Stabilizacija napetosti kratkih luči žarometov

V zadnjih letih so avtomobilisti začeli opremljati svoje avtomobile z dnevnimi lučmi. Čeprav pravila dovoljujejo uporabo standardnih svetlobnih naprav (meglenk, žarometov itd.), Veliko ljudi raje izvede žaromete v obliki ločenih enot. In nekateri avtomobilisti se soočajo z dejstvom, da LED diode, na podlagi katerih so izdelane luči, ne uspejo in ne delujejo eno leto. Razloga za tako kratko življenje še nihče ni do potankosti ugotovil. Morda je to povezano s kakovostjo LED diod neznanih proizvajalcev ali s tem, da proizvajalci močno precenjujejo deklarirane vire polprevodniških izdelkov, morda pa je vse v pomanjkanju hlajenja.

Vendar obstaja močno prepričanje, da LED diode ne uspejo zaradi nestabilne napetosti v vozilu ali zaradi kratkotrajnih konic v napajalnem vezju, katerih amplituda doseže več deset voltov. Da bi se izognili tej nesreči, poskušate namestiti stabilizator napetosti kabine za utripajoče luči avtomobila.

Koliko voltov mora biti stabilizator

Če stabilizator za LED diode uporablja z industrijskimi lučmi, mora biti njegova izhodna napetost enaka napajalni napetosti, označeni na ohišju naprave. V večini primerov je 12 voltov. Za domači sistem morate upoštevati njegovo vezje.

Vezje svetilke iz verige stabilizacijskih diod.

Običajno je sestavljen iz v seriji 2 do 4 LED diode v seriji in dušilni upor. Za pravilno delovanje LED mora njena nazivna napetost padati. Na primer, za LED ARPL-Star-3W-BCB je padec napetosti 3,6 V. Za verigo treh elementov morate zagotoviti 3,6*3=10,8 voltov. Še en majhen padec napetosti mora biti na predstikalni napravi (njegova vrednost je določena v izračunu, 1 ... 2 volta). Vse skupaj dobiš približno 12 voltov.

Kakšni regulatorji napetosti za LED

Najenostavnejši in najcenejši stabilizatorji so linearni. Prerazporedijo omrežno napetost med regulacijskim elementom (tranzistorjem) in obremenitvijo.

Načelo delovanja linearnega regulatorja napetosti.

Če se vhodna napetost zmanjša ali tok bremena poveča, se tranzistor odpre in napetost bremena se poveča. Če se vhodna napetost poveča ali tok bremena zmanjša, regulator rahlo zapre močnostni element in napetost bremena se zmanjša. Tako se doseže stabilnost. Prednosti takšnih stabilizatorjev so:

• enostavnost;
• poceni;
• lahko kupite integralno različico za fiksno napetost.

Med pomanjkljivostmi so velike izgube moči zaradi disipacije na regulacijskem elementu (zato je potreben učinkovit odvod toplote) in potreba po višji vhodni napetosti od izhodne.

Impulzni stabilizatorji so brez teh pomanjkljivosti, razporejajo energijo skozi čas, vendar je njihova težava v zahtevnosti izdelave. Za samomontažo potrebujete določeno znanje in kvalifikacije.

Kako izbrati pravega

Za izbiro industrijsko izdelane naprave je potrebno nastaviti naslednje parametre:

• izhodna napetost;
• delovni tok;
• minimalna vhodna napetost (največja napetost je običajno nekaj deset voltov, taka napetost v avtomobilskem omrežju ne obstaja).

Kako izbrati izhodno napetost je opisano zgoraj. Obratovalni tok mora presegati tok porabe luči (oz. luči, če je stabilizator postavljen na vsako napravo posebej) z rezervo. Le malokdo je pozoren na zadnji parameter in ima lahko kritičen vpliv na delovanje celotnega sistema.

Preberite tudi: Kako izbrati prave luči na avtomobilu, da vas ne bodo oglobili

Preučimo priljubljena vezja regulatorja napetosti

Najprej morate izbrati vezje naprave. V svetovnem omrežju je veliko priporočil za sestavljanje takšnih blokov na integralnih linearnih regulatorjih 7812 (KR142EN8B).

Shema regulatorja 7812 iz interneta (očitna napaka - vhodna napetost mora biti vsaj 14,5 voltov).

Tisti, ki objavljajo takšne sheme, bodite pozorni na njihovo preprostost in pomanjkanje nastavitve, pri čemer popolnoma pozabite na eno težavo. Za normalno delovanje mora na takem regulatorju pasti vsaj 2,5 volta - o tem piše v katerem koli podatkovnem listu. Preprosto, za kakršno koli učinkovito stabilizacijo na izhodu mora biti vhod vsaj 14,5 voltov. V avtomobilu z dobrim alternatorjem te napetosti ne bi smelo biti, pri nižji vrednosti pa nima smisla uporabljati takšnega vezja. Kot kompromis lahko uporabite devetvoltni stabilizator (LM7809), njegova zmogljivost se bo začela pri 11,5 voltov na vhodu, vendar bo svetlost luči padla. V skladu z zahtevami GOST mora biti najmanjša jakost svetlobe 400 cd, pod to mejo pa ne smete iti..

Priporočila za vgradnjo diode na vhod so videti še bolj nepremišljena.

Vezje iz omrežja je čip 7812 z diodo na vhodu.

Njegov namen je zelo dvomljiv - v stabilni montaži ni treba zaščititi čipa pred obratno polarnostjo.Toda silicijev p-n spoj bo padel še za 0,6 volta, za normalno delovanje pa potrebujete vsaj 15 voltov.

Vezja z integriranim 12-voltnim ravnilom (z ali brez diode) so uporabna, razen za prekinitev visokonapetostnih konic na +12-voltnem vodilu (če so res prisotni). To pomeni, da lahko služijo kot nekakšna "Zenerjeva pregrada", vendar je takšno pregrado mogoče narediti veliko lažje. Vzporedno z verigo LED je potrebno vključiti stabiliztron Ust, nekoliko višji od delovne napetosti. V normalnem načinu je njegova odpornost visoka in ne bo vplivala na delovanje osvetljevalnika. Če je stabilizacijska napetost presežena (npr. 15 voltov), ​​se bo odprla in "odrezala" presežek.

Priključitev stabilizatorja vzporedno s svetilko.

Nekoliko boljši stabilizatorji delujejo z LDO (low drop out) čipi. To je videti kot običajni linearni regulatorji, vendar potrebujete samo 1,2 volta, da pravilno delujejo in se učinkovito stabilizirajo pri 13,2 volta. Kar je bolje, a še vedno premalo za normalno delovanje. LM1084 in LM1085 sta primerna za to vezje, vendar je shema vezja nekoliko bolj zapletena.

Zasnova vezja LDO LM1084.

Da bi dobili izhodno napetost 12 voltov, mora imeti upor R1 240 ohmov, R2 pa 2,2 kOhma. Obstaja temeljna ovira za nadaljnje zmanjšanje padca - regulator je narejen na bipolarnem tranzistorju, na njegovih emitorskih in kolektorskih spojih pa mora pasti vsaj 1,2 volta. Temu se zlahka izognemo z uporabo tranzistorja z učinkom polja kot regulacijskega elementa. Integrirana vezja po tem principu je težko najti, še težje najti prave parametre in dražja. Toda izdelava takšne naprave na diskretnih elementih je mogoča tudi za radijskega amaterja s povprečno kvalifikacijo.

Shematski diagram linearnega regulatorja na močnem tranzistorju z učinkom polja.

Elementi so ocenjeni:

• R1 - 68 kOhm;
• R2 - 10 kOhm;
• R3 - 1 kOhm;
• R4,R5 - 4,7 kOhm;
• R6 - 25 kOhm;
• VD1 - BZX84C6V2L;
• VT1 - AO3401;
• VT2,VT3 - 2N5550.

Izhodna napetost je nastavljena z razmerjem R5/R6. Z določenimi vrednostmi bo izhod 12 voltov, vhod ne bo potreboval več kot 12,5 voltov. To je resen napredek. Toda temeljni preskok je mogoče doseči le z uporabo stikalnega napajalnika. Takšen pospeševalni pretvornik lahko sestavite s čipom XL6009.

Pulzersko vezje z XL6009.

Takšen stabilizator v že pripravljeni obliki lahko naročite na priljubljenih spletnih mestih. Vendar obstaja težava - proizvajalci iz gospodarstva pogosto namestijo elemente, zasnovane za tok največ 1 A (čeprav je čip sposoben oddajati tok do 3 A). Ali pa na primer vhodni ali izhodni oksidni kondenzatorji morda niso nameščeni. Tudi Schottkyjeva dioda N5824, omenjena v podatkovnem listu, se začne segrevati pri tokovih nad 1,5 A. Namesto nje bi morali uporabiti močnejšo diodo, na primer SR560. Vse te zamenjave in poenostavitve vodijo do pregrevanja plošče in njene okvare.

Video prikazuje primer sestavljanja 12-voltnega regulatorja.

Premisleki glede izdelave

Za izdelavo bodo potrebne elektronske komponente za izbrano vezje. Kupite jih lahko v specializiranih trgovinah ali na internetu. Za napravo na integriranem linearnem stabilizatorju ohišje ni potrebno, vendar morate poskrbeti za hladilnik. Pri izdelavi linearizatorja z diskretnimi elementi boste potrebovali tudi hladilnik. Bolj zapletene naprave je treba sestaviti na vezja. Tisti, ki poznajo domačo tehniko, lahko sam oblikuje in jedka tiskano vezje. Za druge je bolje uporabiti testno ploščo - odrežite potreben kos in nanj namestite elemente.

Montaža na mizo.

Prav tako morate izbrati ali sestaviti ohišje, ne da bi pozabili na odvajanje toplote. Dajanje plošče v toplotno skrčeno v tem pogledu ni najboljša možnost. Potrebovali boste tudi spajkalnik s kompletom potrošnega materiala.

Težko je dati splošna navodila o izdelavi - vse je odvisno od izbranega vezja in prednostne tehnologije. Toda tistim, ki imajo malo izkušenj z izdelavo elektronskih naprav, je mogoče dati nekaj nasvetov:

• Vse povezave morajo biti skrbno spajkane (pazite, da ne pregrejete elementov in vodnikov v izolaciji) - pogoji delovanja bodo vključevali tresenje in temperaturna nihanja, slaba kakovost spajkanja pa se bo takoj poznala;
• ohišje mora biti zasnovano tako, da voda in umazanija ne pridejo v notranjost - pri namestitvi naprave pod pokrovom bodo te snovi dovolj;
• če se ohišje ne uporablja, je treba spajkalne točke skrbno izolirati - iz istih razlogov;
• Po montaži in preizkusu delovanja ni odveč ploščo polakirati na strani spajkanja in posušiti.

Samo skrben pristop k izdelavi lahko zagotovi vsaj nekaj dolgotrajnega delovanja lastne izdelave v težkih pogojih.

Preberite tudi

LED diode, izdelane sami

 

Namestitev na stranske luči

Stabilizator, ne glede na to, po katerem krogu je sestavljen, je nameščen v režo žice, ki gre od stikala oz. krmilnik na dnevne luči. To je mogoče storiti na katerem koli priročnem mestu. Če je moč regulatorja dovolj za delo z dvema svetilkama, ga lahko vstavite v režo napajalne žice obeh luči, do točke ločitve. Če ne, boste potrebovali dve napravi za vsako svetilko.

Priključitev stabilizacijske naprave.

Ne pozabite priključiti minus žice na skupni prevodnik avtomobila. Druga težava, ki se pogosto pojavlja, je vgradnja hladilnika za linijski regulator. Obstaja ideja, da bi karoserijo avtomobila uporabili kot hladilni element. Njegova površina je velika in bo odlično odvajala toploto. Pod pogojem, da obstaja dober toplotni stik med površino čipa in površino telesa.In to bo zahtevalo vsaj odstranitev barvnega premaza na mestu namestitve, pa tudi vrtanje luknje za pritrdilni vijak. Na tem mestu se bo hitro oblikovalo žarišče korozije. Zato ta ideja ni najbolj uspešna. Bolje je izdelati majhen ločen hladilnik iz kosa aluminijaste pločevine.

Video: Priključitev in testiranje stabilizatorjev L7812CV in LM317T za LED dnevne luči na VAZ-2106.

Vprašanje uporabe stabilizatorja za dnevne luči ni tako preprosto, kot se zdi na prvi pogled. Za odločitev o njegovi uporabi in izbiro načina namestitve je potrebna določena tehnična priprava. Pregledni materiali bodo pomagali narediti to izbiro.