Светодиодный прожектор для оптоволоконного звездного неба

Освещаем наш любимый пепелац

Светодиодный прожектор для оптоволоконного звездного неба

Сообщение astat » 05 сен 2012, 01:12

Здравствуйте, товарищи!

Задался целью сделать в машине вместо потолка кусочек звездного неба - на темной обивке светящиеся точки геометрически воспроизводящие участок ночного неба.
После рассмотрения нескольких вариантов остановился на светодиодном прожекторе и световодах. Итак, мое виденье задачи и собственно тема, по которой хочется получить ваши советы и мнения.

1. Чтобы имитация неба была более полной, решено обеспечить различные цвета звезд (в соответствии с истинным положением дел). Мне видится три варианта:
1) установка 4 прожекторов в одном корпусе, каждый из которых светит определенным цветом за счет применения различных по цвету излучения СД (белый, желтый, оранжевый/красный, голубой/бирюзовый). Минусы: 4 прожектора (много), сверхяркие СД не балуют ассортиментом цветов. Плюсы: близость имитации к оригиналу;
2) установка 3 прожекторов в корпусе, каждый из которых выполнен на белых СД с холодным, нейтральным и теплым светом. Минусы: отсутствие уверенности, что глаз заметит различия цветовых температур точек. Плюсы: большой выбор белых светодиодов с разной цветовой температурой, возможно достижение компактности прожектора за счет использования сверхярких СД;
3) установка 1 прожектора на белых сверхярких СД с тремя-четырьмя выводами световодов, перед которыми стоит тот или иной светофильтр. Плюсы: простота изготовления и компактность. Минусы: спектр СД неравномерный, желтые/красные звезды окажутся тусклее белых.
В качестве рабочего варианта рассматриваю вариант №2. Соответственно прошу вашего мнения, на сколько заметны будут глазу различия цветовых температур точек от точек, а не от более мощных источников излучения.

2. Яркость звезд должна регулироваться, при чем в диапазоне от "не мешающих вождению" до "не ломая глаза прочитать атлас автодорог". Регулирование яркости должно производиться для всего прожектора сразу, без разделения по цветам, желательно какой-нибудь рукояточкой, как на потенциометре. Высокая яркость звезд будет включаться редко и только для утилитарных целей (прибраться в салоне, что-то прочитать и т.п.), т.к. штатный плафон безжалостно демонтируется.
По этому пункту прошу вашего совета в подборе устройства (из ассортимента магазина alled), которое бы обеспечивало такую возможность регулирвоания (диммер или драйвер), либо, если это задача не решается серийными изделиями - подсказать схему, по которой можно самостоятельно изготовить такой регулятор. Кстати, а можно ли на серийных драйверах получать плавное включение/отключение СД, как в цепи с конденсатором? Было бы здорово иметь такой эффект при открывании/закрывании дверей... 344good

3. Понятно, что СД-ый прожектор для автомобиля необходимо стабилизировать. Эта задача перекликается с п.2, т.е. стабилизатор может нести в себя функции регулирования, что в силу желания миниатюризации прожектора очень желательно. Какой драйвер можете посоветовать?

4. Световые параметры прожектора. По моим представлениям, чтобы в салоне авто можно было что-то прочитать, на максимальной яркости небо должно светить как 60-80 ваттная лампа накаливания (на первый взгляд много, но ведь небо светит равномерно по всему потолку, а не как штурманский фонарик). Итак, если задаваться 1000 люмен эффективного света и, опять же, по моим ощущениям, примерно, 50% эффективностью оптической системы (цепочка "кристалл СД - камера прожектора - торец пучка световодов - толща световода - торец световода выходной"), то суммарный световой поток, создаваемый прожектором, должен составлять 2000 люмен. Я беру коэффициент запаса 1,5 на просчеты (если ошибок нет - то получу лишь запас по яркости или сроку службы СД), и получаю 3000 люмен. Исходя из критериев компактности, доступности, простоты распайки и гибкости компоновки сборок, остановился на СД типа 3HPD3. Исходя из максимальной яркости этих СД (250 люмен), 3000 Лм достигаются с помощью 12 СД. Так как кол-во белых, голубых, желтых звезд на небе не равномерно, то и яркости камер прожектора (кол-во СД в них) оказываются неравномерными: 960 Лм (4 СД) - нейтральный белый, 420 Лм (2 СД) - холодный белый, 1620 Лм (7 СД) - теплый белый. Итого 13 СД. Кто-нибудь нашел ошибки в моих рассуждениях? :?:

5. Электрические параметры прожектора. Исходя из того, что необходимо запитать 13 СД с номинальным напряжением на каждом 3,2 В я пришел к схеме, из четырех параллельных цепей, в одну из которых включено 4 СД, а в три другие - 3 СД и 1 резистор. В номинале все это кушает 1400 мА или 18 Вт, на максимальной яркости - 4000 мА или 52 Вт. Я не электротехник, соответственно у меня возникает для кого-то банальный вопрос: если в каждой из цепей ток может варьироваться от 350 до 1000 мА, то как же подобрать резистор на падение напряжения в 3,2 В?

Благодарю каждого, кто целиком прочитал этот пост! Буду крайне благодарен вашим комментариям и советам, а так же уточняющим вопросам если я что-то упустил или не написал, считая не важным. russia1
astat
Фонарик
Фонарик
 
Сообщений: 15
Зарегистрирован: 04 сен 2012, 23:54
Откуда: Москва
Благодарил (а): 2 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Светодиодный прожектор для оптоволоконного звездного неб

Сообщение Zhiv » 05 сен 2012, 12:17

Вроде проектор называется такое устройство, ну или кто как.
Если все это чудо вместе будет светить как 60-80вт лампа, то в салоне нормально читать можно будет. Если хотя бы десятая часть из 1000лм дойдет то эффект будет лунного неба, а не ночного.
Очень бы хотелось бы увидеть как будет собран сам прожектор.
Zhiv
Светильник
Светильник
 
Сообщений: 76
Зарегистрирован: 01 фев 2012, 13:33
Откуда: Ижевск
Благодарил (а): 8 раз.
Поблагодарили: 4 раз.

Re: Светодиодный прожектор для оптоволоконного звездного неб

Сообщение soratnik » 05 сен 2012, 13:45

Думаю все ваше "небо" может быть построено на этом: http://alled.ru/3rgb-3-led.html.
На каждый цвет своя регулировка, в результате вы добьетесь нужного цвета всего прожектора.
soratnik
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1037
Зарегистрирован: 29 янв 2011, 23:02
Откуда: г. Калининград
Благодарил (а): 2 раз.
Поблагодарили: 32 раз.

Re: Светодиодный прожектор для оптоволоконного звездного неб

Сообщение Zhiv » 05 сен 2012, 15:20

вот нашел пример в интренете http://www.cariitti.ru/tuote/_96
Там на 1вт светодиод приходится до 75 нитей. На машину думаю хватит. Так, что переборщил ты с мощностью
Zhiv
Светильник
Светильник
 
Сообщений: 76
Зарегистрирован: 01 фев 2012, 13:33
Откуда: Ижевск
Благодарил (а): 8 раз.
Поблагодарили: 4 раз.

Re: Светодиодный прожектор для оптоволоконного звездного неб

Сообщение казанец » 05 сен 2012, 18:13

Уважаемый astat судя по написанному (постановка задачи и числу букв в написании сего трактата) терпения вам не занимать! Как все это сложно и трудно выполнимо, тем более для машины - оно Вам надо? Я так понимаю Вы не ищете легких путей (оптоволокно, прожектор,драйвера радиаторы и пр.. пр.), но тем не менее не проще это выполнить 5 мм и индикаторными СД, а для - ".............диапазоне от "не мешающих вождению" до "не ломая глаза прочитать атлас автодорог"..........." задачу решить по другому. :)

P.S. Хотя если авто какое-то спец. или для бизнеса.........
Человек, ищущий что-то, обычно это находит. (Индейская пословица)
Аватар пользователя
казанец
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 2717
Зарегистрирован: 11 сен 2011, 00:54
Откуда: Татарстан. Г. Казань
Благодарил (а): 167 раз.
Поблагодарили: 290 раз.

Re: Светодиодный прожектор для оптоволоконного звездного неб

Сообщение Invisible_Light » 05 сен 2012, 19:45

Можно сделать не на 5мм, а на чип (smd) диодах, ограничительные резюки тоже smd 0805 или 1206
Светодиод LED Чип 0603; Б FYS-0603UWC Белый 10.00 руб.
Светодиод LED Чип 0603; Ж; KP-1608SGC Желтый 10.00 руб.
Светодиод LED Чип 0603; З; Зеленый 10.00 руб.
Светодиод LED Чип 0603; К; 400М DFL-0603URC DFLED Красный 8.00 руб.
Светодиод LED Чип 0603; С; 60М FYS-0603UBC FRYRD Синий 10.00 руб.
Светодиод LED Чип 0805; Б; Белый 6.00 руб.
Светодиод LED Чип 0805; Ж; Желтый 7.00 руб.
Светодиод LED Чип 0805; З; Зеленый 6.00 руб.
Светодиод LED Чип 0805; К; Красный 8.00 руб.
Светодиод LED Чип 0805; С; Синий 12.00 руб.
Светодиод LED Чип 1206; Б FYL-1206UWC FRYRD Белый 12.00 руб.
Светодиод LED Чип 1206; З; 75M FYLS-1206UGC Зеленый 10.00 руб.
Светодиод LED Чип 1206; К; KP-3216SGC Красный 6.00 руб.
Светодиод LED Чип 1206; С FYL-1206UBC FRYRD Синий 12.00 руб.
Цены могут быть и ниже (это у нас поштучно). Все диоды 20мА макс., лучше ограничить до 10мА. Платы могут быть миниатюрные (шириной с smd диод, длиной 5-7мм), пришиты или приклеены на ткань (плёнку). Соединение тонким эмаль-проводом (незаметно будет). Толщина монтажа - минимальная (в отличии от 5мм диодов). Рисунок - от фантазии изготовителя.

60-80 Вт это в 1,5 метрах от себя! Освещённость зависит от расстояния до источника света. У вас какая высота потолка в салоне? От такой яркости глаза не заболят?
Invisible_Light
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 5536
Зарегистрирован: 17 июн 2012, 01:53
Откуда: Киров
Благодарил (а): 13 раз.
Поблагодарили: 892 раз.

Re: Светодиодный прожектор для оптоволоконного звездного неб

Сообщение Zhiv » 05 сен 2012, 22:13

установщики натяжных потолков говорят, что от 5мм сд пятно большое. Не сравнишь с оптоволоконной нитью
Zhiv
Светильник
Светильник
 
Сообщений: 76
Зарегистрирован: 01 фев 2012, 13:33
Откуда: Ижевск
Благодарил (а): 8 раз.
Поблагодарили: 4 раз.

Re: Светодиодный прожектор для оптоволоконного звездного неб

Сообщение astat » 06 сен 2012, 11:41

Здорово, что терпение есть не у одного меня!
zhiv 60-80 ватт или 1000 люмен - это максимум (наблюдаемый, а не получаемый собственно в прожекторе), что я хотел бы выжать из такой системы. Основной режим работы будет на токах существенно ниже номинального. Конструкция прожектора и комплектующие к нему прорабатываются уже сейчас, отчет о выполненной работе будет обязательно. А по приведенной вами ссылке указано максимальное число нитей, т.е. сколько физически влезет в такой прожектор. И сколько бы ни было нитей, это всеравно 1-ваттный СД с соответствующей яркостью. Одного ватта для салона точно не хватит.
soratnik О RGB светодиодах думал, но конкретно в этой схеме они оказываются бесполезными. Если бы задача стояла в изменении цвета точек в любой момент времени - да, мне же необходимо просто получить 3-4 группы точек с постоянным цветом. Менять их цвет в будущем, устраивать волны, мерцания и прочие гирляндо-подобные эффекты не намерен. Другое дело, если вы предлагаете на таком СД мешать цвета. Наверное действительно можно получить любой оттенок, но 1 - схема управления будет громоздкой, 2 - такие СД существенно дороже 3HPD3, 3 - такие СД менее яркие, чем 3HPD3 и, следовательно, их потребуется больше. Таким образом прожектор получается габаритнее и дороже. Боюсь это неприемлемо, но спасибо за совет!
казанец Задача трудоемкая, но меня она заразила и ее решение идет в удовольствие. Вариант со светодиодами отпал сам собой, т.к. счет идет на 250 точек. Мало того, что вся крыша в дырках будет ("через нее теперь хорошо вермишель отбрасывать"), так СД диаметром 3 мм, не говоря про 5 мм, если сидеть на сиденье и посмотреть в потолок эффекта звезд не создадут, ибо жирноваты точки.
Invisible_Light SMD светодиоды как-то не рассматривал, т.к. нет опыта их пайки и соответствующих инструментов, а задача их закрепления на потолке салона (а это жесткий каркас из отформованной прессованной ткани + приклеенная декоративная ткань) кажется достаточно сложной. Чтобы пришить СД (что само по себе не очевидно) надо будет использовать суровую иголку и пассатижи, а приклеивание в ворсистому материалу изделия, размером с ушко той самой иголки, тоже непросто. Спасибо за предложенный вариант и замечание по поводу измерения светового потока в 1,5 метрах от источника. Есть о чем подумать, даже не смотря на уже заказанное оптоволокно.
astat
Фонарик
Фонарик
 
Сообщений: 15
Зарегистрирован: 04 сен 2012, 23:54
Откуда: Москва
Благодарил (а): 2 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Светодиодный прожектор для оптоволоконного звездного неб

Сообщение Zhiv » 06 сен 2012, 14:48

astat писал(а):5. Электрические параметры прожектора. Исходя из того, что необходимо запитать 13 СД с номинальным напряжением на каждом 3,2 В я пришел к схеме, из четырех параллельных цепей, в одну из которых включено 4 СД, а в три другие - 3 СД и 1 резистор. В номинале все это кушает 1400 мА или 18 Вт, на максимальной яркости - 4000 мА или 52 Вт. Я не электротехник, соответственно у меня возникает для кого-то банальный вопрос: если в каждой из цепей ток может варьироваться от 350 до 1000 мА, то как же подобрать резистор на падение напряжения в 3,2 В?

у тебя сд напрямую что-ли от сети авто будут питаться?
Zhiv
Светильник
Светильник
 
Сообщений: 76
Зарегистрирован: 01 фев 2012, 13:33
Откуда: Ижевск
Благодарил (а): 8 раз.
Поблагодарили: 4 раз.

Re: Светодиодный прожектор для оптоволоконного звездного неб

Сообщение kayot » 06 сен 2012, 15:25

лампочки и одной хватит с регулируемой яркостью
а вот торцы световодов можно покрасить в разные цвета
а в качестве лампочки нужно использовать матрицу (думаю 10 ватт хватит )
так как площадь свечения выше (пятно у 10 ки 13х13мм)
всю охапку волокна можно засветить равномерно
Изображение

все что сделал человек-можно починить
даже самого человека

За это сообщение автора kayot поблагодарил:
astat (10 сен 2012, 11:20)
Аватар пользователя
kayot
Искра знания
Искра знания
 
Сообщений: 695
Зарегистрирован: 18 янв 2012, 19:39
Откуда: спб
Благодарил (а): 3 раз.
Поблагодарили: 27 раз.

Re: Светодиодный прожектор для оптоволоконного звездного неб

Сообщение astat » 10 сен 2012, 11:19

zhiv Прожектор конечно же будет запитан от бортовой сети. Через диммируемый драйвер или хотя бы примитивнейший самопальный стабилизатор тока.
kayot Спасибо за идею. Прорабатываю вариант с матрицей и светофильтрами. С точки зрения электрики это гораздо проще, да и камера у прожектора одна получится. Ищу подходящие цветные стеклышки или пленки...
astat
Фонарик
Фонарик
 
Сообщений: 15
Зарегистрирован: 04 сен 2012, 23:54
Откуда: Москва
Благодарил (а): 2 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Светодиодный прожектор для оптоволоконного звездного неб

Сообщение astat » 16 сен 2012, 22:35

Уважаемые товарищи, благодарю всех за ответы и участность.
Останавливаю свои поиски на варианте с одной светодиодной матрицей 3F25, засвечивающей торцы всех используемых волокон. Волокна будут собраны в соответствующие пучки, а торцы покрыты краской для витражей нужных оттенков. В целом такое решение обещает быть компактным и простым в реализации.

Пусть вопрос будет задан не в целевой ветке форума, но тем не менее. Для матрицы 3F25 имеется драйвер в виде готового устройства - РД25-12 (http://alled.ru/rd25-12-3f25-led-driver.html), который хотелось бы и использовать. В связи с отсутствием документации на драйверы возникает вопрос: каким образом можно управлять выходным током этого драйвера (диммировать)? Есть ли у него какие-либо внутренние возможности или необходимо городить еще одно устройство? Если нужно еще одно устройство - есть ли готовое решение в ассортименте alled?
astat
Фонарик
Фонарик
 
Сообщений: 15
Зарегистрирован: 04 сен 2012, 23:54
Откуда: Москва
Благодарил (а): 2 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Светодиодный прожектор для оптоволоконного звездного неб

Сообщение Invisible_Light » 16 сен 2012, 23:39

Из драйверов с 12V питанием есть 2 с регулировкой вых.тока, но они понижающие (SD30, SD40). Если сможете сделать (купить) преобразователь с 12V до 18-20V, то можно реализовать на диммере для ленты (последовательно с матрицей поставить ограничительный резистор). Самодельный вариант диммера http://radiokot.ru/konkurs/45/ (для понятия принципа действия). Либо повысить до 24V (хотя бы до 20V) и регулировать на SD40 (там есть подстроечный резистор, можно вывести как переменник). Вот тут (http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=7484) интересные ссылочки - http://radiokot.ru/forum/download/file.php?id=4368, http://radiokot.ru/forum/download/file.php?id=4348, http://radiokot.ru/forum/download/file.php?id=16287. (Их там не сосчитать...)

Кстати, РД25-12 на Alled же и изготавливается (* (товар отправляется после изготовления, срок изготовления 3-7 дней), может быть они смогут сделать для вас диммирование (по отдельному заказу)?
Invisible_Light
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 5536
Зарегистрирован: 17 июн 2012, 01:53
Откуда: Киров
Благодарил (а): 13 раз.
Поблагодарили: 892 раз.

Re: Светодиодный прожектор для оптоволоконного звездного неб

Сообщение astat » 19 сен 2012, 00:00

Перечитав кучу форумов по радиоэлектронике понял, что безнадежно проигрываю в понимании даже радиолюбителям. Адаптировать типовые схемы с микросхемами и транзисторами под свои цели (т.е. пересчитывать номиналы или менять модели деталей) я не могу. В связи с этим напрашивается вывод - надо использовать готовые блоки, работающие как черный ящик. Такой подход привел к принятию следующей схемы: бортовая сеть автомобиля - драйвер РД25-12 - ШИМ-регулятор на интегральном таймере 555. ШИМ-регулятор собирается самостоятельно ровно по схеме и на элементах тех же номиналов, что приведены здесь: http://kravitnik.narod.ru/switch/switch4.html, благо полевой транзистор там с большим запасом по напряжению, и для микросхемы NE555 16 вольт - в пределах допуска.

Однако повнимательнее разглядев схему драйвера РД25-12 или его аналога/прообраза (http://ledway.ru/post25994.html?hilit=%D1%80%D0%B425#p25994), обнаружил, что в ней так же используется таймер 7555, а выходной ток устанавливается резистором. Напрашивается вывод - а что, если вместо постоянного резистора (речь идет о R15) поставить переменный. Т.е. чем городить два ШИМ-регулятора последовательно (как оказывается, я-то думал, что РД25-12 это DC-DC преобразователь с "внешним обвесом"), лучше использовать скрытые возможности драйвера.

Что скажете, товарищи?
astat
Фонарик
Фонарик
 
Сообщений: 15
Зарегистрирован: 04 сен 2012, 23:54
Откуда: Москва
Благодарил (а): 2 раз.
Поблагодарили: 0 раз.

Re: Светодиодный прожектор для оптоволоконного звездного неб

Сообщение soyer » 19 сен 2012, 10:17

astat писал(а):Однако повнимательнее разглядев схему драйвера РД25-12 или его аналога/прообраза (http://ledway.ru/post25994.html?hilit=%D1%80%D0%B425#p25994), обнаружил, что в ней так же используется таймер 7555, а выходной ток устанавливается резистором. Напрашивается вывод - а что, если вместо постоянного резистора (речь идет о R15) поставить переменный. Т.е. чем городить два ШИМ-регулятора последовательно (как оказывается, я-то думал, что РД25-12 это DC-DC преобразователь с "внешним обвесом"), лучше использовать скрытые возможности драйвера. Что скажете, товарищи?

реально можно регулировать выходной ток, поцепив оптопару, например РС817, параллельно R15, R16. А на светодиод оптопары подавать напряжение через резистор. Напряжение можно взять от отдельного блока питания, а можно и от выхода самого драйвера.
Причем выходная часть маленько доработалась, topic1430-75.html#p54192, так лучше. И регулируй R19, R20.
Yes I think to myself... what a wonderful world...
Аватар пользователя
soyer
Scio me nihil scire
Scio me nihil scire
 
Сообщений: 1896
Зарегистрирован: 26 май 2010, 14:15
Откуда: г. Барнаул
Благодарил (а): 58 раз.
Поблагодарили: 192 раз.

След.

Вернуться в Светодиоды в авто

Кто сейчас на форуме

Зарегистрированные пользователи: alecsey550, Alex PromLED, Alexa [Bot], AlexVV, Altyc, Baikal, Bing [Bot], сергей315, cesta, comrad, Светочъ, danic8560, Dean, DNL, EcoTechnology, Electron79, Евгений 2, Gench, Google [Bot], Google Feedfetcher, grif66, Inessa, kentik, Kizilkum, Kom-Svet, kulibin, mailru, Majestic-12 [Bot], makrf, Nitro, olegkriv, Олег64, P4L_OLEG, Pensioner, poraboloid, ptaha, Гарри, recolt, Reneo, Sa300d, sibec, SotM, VA, vlad54, Vladimir-city, Waslaw, Yahoo [Bot], Zadnitca, ИсточникСвета, молодой дед, энергосбережение19, Яндексбот