ロービームヘッドライトの電圧安定化
近年、運転手は自分の車にデイタイム ランニング ライトを装備し始めました。規則では標準の照明器具 (フォグ ライト、ヘッドライトなど) の使用が許可されていますが、多くの人はヘッドライトを個別のユニットの形で実行することを好みます。また、一部の運転手は、ライトの製造元であるLEDが故障し、1年間機能しないという事実に直面しています。そのような短い人生の理由は、誰も詳細に理解していません。おそらく、未知のメーカーの LED の品質、またはメーカーが宣言されたリソースの半導体製品をはるかに過大評価しているという事実に関係しており、冷却の欠如がすべてである可能性があります。
しかし、車内の電圧が不安定なため、または電源回路の振幅が数十ボルトに達する短期間のスパイクのために、LEDが故障するという強い信念があります。この不幸から逃れるために、車のフラッシャー ライト用のスタビライザー キャブ電圧を取り付けようとしています。
スタビライザーは何ボルトでなければなりませんか
スタビライザーの場合 LED 産業用ライトで使用する場合、その出力電圧は、デバイスのハウジングにマークされている供給電圧と等しくなければなりません。ほとんどの場合、12 ボルトです。自家製システムの場合、その回路を考慮する必要があります。
それは通常、 シリーズで 直列に接続された 2 ～ 4 個の LED とクエンチング抵抗。 LED が正常に動作するには、定格電圧が低下している必要があります。たとえば、ARPL-Star-3W-BCB LED の場合、電圧降下は 3.6 V です。3 つのエレメントのチェーンの場合、3.6*3=10.8 ボルトを提供する必要があります。バラストで別の小さな電圧降下が発生するはずです（その値は計算で決定されます、1〜2ボルト）。全体として、約12ボルトが得られます。
| LEDタイプ | パワー、W | 電圧降下、V |
| TDS-P003L4U13 | 3 | 3,6 |
| TDSP005L8011 | 5 | 6,5 |
| ARPL-スター-3W-BCB | 3 | 3..3,6 |
| スター3WR | 3 | 3,6 |
| ハイパワー3W | 3 | 3,35..3,6 |
LED用の電圧レギュレータの種類
最も単純で安価なスタビライザーは、線形タイプです。それらは、調整要素（トランジスタ）と負荷の間で主電源電圧を再分配します。
入力電圧が低下するか、負荷電流が増加すると、トランジスタが開いて負荷電圧が増加します。入力電圧が上昇するか、負荷電流が減少すると、レギュレータがパワー素子をわずかに閉じ、負荷電圧が低下します。これが安定性を達成する方法です。このような安定剤の利点は次のとおりです。
- シンプルさ;
- 低価格;
- 固定電圧用の一体型バージョンを購入できます。
不利な点の中には、調整要素での消費による電力損失が大きいこと (したがって、効果的なヒートシンクが必要) と、入力電圧を出力電圧よりも高くする必要があることが挙げられます。
パルススタビライザーにはこれらの欠点がなく、時間の経過とともにエネルギーを分配しますが、問題は製造の複雑さです。自己組織化には、一定の知識と資格が必要です。
正しいものを選ぶ方法
工業的に製造されたデバイスを選択するには、次のパラメータを設定する必要があります。
- 出力電圧;
- 動作電流;
- 最小入力電圧（最大電圧は通常数十ボルトであり、車のネットワークにはそのような電圧は存在しません）。
出力電圧の選択方法は上記のとおりです。動作電流は、ランタン (スタビライザーが各デバイスに個別に配置されている場合はランタン) の消費電流を超えていなければなりません。後者のパラメーターに注意を払う人はほとんどおらず、システム全体のパフォーマンスに重大な影響を与える可能性があります。
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一般的な電圧レギュレータ回路を勉強しましょう
まず、デバイスの回路を選択する必要があります。このようなブロックを一体型リニア レギュレータ 7812 (KR142EN8B) に組み込むための推奨事項がグローバル ネットワークに多数あります。
そのようなスキームを公開する人は、その単純さとチューニングの欠如に注意を払い、1 つの問題を完全に忘れています。通常の動作では、そのようなレギュレーターで少なくとも2.5ボルトが低下する必要があります-それについては、どのデータシートにも書かれています。簡単に言えば、出力を効果的に安定させるには、入力を少なくとも 14.5 ボルトにする必要があります。優れたオルタネーターを備えた車では、そのような電圧は発生しないはずであり、値が低い場合、そのような回路を使用しても意味がありません。妥協案として、9 ボルトのスタビライザー (LM7809) を使用できます。その性能は入力で 11.5 ボルトから始まりますが、ライトの明るさは低下します。 GOST 要件によると、最小光強度は 400 cd である必要があり、この制限を下回ることはできません。.
入力にダイオードを配置するという推奨事項は、さらに軽率に見えます。
その目的は非常に疑わしいです-安定した実装でチップを逆極性から保護する必要はありません。しかし、シリコンの pn ジャンクションはさらに 0.6 ボルト低下するため、通常の動作には少なくとも 15 ボルトが必要です。
統合された 12 ボルトの定規 (ダイオードの有無にかかわらず) を備えた回路は、+12 ボルト バス上の高電圧スパイクを遮断することを除いて (それらが実際に存在する場合) 便利です。つまり、一種の「ツェナーバリア」として機能しますが、そのようなバリアははるかに簡単にすることができます。動作電圧よりわずかに高いスタビリトロンUstをLEDのチェーンと並行して含める必要があります。通常モードでは抵抗が高く、照明器の動作には影響しません。安定化電圧を超えると (たとえば 15 ボルト)、それが開き、超過分が「遮断」されます。
LDO (低ドロップアウト) チップで動作するスタビライザーは、わずかに優れています。これは通常のリニア レギュレータのように見えますが、適切に動作するには 1.2 ボルトのドロップアウトしか必要なく、13.2 ボルトで効果的に安定します。どちらが優れていますが、通常の操作にはまだ十分ではありません。 LM1084 と LM1085 はこの回路に適していますが、回路図は少し複雑です。
12 ボルトの出力電圧を得るには、抵抗 R1 を 240 オーム、R2 を 2.2 k オームにする必要があります。電圧降下をさらに減らすには根本的な障害があります。レギュレータはバイポーラ トランジスタで作成されており、そのエミッタとコレクタの接合部は少なくとも 1.2 ボルト降下する必要があります。これは、調整素子として電界効果トランジスタを使用することで簡単に回避できます。この原理に基づく集積回路は見つけるのが難しく、適切なパラメータを見つけるのはさらに難しく、高価です。しかし、そのようなデバイスを個別の要素で作成することは、平均的な資格を持つアマチュア無線オペレーターでも可能です。
要素は次のように評価されます。
- R1 - 68キロオーム;
- R2 - 10キロオーム;
- R3 - 1キロオーム;
- R4、R5 - 4,7 kΩ;
- R6 - 25キロオーム;
- VD1 - BZX84C6V2L;
- VT1 - AO3401;
- VT2、VT3 - 2N5550。
出力電圧は、R5/R6 の比によって設定されます。指定された定格では、出力は 12 ボルトになり、入力は 12.5 ボルトを超える必要はありません。これは深刻な改善です。しかし、基本的なジャンプはスイッチング電源を使用することによってのみ達成できます。 XL6009 チップを使用して、このようなステップアップ コンバータを構築できます。
このような既製のスタビライザーは、人気のあるインターネットサイトで注文できます。しかし、問題があります-経済的でないメーカーは、1 A以下の電流用に設計された要素をインストールすることがよくあります（ただし、チップは最大3 Aの電流を供給できます）。または、たとえば、入力または出力の酸化物コンデンサがインストールされていない場合があります。データシートに記載されているショットキー ダイオード N5824 でさえ、1.5 A を超える電流で熱くなり始めます。代わりに、SR560 などのより強力なダイオードを使用する必要があります。これらすべての交換と簡素化は、ボードの過熱とその故障につながります。
動画は12Vレギュレーターの組み立て例です。
製造に関する考慮事項
製造するには、選択した回路用の電子部品が必要になります。専門店やインターネットで購入できます。リニアスタビライザーが統合されたデバイスの場合、ケースは必要ありませんが、ヒートシンクに注意する必要があります。ディスクリート エレメントを使用してリニアライザーを作成する場合は、ヒートシンクも必要になります。より複雑なデバイスは、回路基板に組み立てる必要があります。ホームテクノロジーを知っている人は、自分でプリント回路基板を設計してエッチングすることができます。他の人にとっては、ブレッドボードを使用することをお勧めします-必要な部分を切り取り、その上に要素を取り付けます.
また、放熱を忘れずに、ケースを選択または組み立てる必要があります。この点で、ボードを熱収縮させることは最善の選択肢ではありません。また、一連の消耗品を備えたはんだごてが必要になります。
どのように作成するかについて一般的な指示を与えることは困難です - それはすべて選択された回路と優先される技術に依存します.しかし、電子機器の製造経験がほとんどない人にアドバイスを与えることは可能です。
- すべての接続は慎重にはんだ付けする必要があります（絶縁体の要素と導体を過熱しないように注意してください）-動作条件には振動と温度変動が伴い、品質の悪いはんだ付けはすぐに感じられます。
- ハウジングは、水や汚れが内部に入らないように設計する必要があります。デバイスをフードの下に取り付ける場合、これらの物質で十分です。
- ハウジングを使用しない場合は、同じ理由で、はんだ付けポイントを慎重に絶縁する必要があります。
- 組み立てと機能テストの後、ボードのはんだ付け面にワニスを塗って乾燥させることは不要ではありません。
製造への慎重なアプローチのみが、過酷な条件での自作の少なくともある程度の長期的な動作を保証することができます.
サイドライトへの取り付け
スタビライザーは、どの回路で組まれていても、スイッチから出ている配線の隙間や、 コントローラ デイタイムランニングライトへ。これは、便利な場所で行うことができます。レギュレーターの電力が 2 つのライトで動作するのに十分な場合は、2 つのライトの電源線の隙間にプラグを差し込んで分離することができます。そうでない場合は、ランプごとに 2 つのデバイスが必要になります。
マイナス線を車の共通導体に接続することを忘れないでください。よく発生するもう 1 つの問題は、ライン レギュレータのヒートシンクの取り付けです。車体を冷却要素として使用するというアイデアがあります。その面積は大きく、熱を放散する素晴らしい仕事をします。チップの表面と本体の表面の間に良好な熱接触がある場合。そして、これには、少なくとも取り付け場所の塗装コーティングの除去と、固定ネジ用の穴を開ける必要があります。この場所では、すぐに腐食の温床が形成されます。したがって、このアイデアは最も成功しているとは言えません。シート アルミニウムから小さな別のヒートシンクを作成することをお勧めします。
ビデオ: VAZ-2106 の LED デイタイム ランニング ライト用の L7812CV および LM317T スタビライザーの接続とテスト。
デイタイムランニングライトにスタビライザーを使用するという問題は、一見したように単純ではありません。アプリケーションを決定し、インストール方法を選択するには、特定の技術的な準備が必要です。レビュー資料は、この選択を行うのに役立ちます。