A tompított fényszórók feszültségstabilizálása

Az elmúlt években az autósok elkezdték felszerelni autóikat nappali menetfénnyel. Bár a szabályok lehetővé teszik a szabványos lámpák (ködlámpák, fényszórók stb.) használatát, sokan inkább különálló egységként használják a LED-eket. Néhány autós pedig azzal szembesül, hogy a LED-ek, amelyek alapján a lámpák készülnek, egy év alatt tönkremennek. Az ilyen rövid élettartam okát senki sem derítette ki részletesen. Talán az ismeretlen gyártóktól származó LED-ek minősége miatt, vagy azért, mert a gyártók nagymértékben túlbecsülik a félvezető termékek élettartamát, vagy talán a hűtés hiányáról van szó.

De erős a meggyőződés, hogy a LED-ek az autó fedélzetén lévő instabil feszültség vagy a tápáramkörben lévő rövid távú tüskék miatt hibásodnak meg, amelyek amplitúdója eléri a több tíz voltot. Ez a probléma megoldható egy feszültségszabályozó beszerelésével az autó LED-ek fedélzeti feszültségéhez.

Hány voltosnak kell lennie egy feszültségszabályozónak

Ha a stabilizátor a LED-EK ipari lámpákkal használják, a kimeneti feszültségének meg kell egyeznie a készülék házán feltüntetett tápfeszültséggel. A legtöbb esetben ez 12 volt. Egy házi készítésű rendszer esetében tekintse meg annak kapcsolási rajzát.

Stabilizátorok láncolatából készült lámpás áramkör.

Általában a következőkből áll sorozatban 2-4 sorba kapcsolt LED-ekből és egy csillapító ellenállásból áll. A LED-nek a megfelelő működéshez a névleges feszültségnek kell átesnie rajta. Például egy ARPL-Star-3W-BCB LED esetében a feszültségesés 3,6 V. Három elemből álló lánc esetén 3,6*3=10,8 voltot kell biztosítani. Egy másik kis feszültségesésnek kell lennie az előtétnél (az értékét a számítás során határozzuk meg, 1...2 volt). Ez összesen kb. 12 voltot eredményez.

Milyen feszültségszabályozók állnak rendelkezésre a LED-ek számára?

A legegyszerűbb és legolcsóbb stabilizátorok lineáris típusúak. A hálózati feszültséget újraosztják a szabályozó (tranzisztor) és a terhelés között.

A lineáris feszültségszabályozó működési elve.

Ha a bemeneti feszültség csökken vagy a terhelésáram nő, a tranzisztor kinyílik, és a terhelésen lévő feszültség nő. Ha a bemeneti feszültség nő vagy a terhelési áram csökken, a szabályozó kissé lezárja a teljesítményelemet, és a terhelési feszültség csökken. Így érhető el a stabilitás. Az ilyen szabályozók előnyei a következők:

• egyszerűség;
• alacsony költség;
• Lehetőség van integrált változatban is megvásárolni fix feszültséghez.

Hátránya a szabályozó elemen történő disszipáció miatti nagy teljesítményveszteség (ezért hatékony hűtőbordára van szükség), valamint az, hogy a bemeneti feszültségnek jelentősen meg kell haladnia a kimeneti feszültséget.

Az impulzusstabilizátorok mentesülnek ezektől a hátrányoktól, az energiát időben osztják el, de problémájuk az előállításuk bonyolultsága. Némi tudásra és készségekre van szükséged ahhoz, hogy magad szereld össze őket.

Hogyan válasszuk ki a megfelelőt

Az iparilag gyártott eszköz kiválasztásához a következő paramétereket kell megadni

• kimeneti feszültség;
• működési áram;
• A minimális bemeneti feszültség (a maximális feszültség általában néhány tíz volt, ez a feszültség nem áll rendelkezésre az autóhálózatban).

A kimeneti feszültség kiválasztásának módja fentebb le van írva. Az üzemi áramnak meg kell haladnia a lámpák (vagy a lámpa, ha a stabilizátor külön-külön van elhelyezve az egyes készülékekre) fogyasztási áramát tartalékkal. Ez utóbbi paraméterre kevés figyelmet fordítanak, pedig kritikus hatással lehet az egész rendszer működésére.

Olvassa el továbbá: Hogyan válasszuk ki a megfelelő futófényeket egy autóra, hogy ne kapjunk bírságot

Népszerű feszültségszabályozó áramkörök felfedezése

Az első teendő a készülék áramkörének kiválasztása. A globális hálózatban számos ajánlás létezik arra vonatkozóan, hogy ilyen blokkokat építsenek a 7812-es integrált vonali szabályozókra (KR142EN8B).

Egy 7812-es szabályozó kapcsolási rajza az internetről (nyilvánvaló hiba - a bemeneti feszültségnek legalább 14,5 voltnak kell lennie).

Azok, akik ilyen rendszereket tesznek közzé, figyelmet fordítanak az egyszerűségükre és a kiigazítás hiányára, teljesen megfeledkezve egy problémáról. Ahhoz, hogy egy ilyen szabályozó megfelelően működjön, legalább 2,5 voltnak kell leesnie rajta - ez minden adatlapon szerepel. Egyszerűen, a hatékony kimeneti stabilizáláshoz a bemenetnek legalább 14,5 voltnak kell lennie. Egy jó generátorral rendelkező autóban nem szabadna ilyen feszültségnek lennie, és egy alacsonyabb értéknél nincs értelme ilyen áramkört használni. Kompromisszumként használhat egy kilencvoltos stabilizátort (LM7809), teljesítménye 11,5 voltos bemenetnél kezdődik, de a fények fényereje csökken. A GOST szerint a minimális fényerősségnek 400 cd-nek kell lennie, és senki sem mehet e határérték alá..

A bemenetre dióda elhelyezésére vonatkozó ajánlások még ésszerűtlenebbnek tűnnek.

A hálózatról készült kapcsolási rajz egy 7812-es chipet ábrázol, amelynek bemenetén egy dióda van.

Célja meglehetősen kérdéses - stabil szerelés esetén nincs szükség az áramkör fordított polaritás elleni védelmére. De a szilícium p-n átmenet további 0,6 voltot veszít, és a normál működéshez legalább 15 voltra van szükség.

A 12 voltos IC-vel ellátott áramkörök (diódával vagy anélkül) csak a +12 voltos buszon lévő nagyfeszültségű tüskék levágására alkalmasak (ha azok valóban jelen vannak). Tehát egyfajta "Zener-gátként" szolgálhatnak, de egy ilyen gátat sokkal egyszerűbben is el lehet készíteni. A LED-lánccal párhuzamosan kell csatlakoztatni egy stabilitron Ust, amely valamivel magasabb, mint az üzemi feszültség. Normál üzemmódban az ellenállása magas, nem befolyásolja a lámpatest működését. Ha a stabilizációs feszültséget túllépi (pl. 15 volt), akkor kinyílik és "levágja" a többletet.

Stabilizátor csatlakoztatása párhuzamosan a lámpával.

Kicsit jobb szabályozók LDO (low drop out) chipekkel működnek. Ezek a normál hálózati szabályozókhoz hasonlóan néznek ki, de a megfelelő működéshez csak 1,2 voltos kiesés szükséges, és a hatékony stabilizálás már 13,2 voltnál megkezdődik. Ez jobb, de még mindig nem elegendő a normál működéshez. Az LM1084 és LM1085 alkalmas erre az áramkörre, de a kapcsolási rajz kicsit bonyolultabb.

Az LDO LM1084 kapcsolási rajza.

Az R1 ellenállásnak 240 ohmnak, R2 ellenállásának pedig 2,2 kohmnak kell lennie ahhoz, hogy 12 voltos kimeneti feszültséget kapjunk. Van egy alapvető akadálya a további kiesésnek - a szabályozó egy bipoláris tranzisztorra épül, és legalább 1,2 voltnak kell leesnie az emitter- és kollektor-összeköttetésen. Ez könnyen megkerülhető, ha egy terepi tranzisztort használunk vezérlőelemként. Az ezen az elven alapuló integrált áramköröket nehéz megtalálni, még nehezebb összepárosítani és drágábbak. Másrészt még egy átlagos képességű rádióamatőrnek is képesnek kell lennie arra, hogy diszkrét elemekre épülő készüléket készítsen.

Egy nagy teljesítményű mezőhatású tranzisztoron működő lineáris szabályozó sematikus ábrája.

Az elemek értékei:

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

A kimeneti feszültséget az R5/R6 arány adja. A megadott értékek mellett a kimenet 12 voltos lesz, a bemenetnek legfeljebb 12,5 voltra van szüksége. Ez komoly előrelépés. Alapvető ugrást azonban csak kapcsolóüzemű tápegységgel lehet elérni. Egy ilyen felfokozó átalakítót az XL6009 chip köré lehet építeni.

XL6009 alapú felfokozó áramkör.

Ilyen stabilizátort előre csomagolt formában rendelhet a népszerű online piactereken. Van azonban egy probléma - a gyártók takarékosságból gyakran legfeljebb 1 A áramra tervezett elemeket építenek be (bár a chip akár 3 A leadására is képes). Vagy például a bemeneti vagy kimeneti oxidkondenzátorok nem kerülnek felszerelésre. Még az adatlapon említett N5824-es Schottky-dióda is felmelegszik, ha az áram meghaladja az 1,5 A-t. Használjon helyette egy erősebb diódát, pl. SR560. Mindezek a cserék és egyszerűsítések a kártya túlmelegedéséhez és meghibásodásához vezetnek.

A videó egy 12 voltos szabályozó összeszerelésének példáját mutatja be.

Gyártási megfontolások

Szükséged lesz a kiválasztott áramkörhöz szükséges elektronikus alkatrészekre. Ezeket szaküzletekben vagy az interneten lehet megvásárolni. Az integrált hálózati szabályozóhoz nem kell tok, de hűtőbordáról gondoskodni kell. A diszkrét elemes linearizátor készítésekor hűtőbordára is szüksége lesz. Az összetettebb eszközöket áramköri lapokra kell szerelni. Az otthoni technológiával rendelkezők képesek maguk megtervezni és maratni az áramköri lapot. Mások számára jobb, ha kenyérvágólapot használunk - vágjuk le a szükséges darabokat, és szereljük össze rajta az alkatrészeket.

Szerelés egy kenyérlapra.

Ki kell választania vagy össze kell szerelnie a burkolatot is, ügyelve a hőelvezetésre. A lap hőzsugorítóval való becsomagolása nem a legjobb megoldás ebben a tekintetben. Szüksége lesz egy forrasztópáka készlet fogyóanyagokkal.

Nehéz általános gyártási utasításokat adni - minden a választott áramkörtől és az előnyben részesített technológiától függ. De néhány tippet adhatunk azoknak, akiknek kevés tapasztalatuk van az elektronikus eszközök készítésében:

• Minden csatlakozást gondosan kell forrasztani (ügyelve arra, hogy a szigetelésben lévő elemek és vezetékek ne melegedjenek túl) - az üzemi körülmények ütközésekkel és hőmérséklet-ingadozásokkal járnak, és a rossz minőségű forrasztás azonnal érezhetővé válik;
• A háznak úgy kell kialakítania, hogy megakadályozza a víz és a szennyeződés bejutását - ha a készüléket a motorháztető alá szereli, ezek az anyagok elegendőek lesznek;
• ha a ház nem kerül felhasználásra, a forrasztási pontokat gondosan szigetelni kell - ugyanezen okból kifolyólag;
• az összeszerelés és a funkcionális tesztelés után nem felesleges a lapot a forrasztási oldalon lakkozni és szárítani.

Csak a gyártás gondos megközelítése garantálhatja a házi készítésű készülék legalább némi tartósságát a zord körülmények között.

Olvassa el továbbá

DIY DIY DIY

 

Szerelés az oldalsó lámpákon

A stabilizátor, függetlenül attól, hogy melyik áramkör szerint van összeszerelve, a kapcsolótól származó vezeték résébe van beszerelve, vagy vezérlő a nappali menetfényekhez. Ezt bármelyik kényelmes helyen megteheti. Ha a szabályozónak elegendő teljesítménye van két lámpa kezeléséhez, akkor a két lámpa tápvezetékére csatlakoztatható, egészen az osztási pontig. Ha nem, akkor minden LED-lámpához két készülékre lesz szükség.

Stabilizáló eszköz csatlakoztatása.

Ne felejtse el a mínusz vezetőt a jármű közös vezetőjéhez csatlakoztatni. Egy másik, gyakran felmerülő kérdés a vezetékszabályozó hűtőbordájának beszerelése. Van egy olyan ötlet, hogy az autó karosszériáját hűtőelemként használják. Nagy a területe, és nagyszerűen elvezeti a hőt. Feltéve, hogy a chip felülete és a test felülete között jó a termikus kapcsolat. Ehhez legalább a festékréteg eltávolítására van szükség a rögzítés helyén, valamint a rögzítőcsavarhoz szükséges lyuk fúrására. Ezen a területen gyorsan kialakul egy korróziós folt. Ezért ez nem jó ötlet. Jobb, ha egy kis különálló hűtőbordát készít egy darab alumíniumlemezből.

Videó: L7812CV és LM317T stabilizátorok csatlakoztatása és tesztelése LED-es nappali menetfényekhez a VAZ-2106-on.

A nappali menetfények stabilizátorának használata nem olyan egyszerű kérdés, mint amilyennek első pillantásra tűnik. A használatáról való döntéshez és a telepítés módjának kiválasztásához bizonyos műszaki háttérre van szükség. Az áttekintő anyagok segítenek a választás meghozatalában.