Стабилизиране на напрежението на късите светлини на фаровете
През последните години шофьорите започнаха да оборудват автомобилите си с дневни светлини. Въпреки че правилата позволяват използването на стандартни светлини (фарове за мъгла, фарове и др.), много хора предпочитат да използват светодиодите като отделни устройства. А някои шофьори се сблъскват с факта, че светодиодите, на базата на които са изработени светлините, се развалят преди една година. Никой не е открил причината за толкова краткия експлоатационен живот. Може би това се дължи на качеството на светодиодите от неизвестни производители или на факта, че производителите силно надценяват живота на полупроводниковите продукти, а може би всичко се дължи на липсата на охлаждане.
Но има твърдо убеждение, че светодиодите се повреждат поради нестабилно напрежение на борда на автомобила или поради краткотрайни пикове в захранващата верига, чиято амплитуда достига няколко десетки волта. Този проблем може да бъде решен чрез инсталиране на регулатор на напрежението за бордовото напрежение на светодиодите на автомобила.
Колко волта трябва да има регулатор на напрежение
Ако стабилизаторът за LEDS се използва с промишлени осветителни тела, изходното му напрежение трябва да е равно на захранващото напрежение, отбелязано върху корпуса на устройството. В повечето случаи това са 12 волта. За една домашна система разгледайте нейната схема.
Обикновено се състои от в серия от 2 до 4 последователно свързани светодиода и гасителен резистор. За да работи правилно, върху светодиода трябва да пада номиналното му напрежение. Например за светодиод ARPL-Star-3W-BCB падът на напрежение е 3,6 V. За верига от три елемента трябва да се осигурят 3,6*3=10,8 волта. Друг малък пад на напрежение трябва да има при баласта (стойността му се определя при изчислението, 1...2 волта). Общо това води до около 12 волта.
| Тип LED | Мощност, W | Падане на напрежението, V |
| TDS-P003L4U13 | 3 | 3,6 |
| TDSP005L8011 | 5 | 6,5 |
| ARPL-Star-3W-BCB | 3 | 3..3,6 |
| STAR 3WR | 3 | 3,6 |
| Висока мощност 3W | 3 | 3,35..3,6 |
Какви регулатори на напрежение се предлагат за светодиодите
Най-простите и евтини стабилизатори са от линеен тип. Те преразпределят мрежовото напрежение между регулатора (транзистора) и товара.
Ако входното напрежение намалее или токът на товара се увеличи, транзисторът се отваря и напрежението върху товара се увеличава. Ако входното напрежение се увеличи или токът на товара намалее, регулаторът затваря леко захранващия елемент и напрежението на товара намалява. По този начин се постига стабилност. Предимствата на тези регулатори са:
- простота;
- ниска цена;
- възможно е да се закупи интегрирана версия за фиксирано напрежение.
Недостатъците са високата загуба на мощност, дължаща се на разсейването в регулиращия елемент (поради което е необходим ефективен радиатор), и необходимостта входното напрежение да надвишава значително изходното.
Импулсните стабилизатори са свободни от тези недостатъци, те разпределят енергията във времето, но проблемът им е в сложността на изработването им. Необходими са ви известни знания и умения, за да ги сглобите сами.
Как да изберете правилния
За да се избере промишлено произведено устройство, трябва да се уточнят следните параметри
- изходно напрежение;
- работен ток;
- Минималното входно напрежение (максималното напрежение обикновено е няколко десетки волта, като това напрежение не е налично в електрическата мрежа на автомобила).
Начинът за избор на изходното напрежение е описан по-горе. Работният ток трябва да превишава тока на консумация на фенерите (или фенера, ако стабилизаторът е поставен на всяко устройство поотделно) с резерв. На последния параметър се обръща малко внимание, а той може да има решаващо въздействие върху работата на цялата система.
Прочетете също: Как да изберете правилните светлини на автомобила, за да не бъдете глобени
Проучване на популярни схеми на регулатори на напрежение
Първото нещо, което трябва да направите, е да изберете схемата на устройството. В интернет има много препоръки за изграждане на такива блокове върху интегрираните линейни регулатори 7812 (KR142EN8B).
Тези, които публикуват такива схеми, обръщат внимание на тяхната простота и липса на настройки, като напълно забравят за един проблем. За да работи правилно такъв регулатор, върху него трябва да падат поне 2,5 волта - това е записано във всеки лист с данни. Просто, за да има ефективна стабилизация на изхода, входът трябва да е поне 14,5 волта. В автомобил с добър алтернатор не би трябвало да има такова напрежение, а при по-ниска стойност няма смисъл да се използва такава верига. Като компромисен вариант можете да използвате деветволтов стабилизатор (LM7809), чиято работа ще започне при 11,5 волта на входа, но яркостта на светлините ще намалее. Според GOST минималният интензитет на светлината трябва да бъде 400 cd и никой не трябва да слиза под тази граница..
Препоръките за поставяне на диод на входа изглеждат още по-неразумни.
Нейното предназначение е доста съмнително - няма нужда да се защитава веригата от обратна полярност при стабилен монтаж. Но силициевият p-n преход ще понижи допълнително 0,6 волта, а за нормална работа са необходими поне 15 волта.
Схемите с 12-волтова ИС (със или без диод) са полезни само за прекъсване на високоволтовите пикове в шината +12 волта (ако те действително са налице). Така че те могат да служат като своеобразна "Зенерова бариера", но такава бариера може да бъде направена много по-просто. Необходимо е да се свърже паралелно към веригата от светодиоди стабилизатор Ust, малко по-висок от работното напрежение. В нормален режим съпротивлението му е високо, то няма да повлияе на работата на осветителното тяло. Ако стабилизационното напрежение бъде превишено (напр. 15 V), той ще се отвори и ще "прекъсне" излишъка.
Работят и малко по-добри регулатори с чипове LDO (low drop out). Те изглеждат като типични линейни регулатори, но изискват само 1,2 волта отпадане, за да получат добро регулиране, а ефективното регулиране започва още при 13,2 волта. Това е по-добре, но все още не е достатъчно за нормална работа. LM1084 и LM1085 са подходящи за тази схема, но схемата на свързване е малко по-сложна.
Съпротивлението на резистора R1 трябва да е 240 ома, а на R2 - 2,2 кОма, за да се получи изходно напрежение от 12 волта. Съществува фундаментална пречка за по-нататъшно отпадане на напрежението - регулаторът е изграден на базата на биполярен транзистор и на неговите емитерни и колекторни съединения трябва да падат поне 1,2 волта. Това лесно се заобикаля, като се използва полеви транзистор като управляващ елемент. Интегралните схеми, базирани на този принцип, се намират трудно, още по-трудно се съчетават и са по-скъпи. От друга страна, дори радиолюбител със средни умения би трябвало да може да направи устройство, базирано на дискретни елементи.
Стойностите на елементите:
- R1 - 68 kOhm;
- R2 - 10 kOhm;
- R3 - 1 кОм;
- R4, R5 - 4,7 kOhm;
- R6 - 25 kOhm;
- VD1 - BZX84C6V2L;
- VT1 - AO3401;
- VT2,VT3 - 2N5550.
Изходното напрежение се определя от съотношението R5/R6. При дадените номинални стойности изходът ще бъде 12 волта, а входът ще се нуждае от не повече от 12,5 волта. Това е сериозно подобрение. Но основно усилване може да се постигне само чрез използване на импулсно захранване. Такъв повишаващ преобразувател може да бъде изграден около чипа XL6009.
Можете да поръчате такъв стабилизатор в предварително опакован вид от популярни онлайн пазари. Но има проблем - от икономии производителите често инсталират елементи, предназначени за ток не повече от 1 А (въпреки че чипът може да осигури до 3 А). Или, например, може да не са монтирани входни или изходни оксидни кондензатори. Дори диодът на Шотки N5824, споменат в листа с данни, се загрява, когато токовете надхвърлят 1,5 А. Вместо това трябва да използвате по-мощен диод, например SR560. Всички тези замени и опростявания водят до прегряване на платката и нейната повреда.
Това видео показва пример за сглобяване на 12-волтов регулатор.
Съображения за изработката
Ще ви трябват електронните компоненти за избраната от вас схема. Можете да ги закупите в специализирани магазини или в интернет. Не е необходим калъф за вграден линеен регулатор, но трябва да се погрижите за радиатор. При изработването на линеал с дискретен елемент ще ви е необходим и радиатор. По-сложните устройства трябва да се сглобяват на платки. Тези, които разполагат с домашна техника, могат сами да проектират и гравират печатната платка. За други е по-добре да използват платка за хляб - да отрежат необходимото парче и да сглобят компонентите върху него.
Освен това трябва да изберете или сглобите корпуса, като се погрижите за отвеждането на топлината. Обвиването на платката в термосвиваем филм не е най-добрият вариант в това отношение. Необходим ви е и поялник с набор от консумативи.
Трудно е да се дадат общи инструкции за изработка - всичко зависи от избраната схема и предпочитаната технология. Но за тези, които имат малко опит в изработването на електронни устройства, могат да се дадат няколко съвета:
- Всички връзки трябва да бъдат внимателно запоени (като се внимава да не се прегреят елементите и проводниците в изолацията) - условията на работа ще включват удари и температурни колебания и некачественото запояване веднага ще се усети;
- Корпусът трябва да бъде проектиран така, че да не позволява проникването на вода и мръсотия вътре - ако монтирате устройството под капака, тези вещества ще бъдат достатъчни;
- ако корпусът не се използва, точките за запояване трябва да бъдат внимателно изолирани - по същата причина;
- след сглобяване и функционален тест не е излишно да лакирате платката от страната на спойката и да я изсушите.
Само внимателният подход към производството може да гарантира поне известна издръжливост на домашно направеното устройство в тежки условия.
Монтаж на страничните прозорци
Стабилизаторът, независимо от това по коя схема е монтиран, се монтира в междината на проводника от превключвателя или контролер към дневните светлини. Направете това на всяко удобно място. Ако регулаторът има достатъчна мощност, за да работи с две светлини, той може да се включи към захранващата линия на двете светлини до точката на разделяне. В противен случай за всяка LED лампа са необходими две устройства.
Не забравяйте да свържете минусовия проводник с общия проводник на автомобила. Друг често срещан проблем е монтирането на радиатор за линейния регулатор. Съществува идея за използване на каросерията на автомобила като охлаждащ елемент. Площта му е голяма и той ще се справи отлично с разсейването на топлината. При условие че има добър топлинен контакт между повърхността на чипа и повърхността на тялото. За целта е необходимо най-малко отстраняване на лаковото покритие на мястото на монтажа и пробиване на отвор за монтажния винт. В тази област бързо се образува корозионно петно. Ето защо това не е добра идея. По-добре е да се направи малък отделен радиатор от парче алуминиева ламарина.
Видеоклип: Свързване и изпитване на стабилизатори L7812CV и LM317T за LED дневни светлини на ВАЗ-2106.
Въпросът за използването на стабилизатор за дневните светлини не е толкова прост, колкото изглежда на пръв поглед. Вземането на решение за използването му и изборът на метод за инсталиране изискват определена техническа подготовка. Материалите за преглед ще ви помогнат да направите този избор.