Luce posteriore a LED (artigianale)

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Quale endurista non ha problemi di lampadine bruciate a causa delle vibrazioni durante le uscite in fuoristrada? Quale soluzione è la migliore?

Senza dubbio la soluzione migliore per gli amanti del fai-da-te è autocostruirsi un fanalino posteriore a LED. “LED” è l’acronimo di Light Emitting Diode, ovvero “diodo ad emissione luminosa”, un componente elettronico capace di trasformare l’energia elettrica in luce, ma non come le classiche lampadine ad incandescenza. Esistono vari tipi di LED, oltre ai classici ci sono anche dei led “lenticolari”o “ad alta luminosità”, ovvero dotati di una piccola lente in cima al bulbo e che aumentano notevolmente la visibilità della luce prodotta dal led stesso. Non scendiamo troppo nei dettagli, vi basti sapere che i vantaggi di questi componenti sono che:

  1. non si bruciano a causa delle vibrazioni (ma solo in caso di tensioni elevate)
  2. scaldano molto meno delle lampadine tradizionali(anche quelli ad alta luminosità)
  3. consumano molta meno energia di una lampadina ad incandescenza

Il lavoro che ho eseguito è stato fatto per una KTM EXC450 ’04, ma i circuiti e il metodo di collegamento è applicabile a qualsiasi modello di moto. Il mio progetto prevede tre file orizzontali di led ad alta luminosità, delle quali una centrale per la luce di posizione e due file per la luce stop (una superiore e una inferiore). Ogni fila sarà divisa in due serie di tre led collegati in parallelo, in modo che nel malaugurato caso che si bruci un led gli altri continuino a funzionare indipendentemente da questo.

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Premessa:
prima di partire in quarta col montaggio del nostro circuito dobbiamo considerare alcuni elementi… La nostra moto fornisce teoricamente una tensione di 12V, che però quasi mai è pari a questo valore. In effetti qualsiasi mezzo fornisce qualcosa di più di 12V. Se abbiamo la possibilità di andare a misurare con un tester vedremo che nella maggiorparte dei casi la tensione sarà di circa 13-13,5V (che chiameremo Vl per la luce di posizione e Vs per la luce stop).
Questa tensione ci serve per calcolare i valori per le resistenze del circuito (Rl ed Rs). Oltre a questo è necessario sapere la tensione di funzionamento di ogni serie di led (che chiameremo Vf) e la corrente di funzionamento dei led (If).
Per i led ad alta luminosità avremo If=0,02A e Vled=1,85V per ogni led. Se divideremo i led in serie da 3 led ognuna avremo 3 led per serie (che chiameremo valore N), quindi avremo 4 resistenze per la luce stop e 2 resistenze diverse per la luce di posizione, ok? Più grande è la resistenza, meno luce emetterà il diodo, quindi per avere uno stop più luminoso aumenteremo la resistenza sui led della luce di posizione. Quindi se:

N=3 led per serie
If = 0,02 Ampere
VfAL = 1,85 x 3 = 5,55 Volt
Vs = Vl = 13,5 Volt
Rs = ?
Rl = ?

Rs = (Vs-VfAL)/If = (13,5-9)/0,02 = 4,5/0.02 = 225 Ohm teorici (valore commerciale 220 Ohm)

Rl = 390 Ohm (per renderli leggermente meno luminosi)

In definitiva, per ogni serie di 3 led che comporranno la luce stop useremo una resistenza da 390 Ohm, mentre per ogni serie di 3 led che comporranno la luce di posizione ci servirà una resistenza da 220 Ohm (in pratica 4 resistenze da 390 Ohm e 2 da 220 Ohm, giusto?).

Materiale elettrico occorrente:

  • 18 led rossi ad alta luminosità
  • 4 resistenze da 220 Ohm / 0,5 Watt
  • 2 resistenze da 390 Ohm / 0,5 Watt
  • una piastra preforata
  • del filo elettrico in tre colori diversi (rosso, verde e giallo)

Costruiamo il circuito

Premessa: la scheda elettronica del nostro fanalino avrà un fronte (lato led) e un retro (lato contatti e resistenze). Utilizzeremo tre linee principali, ovvero una linea di alimentazione per la luce di posizione (la nostra Vl), una linea per la luce stop (Vs) e una linea di massa comune (o GND).
Iniziamo prendendo le misure del fanalino: ogni fanalino è diverso da moto a moto, quindi qui lascio alla vostra fantasia il metodo di misurazione.
Sulla piastra preforata iniziamo a disporre i led su tre file (se ricordate, una per la luce e due per lo stop) come meglio ci aggrada, ricordandoci che dobbiamo far stare tutti i componenti su una schedina che deve alloggiare dietro il trasparente del fanale.

ATTENZIONE: i led hanno un verso. Se i led sono nuovi il piedino più lungo si chiama anodo e l’altro si chiama catodo. L’alimentazione va data sempre sull’anodo e la massa (o comune) sempre sul catodo. Quindi i led della stessa fila disponiamoli in modo che abbiano sempre l’anodo dallo stesso lato (questo ci faciliterà il collegamento in un secondo tempo).

Una volta posizionati i led posizioniamo anche le resistenze sul retro della schedina in modo che ogni resistenza sia colelgata ad un parallelo di 3 led (sul lato dell’anodo ovviamente). Una volta posizionato il tutto possiamo iniziare a saldare con stagno e saldatore collegando le serie di anodi all’uscita di ogni resistenza e le serie di catodi ad un unica linea comune (che sarà la massa o negativo del nostro circuito). Per quanto riguarda le linee di alimentazione colleghiamo ovviamente le resistenze della luce di posizione alla linea di alimentazione per la luce di posizione e le resistenze della luce stop alla linea di alimentazione per la luce stop.

Da queste tre linee possiamo derivare tre fili (io ho usato giallo per la massa e rosso e verde per le altre due linee) alle quali pinzeremo dei faston o dei connettori adatti per il collegamento con l’impianto elettrico della moto.
Se tutto è stato collegato correttamente dovremmo avere una schedina con un lato frontale di tre file di led e un lato posteriore con tutti i collegamenti, le resistenze e i tre fili per il collegamento all’impianto elettrico della moto.

A questo punto dobbiamo fissare il circuito in modo che non si muova all’interno del vano predisposto alla lampadina. Ovviamente come già detto in precedenza il portatarga e il fanalino cambiano da modello a modello, quindi io mi limiterò a spiegare come risolvere il problema sul portatarga KTM EXC ’04.
Il “problema” di questo fanalino è che la schedina elettronica deve essere posizionata obliqua, quindi ho piegato leggermente all’insù i led così che a fine lavoro con la moto orizzontale i led siano orientati correttamente.

Per fissare la scheda ho pensato ad un lamierino che possa essere infilato e incastrato nella scanalatura della guarnizione lampadina e che contemporaneamente sostenga il circuito senza fissarlo alle plastiche con viti o altro. La staffetta ha una forma ad “U” che andrà ad infilarsi nella scanalatura e una linguetta che bisogna forare e fissare al circuito (io ho utilizzato un rivetto da 4 mm per il fissaggio. Le foto parlano da sole:

Alla fine il circuito risulterà posizionato come in foto:

La piastrina dovrà essere forata per consentire il passaggio dei fili di alimentazione. Sappiamo però che con le vibrazioni se i fili strusciano sul bordo metallico si consumano e da un giorno all’altro potrebbe non funzionare più il circuito. Per risolvere questo problema io ho utilizzato del classico silicone. Ho cosparso tutto il lato contatti e il lato led del circuito e anche il foro di passaggio dei fili e ho lasciato asciugare per una giornata in modo che ci sia questa guarnizione che protegga il circuito da acqua, fango e pure dalle vibrazioni. Magari col silicone il lavoro sembrerà un po’ grezzo, ma in caso di umidità sicuramente isola bene il circuito e nel caso sia necessaria una riparazione del circuito è facile da togliere.

 

Ora non ci resta che pinzare dei connettori faston adatti all’impianto elettrico della nostra moto e installare il nostro fanalino a led rimontando il portatarga. Il risultato finale dovrebbe essere come in video 😉

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