецелесообразности затеи греть руки от фонаря))) И это не повлияло на решение всё-таки попытаться сделать "греющий" фонарь, потому-что smoll написал верно, но мрачно, и его не услышали. Попробую на "пальцах": тепло будет уходить "назад" через поперечное сечение стенки корпуса на единицу длины за единицу времени, и за эту единицу времени кристалл накопит тепла намного больше, чем корпус успеет рассеять и "согреть" руки с акками. Поэтому "путь" передачи тепла делают максимально коротким, а площадь передачи тепла и его рассеяния максимально большой, что и сделано в предлагаемой переделке люмена, который, я думаю, вполне безопасно использовать на воздухе.

[smoll 67]

Я не этот пластиковый фонарь Б.Линя имею ввиду ,а про самоделки.

Вроде ясно написал про улучшенный теплообмен с корпусом ,алюминий сразу примет тепло.

Ну тогда корпус слитно с головой проточить,и рёбра на корпусе.Драйвер и СД спереди крепить.

А пока так :руки мёрзнут, аккумы теряют ёмкость.А голова значит перегревается?...Какая-то херня новогодняя!

Ну так и я не про пластиковый.... а про концепцию передачи тепла от источника.

Источник тепла - свтодиод, находится в голове а не в рукоятке фонаря. И температура от источника до рукоятки будет довольно быстро падать. Чем дальше от источника тем корпус холоднее. По этому и говорю, если корпус фонаря будет достаточно теплым в районе рукоятки, что бы согревать руку, то у самого источника тепла, то есть в голове фонаря будет очень ГОРЯЧООО ! Так что сгорит там все нафиг.

В реальности этого скорее всего не произойдет так как теплообмен с холодной водой врят ли позволит прогреть тело фонаря до комфортно-теплого состояния что бы согреть руку. А вот летом в теплой воде в голове такого фонаря будет реально ЖАРКО.

И никакой новогодней херни....

Изменено 27 декабря, 2016 пользователем smoll

[Вячеслав 1 253]

... Вот сделай сначала хоть что-нибудь, проведи тесты, представь таблицу испытаний, а потом говори, что тебе ясно...

Все мои фонари пластиковые,с них и начал.Вырезал две медных полосы и затискал в зазоры корпуса.

..

Включил и стал ждать.Корпус незначительно потеплел минут через 20-25.Графиками и таблицами не утруждался.

Себе фонарики настроил на ток 1-1,5А,это даёт нагрев 40*С(маловато).Днём включаю ненадолго,ночью вообще 0,5А.

Вывод :Нужен ток 2,5-3А,да на 30-40 мин,вот тогда это будет клёвая грелка.Истязание техники меня как-то не заводит.

[егор 57]

Если только на воздухе. Под водой голова будеть отдавать эффективнее. Пластинкам будет совсем мало доставаться тепла.

[Вячеслав 1 253]

Под водой голова будет отдавать эффективнее. Пластинкам будет совсем мало доставаться тепла.

О чём ты? Там всё пластиковое,не то что у Б.Линя...При токе 2,5А, надежда только на 4 пластины.

 

...

 

Так что для зимы,пожалуй можно заказать и потестить драйвер на 2,6 Ампера.

[Vladman 97]

И времени не жалко... Ну хотя бы посмотрели самое элементарное по физике... Просто слов нет!

[егор 57]

Вячеслав! Для меня лично - голова же люминевая? Или как?

[Вячеслав 1 253]

Вячеслав! Для меня лично - голова же люминевая? Или как?

Внутри отражатель из алюм., и алюм. стакан,в котором аккумулятор.Их соединила медь.

Крышка пластиковая с резьбой,лишь снаружи тонкая алюмишка.

С точки зрения физики,без токарки,лучшего теплоотвода не придумаешь.

Изменено 30 декабря, 2016 пользователем Вячеслав

[Владимир 243]

С точки зрения физики,без токарки,лучшего теплоотвода не придумаешь.

Точка зрения физики не разрешает соединять алюминий с медью...

[Вячеслав 1 253]

Точка зрения физики не разрешает соединять алюминий с медью...

Скажем так: раздел элетротехники не рекомендует соединять непосредственно провода.

А в теплотехнике медь выше алюминия числится по теплопроводности и отлично его дополняет.

.......Извиняюсь,что сюда ошибочно написал,надо было в китайских фонарях об этом рассуждать.

[Бодрый Линь 807]

Освежу, пожалуй, тему, раз уж никто не пишет...

Исходя из собственного опыта конструирования самодельных фонарей, апгрейда фонарей промышленного изготовления, могу сказать однозначно, что предела техническому совершенству нет, создать идеальный подводный фонарь практически невозможно. Ибо понятия об "идеале" не есть нечто застывшее. Несмотря на то, что базовые основы оптики, как раздела физики, неизменны, но технический прогресс, промышленность и торговля не стоят на месте, предлагая нам все новые и новые варианты как готовых фонарей (в том числе и подводных), так и их компонентов. К тому же меняются субъективные понятия качественного подводного света, хотя тут все весьма относительно, да и количество рыбы на кукане не всегда однозначно увязано с параметрами используемого фонаря - кому-то и "свечки" под водой вполне достаточно, кто-то, наоборот, включился в "гонку люменов", кого-то перестал устраивать распиаренный вовсю "теплый" подводный свет... разные у всех требования. И при конструировании подводных фонарей подход у тех, кто этим занимается, соответственно тоже разный...

Так вот, перепробовав в свое время под водой в "боевом" режиме разные источники света, утвердился в последнее время в том, что для меня "идеальный" фонарь, это:

- фонарь, в качестве источника света которого применен светодиод с наиболее на данный момент характеристиками мощности, эффективности, с температурой близкой к холодно-нейтральной (4500-5000К), с минимальными размерами (то есть с хорошо фокусируемым лучом);

- фонарь, максимально дальнобойные, в качестве оптической системы которого применен зеркальный (то есть гладкий) отражатель с достаточной эффективностью (диаметр от 50 мм и выше, с соответствующей глубиной, для образования требуемого по ширине угла раскрытия ореола);

- фонарь с возможностью регулирования режимов яркости, как минимум три уровня, лучше четыре и более;.

- фонарь с достаточно емким источником питания, позволяющим охотиться с светом требуемой интенсивности в течении требуемого времени (скажем, 1500 люмен на 4 часа)

- фонарь с удобным, эргономическим корпусом, позволяющим комфортно охотиться в течении длительного времени, в том числе и в холодной воде (в толстых перчатках) - я говорю здесь о фонарях в руке, подствольные фонари - отдельная тема..

 

Когда начинаешь копать глубже такие вот, примерно, концепции, перед тем как начать чего-то там рисовать, и тем более чего-то там прикупать, точить и паять, вовсе небесполезно будет изучить и сравнить передовой опыт в области конструирования. А поскольку конструкторы-самодельщики, как правило, не очень склонны объективно сравнивать свои изделия с другими, подобными от других конструкторов, и времени, да и технической базы для таких исследований у них нет, то приходится обращаться к обзорам промышленно выпускаемых моделей. Особенно тут могут быть информативны толковые обзоры так называемых "брендовых" моделей, у которых, в отличии от всяких там полунеймовых и нонеймовых клонов, достаточно подробно и конкретно представлены технические характеристики.

Для примера дам пару ссылок на фонари, привлекшие по ряду вышеизложенных причин мое внимание, это Thrunite TN42 (http://forums.teetk....nd-more.837937/) и Acebeam K70 (http://www.candlepow...read.php?421264)

В этих обзорах есть данные и по другим дальнобойным фонарям, см. таблицы в конце.

Именно эти модели фонарей привлекли мое внимание в том числе и потому, что в них используется очень интересный, по моему мнению, не вполне еще "раскрученный" светодиод XHP35HI (в безлинзовом варианте). Вот ссылка на краткий обзор этого диода: https://www.compel.ru/lib/ns/2015/1/2-svetodiodyi-cree-xhp-1500-lyumen-ot-odnogo-kristalla Обращаю ваше внимание, что диод этот имеет рабочее напряжение порядка 12 вольт, поэтому при запитке от одного-двух аккумуляторов в качестве схемы управления потребуется повышающий драйвер. Например, такой: http://ru.aliexpress...aa-c367e43bd3bc

Ну, а если выбирать что-то в качестве рефлектора для этого диода, исходя из соотношения качество-цена... Думаю, зеркальный рефлектор от фонаря Конвой С8 https://ru.aliexpres...08-0bb43a8132db не самый худший вариант. А выбирая рефлекторы более эффективные, большего размера (и, увы, цены) не забывайте про одно важное обстоятельство: обращайте внимание, под какие именно типы светодиодов предназначены (то есть сконструированы, рассчитаны) данные рефлекторы. Ибо может оказаться, что отражатель, предназначенный, скажем, для относительно крупногабаритных диодов (XHP-70, MT-G, SST-90 и т.п.) будет плохо работать, неважно фокусироваться с диодами меньших размеров (конкретно, с XHP35).

Изменено 10 ноября, 2017 пользователем Бодрый Линь

[Бодрый Линь 807]

...диод этот имеет рабочее напряжение порядка 12 вольт, поэтому при запитке от одного-двух аккумуляторов в качестве схемы управления потребуется повышающий драйвер. Например, такой: http://ru.aliexpress...aa-c367e43bd3bc

 

А лучше - вот в этой версии, с нормальными режимами и без стробососов:

http://www.kaidomain...-for-Cree-XHP35

 

 

А рефлектор, если там же подбирать, можно, к примеру, тот же, от Конвоя С8 (42х31 мм):

http://www.kaidomain...r-C8-Flashlight

А если подороже, но и побольше, то вот этот (57,3 х 44,5 мм):

http://www.kaidomain...minum-Reflector

 

 

Кстати, заметил тенденцию - именно XHP35HI стараются тулить в новые версии многие производители брендовых фонарей. Но вот купить безлинзовую версию XHP35 на данный момент - проблема. Выходов, как всегда, больше одного: или подождать, а пока пробовать собирать фонарь на обычной, линзовой версии, или смыть нафиг эту линзу сразу (но тут есть риск получить вовсе не то. что хотел).. Конечно, можно и с XP-L поэкспериментировать, но это ж "не наш метод"...

Изменено 10 ноября, 2017 пользователем Бодрый Линь

[Игорь 22]

А лучше -...

Разве использование светодиода на 12 вольт с повышающим драйвером это оптимальный путь для конструирования фонаря? И в чём тут выигрышь?

XHP35HI ничуть не лучше XP-G2. XHP35HI хорош для уличных светильников, он для под них и разрабатывался.

Я вот вчера провёл испытания с XP-G2 от одного LiFePO₄ размером R14. На токе 700 мА его хватило на 3.5 часа и он снизил напряжение до 3.1 вольта. А всего лишь потребовалось погасить пару десятых вольта обычным сопротивлением ~0.5 ома! И никакого драйвера! Представьте себе, что на токе 350 мА он выдаёт более 14000 люкс по центру св. пятна и АКБ хватит на ~ 7 часов.

А если использовать вместо XP-G2 XP-G3, то эффективность будет ещё выше.

https://www.compel.ru/lib/ns/2016/1/2-xlamp-xp-g3-ot-cree-novaya-tehnologicheskaya-platforma-sc5-plyus-standartnyiy-korpus

Изменено 10 ноября, 2017 пользователем mastak

[Бодрый Линь 807]

В свое время, в ветке модернизации серийных фонарей. я упомянул про фонарь свой, Boruit RJ-2013 (типа вот такой https://www.amazon.c...t/dp/B00HR8C740), который я перепахал вдоль и поперек, так, что вполне к нему могло бы пойти звание фонаря самоделки. И уплотнения пришлось переделывать, и темляк нормальный мостырить, и кнопку полностью переделывать. Самое главное - драйвер самодельный туда пришлось изготовить вместо того, что там было внутри, вот такой:драйверок получился (точнее, набор стабов с перепрограммированным в соответствии с желаемыми режимами микроконтроллером):

В итоге получился такой вот фонарик:

Токи, измеренные на "родном" диоде были равны 1260 мА, 630 мА и 310 мА. Для стокового светодиода CREE XM-L бина T6 световой поток при токе 1260 mA составит, согласно онлайн-калькулятора, 434 lm Расчет выполнен для температуры 80.0°C Потребление составляет 3.62 Вт, эффективность 119.9 lm/Вт. При токе 630 mA сила расчетная света составит 226 lm, потребление 1.71 Вт, эффективность 132.5 lm/Вт. При токе 310 mA, соответственно, 113 lm, 0.81 Вт, эффективность 140.6 lm/Вт.

После установки этого самопального драйвера, расчетные и измеренные значения токов на диоде составили 2400 мА, 1400 мА и 110 мА при максимальном, среднем и минимальном режиме.

Расчетные значения сила света, мощности потребления и эффективности (при такой же заданной температуре, 80 град) составляют:

- макс. режим - 871 lm, 7.74 Вт, 112.5 lm/Вт

- средний режим - 569 lm, 4.24 Вт, 134.4 lm/Вт

- мин. режим - 150 mA, 65 lm, 0.40 Вт, 173.1 lm/Вт.

Измеренные значения силы света на люксметре составили:

- макс. режим - 30200 люкс

- средний режим - 18600 люкс

- минимальный режим - 1550 люкс.

Было до переделки: макс. режим - 15000 люкс, средний режим - 7380 люкс, минимальный режим - 3300 люкс. Расчетное время работы фонаря на максимуме, на батарее из 4 акков 3400 мАч (4х10 ватт час, ориентировочно) составило примерно 4,5 - 5 часов и около 9 часов на среднем режиме.

После сборки фонарь был протестирован на время работы, с измерением освещенности (максимум при этом несколько отличался в меньшую сторону от данных выше), вот такой получился график:

 

В общем, весьма и весьма недурственный получился фонарик: острый, пробивной хотспот, широкая, в меру интенсивная засветка, чумачечее время работы, удобные режимы, комфортное удержание - все гуд. Несколько раз именно этот фонарь становился моей палочкой-выручалочкой, когда я, глядя в мутную воду перед охотой, размышлял: какой же мне фонарь брать в таких непростых условиях? И никогда не подводил меня именно этот фонарь в мутняке...

Такое длинное вступление... :) К чему я это говорил? А вот к чему...

Изменено 10 ноября, 2017 пользователем Бодрый Линь