ВСТУПЛЕНИЕ.

Начинаю новую тему по новой разработке. Хотя, как сказать, новой? Тему превращения фонарей "Люмен" в светодиодные фонари уж кто только не развивал, да и я сам отдел ей в свое время немало, немало времени... Итогом этого в свое время стали разработки светодиодных фонарей на базе фонарей "Lumen X4" и "Lumen X6". Причем вариант фонаря на шестом "Люмене" имел две сменные головки, то есть фактически это были два фонаря, под разные условия охоты.
Фонари эти, после испытаний, были мной проданы и, хочу надеяться, до сих пор служат своим владельцам..
Не буду здесь подробно расписывать про конструкцию этих фонарей, лучше дам ссылки на мои более чем подробные статьи на эту тему, опубликованные в свое время на страницах сайта "Все о подводной охоте":

- ПЕРЕДЕЛЫВАЕМ ЛЮМЕН

- СВЕТОДИОДНЫЙ ЛЮМЕН - ДВА В ОДНОМ

Затем продолжение моего интереса к фонарям Люмен со светодиодной начинкой вылилось в то, что я решил приобрести этот фонарь в интернет-магазине Берилед (он и сейчас есть там в продаже - ССЫЛКА).
Поскольку этот фонарь, несмотря на его приличную цену, на мой взгляд был отнюдь не лишен различных недостатков, я решил доработать, довести его до ума. В результате доработок (исправление косяка контактной системы, замена коллиматора на рефлектор, замена диода и прочее, по мелочи) получился вполне приличный (по сравнению с тем, что было) фонарь.. Подробно всю эту работу я изложил в иллюстрированном отчете, который выложил на свой сайт "Рундучок подводного охотника" в статье "ФОНАРЬ "ЛЮМЕН" НА МТ-G2 ОТ BERILED. BIZ- ЗНАКОМСТВО С СЮРПРИЗАМИ". Но, к сожалению этот сайт сейчас доступен только в оффлайн режиме, после скачивания (вот тема по этому вопросу: ССЫЛКА).

Финалом (как я так наивно думал ) апгрейдов этого фонаря стала разработка для него съемной эргономичной рукояти, позволяющей более комфортно охотится с довольно-таки увесистым фонарем, особенно в толстых перчатках-рукавицах. Как повелось, все этапы работы и результат я изложил в подробном иллюстрированном отчете под названием СЪЕМНАЯ РУКОЯТКА ДЛЯ ФОНАРЯ ЛЮМЕН-6.

Ну, все, тема сисек.. пардон светодиодных вариантов фонаря Люмен раскрыта, думал я. И ошибся! Самое интересное, оказывается, было впереди...

ПОЧЕМУ ИМЕННО ЛЮМЕН И ЧТО ДЕЛАТЬ?

Прежде, чем рассказать, что именно привело меня к мысли продолжить изыскания на пути к новому, более совершенному фонарю, хочу пояснить, почему именно к "Люменам" в очередной раз повернулись мои мысли...
Дело в том, что этому способствуют много причин. Во-первых (и это, наверное, главное). в свое время, до прихода эры светодиодного подводного освещения, фонари "Люмен" различных моделей были довольно популярны среди подводных охотников. Это несмотря на то, что фонари эти были, прямо сказать, сугубо дайверскими, а не охотничьими. Свет их был по нынешним меркам довольно скуден, луч узок.. Тем не менее, даже по сей день кое-кто охотится с этими фонарями, хотя подавляющее большинство их легло, как говорится, на полку.. То есть на руках подвохов имеется приличное количество этих фонарей, которые использовать уже не хочется, продать практически невозможно, а вот доработать, превратить их в по-настоящему мощный, надежный и удобный источник подводного света многие были бы, наверное, не прочь. Именно этим объясняется тема различных сменных светодиодных головок к этим фонарям. Среди всего их разнообразия есть и чисто любительские, единичные конструкции, есть и модели, так сказать, серийные. то есть изготавливаемые на продажу. В качестве примера приведу лишь одну ссылку: http://beriled.biz/product_210.html#.VhdU3W4Sofc.
Кроме того факта, что Люменов на руках (да и в магазинах) имеется весьма приличное количество, следующей причиной того, что фонари этой марки нередко подвергаются апгрейдам-переделкам, является довольно удачная конструкция самих фонарей..
Судите сами. Корпус выполнен из прочного пластика, с резиновыми вставками. Внутри корпуса хорошо помещаются ( с проставками-трубками для увеличения диаметра) широко распространенные в настоящее время литиевые аккумуляторы формфактора 18650 (2 шт. в Люмен-4 и 4 шт. в Люмен-6). А если не полениться и пройтись внутри корпуса разверткой соответствующего размера (или палкой с наждачкой, на крайняк), то в корпус фонаря войдут и набирающие популярность аккумуляторы формфактора 26650 (менее распространенные аккумуляторы размера 25650 входят и без расширения корпуса). Герметизация фонаря, хотя и выполняется при помощи одиночных О-рингов (один между корпусом и светоголовкой, другой между светоголовкой и ее передним фланцем-"стеклом"), достаточно надежна, случаи протечки довольно редки, при условии правильной эксплуатации, регулярной чистки и смазки уплотнений..
Весьма удачна, на мой взгляд, конструкция выключателя фонаря. Причем выключатель этот разборный, то есть в принципе ремонтопригодный. Пружинная система поджима источников питания обеспечивает и для элементов (аккумуляторов) стоковых (формата R20) и для литиевых аккумуляторов (при условии применения в качестве переходников-удлинителей ниодимовых магнитов, а не спаянных никилевой лентой монеток, как у бериледовцев было ) вполне надежный контакт..
Кроме того, нужно учесть тот фактор, что корпус из прочного пластика в зимних условиях эксплуатации, в принципе, более предпочтителен, чем металлический корпус-туба. И не только потому, что от пластика меньше мерзнет рука, но и потому, что в нем меньше "мерзнут" аккумуляторы (а ведь всем известно, как сильно понижение температуры влияет на емкость литиевых аккумуляторов)..
И еще один момент, который также подводит к обсуждению второй причины, по которой я решил вернутся к этим фонарям.. Дело в том, что в Люменах, как известно, соединены последовательно. Это и хорошо и плохо для апгрейда (да и в целом). Плохо в том плане, что в отличии от схем, где элементы питания (я здесь и в дальнейшем имею ввиду исключительно литиевые аккумуляторы), соединены в батарею параллельно, при отключении любого из элементов (например, при срабатывании защиты) приводят к пропаданию напряжения на батарее в целом, то есть обесточивают фонарь. Зато в плюсах - отсутствие крайней желательности использовать, как при параллельном соединении, аккумуляторы близких параметров (одной серии), заряженных одинаково (достигается балансирными зарядками). Минус - необходимость применения (в версиях фонарей на базе Люмен-6, то есть с четырьмя аккумуляторами) драйверов на довольно приличное (16-20 вольт) входное напряжение. Зато с другой стороны, это дает возможность (и целесообразность) применения не трехвольтовых (при номинальном токе) а шести и девяти вольтовых версий диодов. Что, в свою очередь, соответственно снижает токовую нагрузку на контакты выключателя - положительный фактор.. Но в данное время с драйверами, способными выдать на шестивольтовый, скажем, диод ток до 3 А (то есть 18-20 ватт мощности), имеющими входное напряжение до 20 вольт проблем нет. И нет проблем с более чем трехвольтовыми по напряжению диодами и сборками-кластерами. И теперь вот только я подхожу к вопросу - а почему же я решил все же вернуться к Люмену своему, многострадальному?

Дело в том, что если честно, даже после замены коллиматора, дающего рассеянный в центре луча свет, на рефлектор от фонаря MJ-850 я не был доволен структурой светового пучка. Дело в том, что диоды MT-G имеют существенно бОльшие, чем XM-L (и тем более XP-G) размеры, поэтому хорошо фокусируются только в рефлекторах относительно больших размеров. А хорошая фокусировка, то есть, иначе говоря, дальнобойность луча, как показывает практика, одно из важных условий эффективности работы фонаря в условиях плохой видимости...
Что касается связи геометрических параметров рефлекторов (в первую очередь диаметра и глубины) и фокусировки луча, интересное, ИМХО, исследование на эту тему, на примере диода MT-G2 провел Владимир (Volter): "Сравнительные тесты отражателей". Вывод, который можно сделать из результатов, если в нескольких словах: хочешь хорошей фокусировки центрального луча на диодах с большим размером матрицы - применяй рефлекторы больших размеров. Но рефлекторы на 70-60 и более мм диаметром мало того, что недешевы, но встроить их конструктивно в фонарь, чтобы был он при этом удобен в использовании, непросто..
Провел я и собственное исследование, сравнение эффективности для двух рефлекторов, от фонаря MJ-850, что стоял в моем Люмене, и рефлектора от фонаря MJ-876. Результаты также однозначно говорили в пользу рефлектора бОльшего размера фото, (см. ССЫЛКУ на тему "Самодельный фонарь на светодиоде CREE MT-G2", которая в какой-то мере является изначальной, исходной для данной темы).

Но тут, когда вопрос создания мощного и дальнобойного фонаря для меня, можно сказать, зашел в тупик, очень вовремя (и для меня и вообще) на рынке появились новые светодиоды марки XHP-50, выполненные по новой прогрессивной технологии SC5, существенно повышающей эффективность светодиодов. Самое интересное, что я сразу отметил для себя, это то, что диоды эти, обладая мощностью и эффективностью, сравнимой с MT-G2, имеют существенно меньшие размеры. То есть они должны эффективно фокусироваться в рефлекторах относительно небольших размеров, рассчитанных на диоды типа XM-L (XM-L2)..
И мои предположения оправдались! С результатами сравнений можно ознакомиться в той же теме Самодельный фонарь на светодиоде CREE MT-G2..

И совсем уже было собрался я делать новый "мегабластер" на этом диоде, на большом рефлекторе, но при обсуждении технических деталей относительно изготовления корпуса, Алексей (alexei) подкинул мне очень вовремя хорошую идею. Зачем делать фонарь сызнова, если можно выточить и собрать сменную светоголовку для имеющегося у тебя Люмена-6? - сказал он..
Более того, он же предложил мне при разработке конструкции светоголовки не изобретать велосипед, а воспользоваться чертежами люменовской светоголовки, выполненными в свое время Романом Ветровым (Wind_R) и выложенными им на сайт "Все о подводной охоте": ССЫЛКА. Единственное, что оставалось делать - слегка подкорректировать чертеж светоголовки с учетом размеров конкретно применяемого рефлектора.
Мне очень понравилась эта идея. Особенно тем, что в конструкции Романа применена простая и эффективная система крепления защитного стекла, которую в токарном плане существенно проще выполнить, чем конструкцию крепления с помощью резьбового кольца-"короны", ввинчиваемого в резьбу стакана-радиатора..
Вот как примерно представлял я в свое время решение герметично установленного защитного стекла у своей будущей светоголовки:

Именно технологические особенности, необходимость выполнения внутренних резьб для крепления стекла и радиатора смущала меня, по правде сказать...

ЧЕРТЕЖИ - ЭТО НАШЕ ВСЕ!

На всякий случай, несмотря на то, что выше я дал ссылку на "исходник", я решил выложить и сюда чертежи светоголовки от Романа Ветрова... Пусть и тут будут, для более предметного обсуждения..
Итак..

Сборочный чертеж:


Чертеж корпуса-радиатора светоголовки:


Чертежи прочих деталей светоголовки:

Теперь несколько слов о комплектующих будущей светоголовки...

1. Светодиод:
CREE XHP50 J2 5D2 LED on Noctigon XM20 V2 MCPCB
Approximated light output: 2206lumens @ 3A 6.4V 25°C
Color temperature: 4000K-4125K
Tint: Neutral white
Ссылка на источник приобретения: http://intl-outdoor.com/noctigon-xm20-v2-mcpcb-cree-xhp50-j2-5d2-led-p-895.html

Я решил в светоголовку поставить диод другого тинта, чем тот, который у меня уже установлен в фонарь "Люмен-6" (ССЫЛКА). Пусть этот вариант светоголовки будет с более теплым светом, для условий меньшей прозрачности.. Хотя я отдаю себе отчет в том, что для моих подуставших со временем глаз свет близкий к нейтральному или даже холодному более предпочтителен в плане идентификации освещаемых объектов.. Но вдохновляет в пользу этого решения еще то обстоятельство, что, судя по даташиту на эти диоды, коэффициент цветопередачи (CRI) у них примерно одинаковый..

2. Драйвер.
Я уже говорил раньше про драйвер от бериледа, который я приобрел и испытал раньше. Это обеспечивающий ток до 3 А при напряжении на диоде 6 вольт импульсный драйвер с четырьмя режимами яркости, переключаемыми прерыванием питания. Драйвер с памятью... Четыре группы режимов, выбираемых замыканием соответствующих контактов на плате (мне больше понравился подрежим 3: 15% / 40% / 70% / 100%). Греется драйвер на удивление несильно (хороший КПД, похоже), правда, слегка "звенит" на всех режимах, кроме максимального, но лично мне это не мешает (хотя, в принципе, может быть устранено заменой конденсаторов на танталовые).
Ссылка на источник приобретения: http://beriled.biz/product_528.html#.VhdwjG4Sofc

3. Рефлектор.
Как я сказал выше, оптимальным в плане и фокусировки и ширины ореола считаю рефлектор от фонаря MJ-876 (приобретен мной раньше). Рефлектор имеет "мятую" структуру ("апельсиновая корка"). С одной стороны это несколько размывает хотспот, центральную часть луча, делает его менее фокусированным. С другой стороны, при таком рефлектора плотность засветки-ореола несколько увеличивается, что может быть важно для периферийного зрения, особенно в условиях охоты вблизи подводных препятствий (коряги-корчи, к примеру). Размеры рефлектора: диаметр 55,5 мм, длина 38,5 мм.
Ссылка на источник приобретения: http://beriled.biz/product_476.html#.VhdyOG4Sofc

4. Защитное стекло:
Стекло на диаметр 63 мм, толщиной 3.8 мм я ранее приобрел в том же интернет-магазине, beriled.biz, но вот сейчас я стекло этого размера не нашел что-то. Не беда, можно, в принципе, в других магазинах выписать или же заказать-вырезать в любой стекольной мастерской, из оконного четырехмиллиметрового стекла...

Остаются мелочи, типа О-ринга для уплотнения стекла (уплотнение между головкой и корпусом тоже лучше отдельное поискать, чтобы в случае со сменными головками, как у меня, не перетаскивать резинку туда-обратно..

Вчера испытал на охоте свой Люмен с установленным недавно диодом XHP-50.
Результатом испытаний ОЧЕНЬ доволен. Во-первых, диод, что я поставил, по цвету идеально, можно сказать, "подошел" к вчерашнему "прозраку", местами переходящему в мутняк. Причем, фонарь хорошо пробивал видимость на всех четырех режимах яркости, вплоть до максимального..
Плавал я на втором режиме (надо будет померить в люксах, в расчетных люменах, при токе 1,4А получается около 1100 люмен, на максимуме - 1500 люмен). Фонарь работал так хорошо, что я несколько раз "купился" насчет глубины - свечу, вижу хорошо дно, думаю, метра полтора глубина, а по факту, заныривая, получалось, что там метра два с половиной..
Второй момент, который мне очень понравился - удобство удержание фонаря, снабженного ручкой утюжкового типа.



Нет, я конечно и раньше был более чем плотно знаком с таким решением, все мои раздельные фонари были с подобными ручками.. Но чтобы самодельная рукоять из ручки китайского чемоданчика, обмотанная резиновой лентой, так хорошо "легла" в ладонь, "обутую" в зимние рукавицы (7 мм)...



Рука совершенно не устает, не мерзнет, крутить фонарем весьма удобно. И вися на темляке, на запястье, при перезарядке ружья, при съеме рыбы, фонарь ничуть не мешает, как я опасался раньше..Висит себе и подсвечивает все, что надо..
Сравнивал, кстати, свет этого фонаря под водой со светом малышка своего, который в этот раз установил под ствол.. Ну, это небо и земля.. Нет, светит-то малышок будь здоров, но там установлен диод XP-L HI более холодного света и это, в условиях относительно невысокого прозрака, играет приличную роль. К сожалению, нету пока (надеюсь, только пока) дедомленных диодов теплее в том магазине, где я брал..

Короче, я после вчерашней охоты убедился, что вернувшись к теме Люменов, приняв решение о разработке дополнительной сменной головы к Люмену, ничуть я не ошибся. Обязательно продолжу работу по этой теме.. Сейчас остается только довести до ума чертежи и решить вопрос, такой же точно диод ставить в нее, или все же чуть похолоднее. Потому что как-то нелогично, что ли, мостырить вторую светоголовку, отличающуюся лишь интенсивностью света и немножко формой луча.. Хотя, с другой стороны, уж больно свет этого диода мне понравился..

ЗЫ. И еще чем хорошо решение аккумулятора на 4 акках 18650, так это мощностью батареи. Если взять акки на 3400, то мощность батареи получается не менее 40 ватт час, при режиме 70 проц, что я плавал, мощность нагрузки, с учетом КПД драйвера, получается что-то около 9 ватт. Это, как ни крути, не менее 4 часов непрерывного света.. Так на практике и получается. Заряжаю сейчас свои акки после примерно двухчасовой охоты - а они более чем наполовину полные..

Ну что ж, диод, XHP50 J2 3B, подложка Noctigon XM20 V2 MCPCB, approximated light output: 2206lumens @ 3A 6.4V 25°C, сolor temperature 4000K-4125K, tint: Neutral white (ссылка) добрался ко мне благополучно, хоть и не очень быстро. Продолжаю тему самодельной светоголовки к Люмену, с аффигеными, просто аффигенными расчетными параметрами...

В процессе работы над чертежами светоголовки возникла у меня одна идея.. А что если светоголовку (напомню, она будет выполнена на мощном диоде XHP-50, с большим рефлектором от MJ-876 и стеклом 3,8 мм) сконструировать так, чтобы она могла работать как с корпусами от фонарей "Люмен X6" (их, Люменов, у народа достаточно много еще пооставалось), так и со своим оригинальным корпусом? Я имею ввиду корпус типа "труба с заглушкой", то есть фонарь с ней получается с формфактором типа "бочка", на 4 сменных, заряжаемых раздельно аккумулятора 18650 в кассете, с съемной утюжковой рукоятью.. В таком корпусе фонарь будет иметь существенно меньшую длину, чем с корпусом от "Люмена" (примерно 150 мм против 260)... Но при этом будет несколько больше в поперечнике (60 мм), без рукояти не больно-то ухватишь, а с корпусом Люмена можно будет использовать фонарь и без утюжковой рукоятки, да и не всем она нравится..
На эту мысль я набрел почти случайно, в процессе замера деталей будущего фонаря для уточнения чертежей Романа Ветрова (см. выше). Дело в том, что размеры переднего фланца "Люмена" как нарочно, таковы, что позволяют разместить в корпусе такого же диаметра касссетницу на 4 соединенных последовательно аккумулятора. В качестве оной я давненько уже при своих опытах с макетами фонарей использую конструкцию из двух купленных когда-то хольдеров на 2 акка, скрепленных автоскотчем):



То есть головка получается практически универсальная, отличается лишь одной деталюшкой (крышка драйвера с контактами), заменить которую будет делом минуты...

ЗЫ. Чертеж основной детали, корпуса светоголовки практически готов, думал перевести его в Компас, но, увы, не владею этим инструментом. А для токаря, наверное, и в карандаше сойдет, была бы конструкция "точибельна" и размеры по уму проставлены..

ЗЗЫ. На фото, между прочим, виден тот мощный двадцативаттный драйвер, который будет использован в фонаре, он замечательно по размерам входит в крышку драйвера по чертежам Романа.

Ну вот, комбинированным способом, где карандашом, а где и Пайнтом накорябал в масштабе (на основе чертежа корпуса) сборочный чертеж светоголовки.
Вообще-то самое ответственное при конструировании подобных девайсов - это точно рассчитать параметры канавок уплотнений и сопрягающихся с ними поверхностей, на основе имеющихся в наличии О-рингов. Ибо потом, как правило, уже ничего не исправить в случае ошибки. Ну, и про охлаждение диода при конструировании не забывать. А главное, так нарисовать, чтобы все это дело не внушило ужас обычному токарю на обычном станке... Диаметр головки у меня получился 78 мм (в передней части), а длина 75 мм. Осталось доработать деталировку прочих деталей - и в путь (к токарю)..

Если уж ты взялся осваивать какое никакое производство хоббийное - скачай солидворкс. И интересное времяпровождение и грамотные чертежи для токаря на выходе.... Есть по-моему даже оф версия для студентов . легальная . ( по-моему )