【MS精工】流氓会武术，神仙挡不住——大功率LED战术射灯 （24日更新））

(原)MS精工

如果说LED有哪项性能是连氙灯都望尘莫及的，那么一定是：晃眼。

天黑得越来越早，上下班都要开着大灯上路。于是，某些逆行的傻X就显得格外的令人反感：开着亮瞎眼的LED灯在马路上横冲直撞，更有甚者直接开着三蹦子堵死整条自行车道。本着“犯我天威者虽远必诛”的大无畏战斗精神，我决定制作一款灭逆行专用的LED战术闪灯，御敌于千里之外。

事实上，早在数年前，我就有过类似想法，并制作了第一代的战术闪灯。说是制作，其实只是淘宝买了个几十块钱的L2流氓灯挂在车头。不过很快我就发现，这流氓完全是徒有虚名：使用强力聚光灯杯打出去就一个小亮点，10米开外光斑直径都不足一尺，根本无法精确瞄准逆行者的脑袋。而它的爆闪功能更是坑爹，需要连续开关3次才能调到爆闪档位，严重地延误战机。所以，这套战术闪灯做完之后连个照片都没拍就放那不管了。幸好有一次别的坛友看见了我的车，拍了下来，才得以留下了它珍贵的影像：






有了第一次的失败经历，我决定，根据我的使用需求，直接组装一只射灯。它需要拥有如下性能：
1.超级火力：不低于5000LM的光源亮度
2.精准打击：可以轻松瞄准前方所有逆行车辆，而又不会对正常行驶的汽车造成影响
3.极速响应：拥有一键爆闪功能，可以在射灯关闭或常亮时瞬间切换到爆闪模式

防水、紧凑、轻量化等不表。性能需求定下来，就该开始找配件了。
最初计划使用的光源是CREE最新产品，XHP50二代。该芯片拥有大功率LED迄今为止最高的光效，在18瓦的满功率下可以输出超过2500LM的亮度。满心欢喜地下了订单，上网一查，才发现它有个致命缺陷：全新的倒装芯片工艺会导致灯珠在超载或散热不良时芯片和底板脱焊，造成一半亮一半不亮。这对于需要紧凑设计的车灯来说可不是个好消息，遂迅速更改订单，换成了超一倍都屁事没有的XHP50一代灯珠，并一起购买了号称XHP50专用的聚焦透镜。

然而，一代芯片的黑心光斑远超我的预期，使用这个所谓的专用透镜时光斑稀烂，且五颜六色，不知道的还以为我车上装了个万花筒。换了几种手电用的灯杯，发现黑心现象依然严重，看来这是XHP50的硬性缺陷， 无法弥补了。

于是，我迅速转投CREE的另一款强力灯珠：XHP35-HD。这个灯珠可以说是市场上能买到的光学性能最优秀的灯珠，它在和XML-T6相同的发光面积上，输出了T6两倍还多的光通量，而在13瓦全功率输出时，依然拥有139LM/W的超高效率。最重要的是，它的驱动电压为12V，对于电动车来说简直就是天造地设的一对。

灯珠选好了，下一步就是选灯杯了。我在一家手电筒灯杯专卖店购买了3种灯杯进行试验：

第一款XHP35专用灯杯，尺寸29.6*18.6，尺寸最为合适，效果也最佳，可惜没货；
第二款号称改进版XHP35灯杯，商家看错型号，其实是XHP50灯杯，最后送给我了；
第三款是有货的XHP35灯杯，尺寸22*13.6，口径太小聚光无力，淘汰。


灯杯方案遭遇失败，那么之前那款效果稀烂的XHP50专用透镜，装在XHP35上效果会不会好点呢？
实验的结果大大出乎我意料：这个驴唇不对马嘴的组合，效果竟然堪称完美：无论是光斑的亮度，大小，均匀度，都恰到好处地合适。而它还具有光杯无法拥有的巨大优势：没有泛光！这意味着它可以最大限度地避免对正常行驶车辆的影响！

左为20瓦功率下的XHP35-HD+透镜，右为10瓦功率下的XML-U2+反光杯


透镜尺寸确定下来，就可以买散热片了。准备使用双灯水平排列设计，找到了一款合适截面的散热器，规格为69*36mm。锯成35mm长度：


导热胶固定灯珠：


704硅胶固定透镜：


万能的雪弗板+PC板制作外壳：


灯头部分初步完工。先来超载个1倍进行极限测试，检验一下散热能力：
连续工作10分钟，散热片温度不烫手，通过验收。考虑到夏天高温情况，决定最终使用功率略微降低为40瓦。
值得一提的是，出于防水和整体气流的考虑，风扇的布局并未按照常规对内吹风，而是向后吹风。进气口位于灯头底部，当安装在车头时，该处会受到导流罩上方的气流冲刷，并在灯尾部形成低压区，以增强散热能力，并应对可能出现的风扇故障。



———————————————————————————————12月18日更新——————————————————————————————

LED的驱动，最好使用恒流驱动。但是搜遍了全淘宝，都找不到一款合适参数的恒流模块，只能退而求其次，买个恒压模块。因为这个灯功率太大，车载DC已经没有多余容量承载它，所以我直接从电池引来48V电压驱动模块。
这款模块号称最高200瓦输出，然而淘宝货的水分你懂得，开到50瓦就已经比较热了。综合考虑后，决定将输入功率设置为45瓦，这样在LED上的功率大概有40瓦左右，亮度约5000LM。



驱动搞定，终于可以不用在家照墙了。接个电池先拿出去爽一下。

60米：宽度刚好合适，逆行烧饼一网打尽，又不会射到对面的小车


上楼！150米：


300米：


测试结果，该灯在50米距离内照谁谁瞎，在150米距离时依然有足够的照明能力，达到预期目标，第一阶段收工。


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重头戏来了。
设计这个灯的爆闪控制系统可是费了不少脑筋，因为我对控制的要求有点太多了：需要战术射灯无论是在关闭还是常亮时，都可以瞬间切换到爆闪模式。那么显然，单独的爆闪驱动是不可能达到这一要求的，需要单独制作一个爆闪控制电路。
最初的计划是使用时间继电器制作机械爆闪控制器，毕竟精工的电子学基础比较薄弱，简单接个线还能搞定，设计电路就歇菜了。然而在查阅了相关资料后发现，自动循环时间继电器的循环速度最快只有0.1秒，也就是1秒钟闪5下，根本称不上“爆闪”。失望之余，突然在淘宝的“邻家好货”中真的发现了好货：PWM方波信号板

这个小模块可以输出0到100KHz的方波信号，并且能随意设置占空比。搭配MOS开关模块，不就是个完美的爆闪控制器了吗！
记得小时候看电视，美军研制了一种单兵激光压制系统，使用绿激光+爆闪，闪烁频率为12Hz时威力最大。于是我直接设定好参数，接线上电，打开开关。啪啪啪啪啪啪啪啪啪啪啪啊我瞎了。。。。美国人的数据真不是盖的，果然威力十足



一键爆闪切换自然是交给万能的继电器来解决。使用了2个12V10A的双路继电器来分别控制常亮和爆闪，左侧黑色继电器为常亮开关，接入由DC模块输出的连续电压，使用原车上的远近光开关提供12V电压控制继电器通断。右侧蓝色继电器为爆闪切换，从黑色继电器输出的常亮电压接到蓝色继电器的常闭触点，从方波信号板输出的爆闪电压接到常开触点，使用一个单独的微动开关进行控制。



加个框保护起来，爆闪驱动系统完工。



锯一段铝条弯个灯架，粘两块砂纸防止打滑



安装爆闪开关，正好利用了反光镜孔



射灯就位，嗯，有点样子了。射灯上面那个长条灯是新做的日行灯，过两天会单独开贴介绍。



先更新到这里，等天黑了出去找几个逆行的祭灯

(原)tianxdyq

给力给力，我是沙发，明儿接着看，多拍点效果图哈

(原)迈克.李李

谢谢分享，比较详细。

(原)xiaokun010

led的限流怎么做？

(原)jt115368911

灯神精工又开挂了

(原)东方骑士2

精工，你该洗车了！

(原)蓝色烈焰

前面LED专制远光狗，角度直指对向车道60-70米处，三档按键，只用常亮和爆闪，常亮是外加开关，爆闪接左侧喇叭。方形光斑50米远覆盖区域大约有8米10米区域大约是2米。一般閃个2秒对面就关远光了。

(原)ted300

期待给个链接，方便我们购买仿制。   我不是对射，是想给路面铺一条亮斑，提示作用（已经有氙气灯铺路了）

新的理念

透镜才是王道啊

tyuka

远光狗确实讨厌，不过这样有点大动干戈啊