Lähivalojen jännitteen vakauttaminen

Viime vuosina autoilijat ovat alkaneet varustaa autojaan päiväajovaloilla. Vaikka säännöt sallivat vakiovalojen (sumuvalot, ajovalot jne.) käytön, monet haluavat käyttää LED-valoja erillisinä yksikköinä. Ja jotkut autoilijat joutuvat kohtaamaan sen tosiasian, että ledit, joiden perusteella valot on valmistettu, hajoavat ennen vuotta. Kukaan ei saanut selville syytä näin lyhyeen käyttöikään. Ehkä se johtuu tuntemattomien valmistajien LEDien laadusta tai siitä, että valmistajat yliarvioivat puolijohdetuotteiden käyttöiän huomattavasti, tai ehkä kyse on jäähdytyksen puutteesta.

On kuitenkin vahva uskomus, että LEDit eivät toimi, koska auton jännite on epävakaa tai koska syöttöpiirissä on lyhytaikaisia piikkejä, joiden amplitudi on useita kymmeniä voltteja. Tämä ongelma voidaan ratkaista asentamalla jännitteensäädin auton ledien jännitteelle.

Kuinka monta volttia jännitteensäätimen pitäisi olla

Jos vakauttaja on LEDS käytetään teollisuusvalaisimien kanssa, sen lähtöjännitteen on oltava sama kuin laitteen koteloon merkitty syöttöjännite. Useimmissa tapauksissa tämä on 12 volttia. Tarkastellaan kotitekoisen järjestelmän kaaviokuvaa.

Vakaajien ketjusta tehty lyhtypiiri.

Se koostuu yleensä seuraavista osista sarjassa 2-4 lediä sarjassa ja sammutusvastuksen kanssa. LEDin on saatava nimellisjännitteensä putoamaan sen yli, jotta se toimisi kunnolla. Esimerkiksi ARPL-Star-3W-BCB LEDin jännitehäviö on 3,6 V. Kolmen elementin ketjulle on annettava 3,6*3=10,8 volttia. Toinen pieni jännitehäviö pitäisi olla liitäntälaitteessa (sen arvo määritetään laskennassa, 1...2 volttia). Kaiken kaikkiaan tuloksena on noin 12 volttia.

Millaisia jännitteensäätimiä LEDeille on saatavana?

Yksinkertaisimmat ja halvimmat vakauttajat ovat lineaarisia. Ne jakavat verkkojännitteen uudelleen säätimen (transistorin) ja kuorman välillä.

Lineaarisen jännitteensäätimen toimintaperiaate.

Jos syöttöjännite pienenee tai kuormitusvirta kasvaa, transistori avautuu ja kuorman jännite kasvaa. Jos tulojännite kasvaa tai kuormitusvirta pienenee, säädin sulkee tehoelementin hieman ja kuormitusjännite pienenee. Näin saavutetaan vakaus. Tällaisten sääntelyviranomaisten etuja ovat:

• yksinkertaisuus;
• alhaiset kustannukset;
• on mahdollista ostaa integroitu versio kiinteää jännitettä varten.

Haittapuolina ovat suuri tehohäviö, joka johtuu säätöelementissä tapahtuvasta häviämisestä (siksi tarvitaan tehokas jäähdytyselementti), ja tarve siihen, että tulojännitteen on ylitettävä lähtöjännite huomattavasti.

Pulssivakauttajissa ei ole näitä haittoja, vaan ne jakavat energiaa ajan myötä, mutta niiden ongelma on niiden valmistuksen monimutkaisuus. Tarvitset jonkin verran tietoa ja taitoja kootaksesi ne itse.

Miten valita oikea

Teollisesti valmistetun laitteen valitsemiseksi on määriteltävä seuraavat parametrit

• lähtöjännite;
• toimintavirta;
• Vähimmäistulojännite (enimmäisjännite on yleensä muutama kymmenen volttia, tätä jännitettä ei ole saatavilla auton sähköverkosta).

Lähtöjännitteen valinta on kuvattu edellä. Käyttövirran on ylitettävä lyhtyjen (tai lyhdyn, jos vakaaja on sijoitettu kuhunkin laitteeseen erikseen) kulutusvirta varauksella. Jälkimmäiseen parametriin kiinnitetään vain vähän huomiota, vaikka sillä voi olla ratkaiseva vaikutus koko järjestelmän toimintaan.

Lue myös: Miten valita oikeat ajovalot autoon, jotta et saa sakkoja?

Tutustuminen suosittuihin jännitteensäätöpiireihin

Ensimmäiseksi on valittava laitteen piiri. Internetissä on paljon suosituksia tällaisten lohkojen rakentamiseksi integroitujen lineaarisäätimien 7812 (KR142EN8B) varaan.

Kaaviokuva 7812-säätimestä Internetistä (ilmeinen virhe - tulojännitteen pitäisi olla vähintään 14,5 volttia).

Ne, jotka julkaisevat tällaisia järjestelmiä, kiinnittävät huomiota niiden yksinkertaisuuteen ja mukauttamisen puutteeseen ja unohtavat täysin yhden ongelman. Jotta tällainen säädin toimisi kunnolla, siihen on pudotettava vähintään 2,5 volttia - tämä on kirjoitettu mihin tahansa tietolehteen. Tehokkaan ulostulon vakauttamisen edellytyksenä on yksinkertaisesti se, että tulon on oltava vähintään 14,5 volttia. Autossa, jossa on hyvä vaihtovirtageneraattori, ei pitäisi olla tällaista jännitettä, ja pienemmällä arvolla ei ole mitään järkeä käyttää tällaista piiriä. Kompromissina voit käyttää yhdeksän voltin vakauttajaa (LM7809), sen suorituskyky alkaa 11,5 voltin tulosta, mutta valojen kirkkaus laskee. GOST:n mukaan valon vähimmäistehon pitäisi olla 400 cd, eikä kukaan saisi alittaa tätä rajaa..

Suositukset diodin asettamisesta sisääntuloon näyttävät vieläkin kohtuuttomammilta.

Verkon kaaviossa on 7812-siru, jonka sisääntulossa on diodi.

Sen tarkoitus on melko kyseenalainen - piiriä ei tarvitse suojata käänteiseltä napaisuudelta vakaassa asennuksessa. Piin p-n-liitoksen jännite putoaa kuitenkin 0,6 voltin verran lisää, ja normaaliin toimintaan tarvitaan vähintään 15 voltin jännite.

Piirit, joissa on 12 voltin IC (diodilla tai ilman), ovat hyödyllisiä vain korkeajännitepiikkien katkaisemiseksi +12 voltin väylässä (jos niitä todella esiintyy). Ne voivat siis toimia eräänlaisena "Zener-sulkuna", mutta tällainen este voidaan tehdä paljon yksinkertaisemmaksi. LED-ketjun rinnalle on kytkettävä stabiilitroni Ust, joka on hieman korkeampi kuin käyttöjännite. Normaalitilassa sen vastus on korkea, se ei vaikuta valaisimen toimintaan. Jos vakautusjännite ylittyy (esim. 15 volttia), se avautuu ja "katkaisee" ylityksen.

Vakauttajan kytkeminen rinnakkain lyhdyn kanssa.

Hieman paremmat säätimet, joissa on LDO (low drop out) -sirut, toimivat. Nämä näyttävät samankaltaisilta kuin tavalliset linjasäätimet, mutta ne vaativat vain 1,2 voltin pudotuksen asianmukaiseen toimintaan, ja tehokas vakautus alkaa jo 13,2 voltista. Tämä on parempi, mutta ei silti riitä normaaliin toimintaan. LM1084 ja LM1085 sopivat tähän piiriin, mutta kytkentäkaavio on hieman monimutkaisempi.

LDO LM1084:n kytkentäkaavio.

Vastuksen R1 resistanssin on oltava 240 ohmia ja vastuksen R2 resistanssin on oltava 2,2 kohmia, jotta lähtöjännite olisi 12 volttia. Lisäpudotuksen estämiseksi on olemassa perustavanlaatuinen este - säädin on rakennettu bipolaarisen transistorin varaan, ja sen emitteri- ja kollektoriliitoksissa on pudotettava vähintään 1,2 volttia. Tämä on helppo kiertää käyttämällä ohjauselementtinä kenttäefektitransistoria. Tähän periaatteeseen perustuvia integroituja piirejä on vaikea löytää, niitä on vielä vaikeampi sovittaa ja ne ovat kalliimpia. Toisaalta jopa keskinkertaisen taidon omaavan radioamatöörin pitäisi pystyä tekemään tällainen laite erillisistä elementeistä.

Kaaviokuva lineaarisesta säätimestä suuritehoisella kenttäefektitransistorilla.

Elementtien arvot:

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

Lähtöjännite saadaan suhteesta R5/R6. Määritellyillä nimellisarvoilla lähtö on 12 volttia, tulo tarvitsee enintään 12,5 volttia. Tämä on vakava parannus. Mutta perustavanlaatuinen hyppäys voidaan saavuttaa vain käyttämällä kytkentävirtalähdettä. XL6009-sirun ympärille voidaan rakentaa tällainen korotusmuunnin.

XL6009-pohjainen tehostuspiiri.

Voit tilata tällaisen stabilointiaineen valmiiksi pakattuna suosituilta verkkokaupoilta. Ongelmana on kuitenkin se, että valmistajat asentavat usein säästäväisyydestä elementtejä, jotka on suunniteltu enintään 1 A:n virralle (vaikka siru pystyy tuottamaan jopa 3 A:n virran). Tai esimerkiksi tulo- tai lähtökondensaattoreita ei ehkä ole asennettu. Jopa tietolehdessä mainittu Schottky-diodi N5824 lämpenee, kun virta ylittää 1,5 A. Käytä sen sijaan tehokkaampaa diodia, esim. SR560. Kaikki nämä vaihdot ja yksinkertaistukset johtavat levyn ylikuumenemiseen ja sen vikaantumiseen.

Videolla on esimerkki 12 voltin säätimen kokoamisesta.

Valmistusta koskevat näkökohdat

Tarvitset valitsemasi piirin elektroniset komponentit. Voit ostaa niitä erikoisliikkeistä tai internetistä. Integroidulle linjasäätimelle ei tarvita koteloa, mutta jäähdytyselementistä on huolehdittava. Tarvitset myös jäähdytyselementin, kun teet erillisen elementin hallitsijan. Monimutkaisemmat laitteet on koottava piirilevyille. Ne, joilla on kotitekniikkaa, voivat suunnitella ja syövyttää piirilevyn itse. Toisille on parempi käyttää leipälautaa - leikkaa tarvittava pala irti ja kokoa komponentit siihen.

Asennus leipälaudalle.

Sinun on myös valittava tai koottava kotelo ja huolehdittava siitä, että lämpö johdetaan pois. Levyn kääriminen lämpökutistimeen ei ole tässä suhteessa paras vaihtoehto. Tarvitset myös juotosraudan ja tarvikesarjan.

Yleisiä valmistusohjeita on vaikea antaa - kaikki riippuu valitusta piiristä ja käytetystä tekniikasta. Voidaan kuitenkin antaa muutamia vinkkejä niille, joilla on vähän kokemusta elektronisten laitteiden valmistuksesta:

• Kaikki liitännät on juotettava huolellisesti (varoen ylikuumentamasta eristyksessä olevia elementtejä ja johtimia) - käyttöolosuhteisiin liittyy kuoppia ja lämpötilan vaihteluita, ja huonolaatuinen juotos tuntuu välittömästi;
• Kotelo on suunniteltava siten, että se estää veden ja lian pääsyn sisälle - jos laite asennetaan konepellin alle, nämä aineet riittävät;
• jos koteloa ei käytetä, juotospisteet on eristettävä huolellisesti - samasta syystä;
• Kokoonpanon ja toimintatarkastuksen jälkeen ei ole tarpeetonta lakata levyä juotospuolelta ja kuivata se.

Vain huolellinen valmistustapa voi taata kotitekoisen laitteen edes jonkinlaisen kestävyyden ankarissa olosuhteissa.

Lue myös

DIY DIY

 

Asennus sivuikkunoihin

Vakain, riippumatta siitä, minkä piirin mukaan se on koottu, asennetaan kytkimestä lähtevän johdon aukkoon tai ohjain päiväajovaloihin. Tee tämä missä tahansa sopivassa paikassa. Jos säätimen teho riittää kahdelle valolle, se voidaan kytkeä kahden valon virtalähteeseen jakokohtaan asti. Jos näin ei ole, jokaista LED-valaisinta varten tarvitaan kaksi laitetta.

Vakautuslaitteen kytkeminen.

Muista kytkeä miinusjohto ajoneuvon yhteiseen johtimeen. Toinen usein esiin tuleva ongelma on jäähdytyselementin asentaminen linjasäätimelle. On olemassa ajatus käyttää auton koria jäähdytyselementtinä. Sen pinta-ala on suuri, ja se johtaa hyvin lämpöä pois. Edellyttäen, että sirun ja rungon pinnan välillä on hyvä lämpökontakti. Tämä edellyttää ainakin maalipinnan poistamista kiinnityskohdasta sekä reiän poraamista kiinnitysruuvia varten. Tälle alueelle muodostuu nopeasti korroosiopaikka. Siksi tämä ei ole hyvä ajatus. Parempi tehdä pieni erillinen jäähdytyselementti alumiinilevystä.

Video: VAZ-2106:n LED-päiväajovalojen L7812CV- ja LM317T-vakauttajien kytkentä ja testaus.

Kysymys vakauttajan käytöstä päiväajovaloissa ei ole niin yksinkertainen kuin miltä se ensi silmäyksellä näyttää. Päätöksen tekeminen sen käytöstä ja asennusmenetelmän valitseminen edellyttää tiettyä teknistä taustaa. Tarkastusmateriaalit auttavat tämän valinnan tekemisessä.