Priekšējo tuvās gaismas lukturu sprieguma stabilizācija
Pēdējos gados autovadītāji sāka aprīkot savus automobiļus ar dienas gaitas lukturiem. Lai gan noteikumi atļauj izmantot standarta lukturus (miglas lukturus, priekšējos lukturus utt.), daudzi cilvēki dod priekšroku LED kā atsevišķām vienībām. Daži autovadītāji saskaras ar to, ka gaismas diodes, uz kuru bāzes izgatavoti lukturi, sabojājas pirms gada. Neviens nav noskaidrojis tik īsa kalpošanas laika iemeslu. Iespējams, tas ir saistīts ar nezināmu ražotāju gaismas diodu kvalitāti vai ar to, ka ražotāji ievērojami pārvērtē pusvadītāju izstrādājumu kalpošanas laiku, vai varbūt tas viss ir saistīts ar dzesēšanas trūkumu.
Taču pastāv stingra pārliecība, ka gaismas diodes neizdodas sakarā ar nestabilu spriegumu automašīnā vai īstermiņa svārstību dēļ barošanas ķēdē, kuru amplitūda sasniedz vairākus desmitus voltu. Šo problēmu var atrisināt, uzstādot sprieguma regulatoru automašīnas gaismas diodēs iebūvētajam spriegumam.
Cik voltiem jābūt sprieguma regulatoram
Ja stabilizators LEDS tiek izmantots kopā ar rūpnieciskajām gaismām, tā izejas spriegumam jābūt vienādam ar barošanas spriegumu, kas norādīts uz ierīces korpusa. Vairumā gadījumu tas ir 12 volti. Attiecībā uz paštaisītu sistēmu aplūkojiet tās shematisko shēmu.
To parasti veido sērijveidā no 2 līdz 4 secīgi savienotiem gaismas diodēm un slāpēšanas rezistoru. Lai gaismas diode darbotos pareizi, tās nominālajam spriegumam ir jānovirzās pāri tai. Piemēram, ARPL-Star-3W-BCB gaismas diodei sprieguma kritums ir 3,6 V. Trīs elementu ķēdei jānodrošina 3,6*3=10,8 volti. Vēl vienam nelielam sprieguma kritumam jābūt pie balsta (tā vērtība ir noteikta aprēķinā, 1...2 volti). Kopumā tas rada aptuveni 12 voltus.
| LED tips | Jauda, W | Sprieguma kritums, V |
| TDS-P003L4U13 | 3 | 3,6 |
| TDSP005L8011 | 5 | 6,5 |
| ARPL-Star-3W-BCB | 3 | 3..3,6 |
| STAR 3WR | 3 | 3,6 |
| Liela jauda 3W | 3 | 3,35..3,6 |
Kādi sprieguma regulatori ir pieejami LED diodēm
Vienkāršākie un lētākie stabilizatori ir lineārā tipa stabilizatori. Tie pārdala tīkla spriegumu starp regulatoru (tranzistoru) un slodzi.
Ja ieejas spriegums samazinās vai slodzes strāva palielinās, tranzistors atveras un spriegums uz slodzes palielinās. Ja ieejas spriegums palielinās vai slodzes strāva samazinās, regulators nedaudz aizver jaudas elementu un slodzes spriegums samazinās. Tādējādi tiek panākta stabilitāte. Šādu regulatoru priekšrocības ir šādas:
- vienkāršība;
- zemas izmaksas;
- ir iespējams iegādāties integrālo versiju ar fiksētu spriegumu.
Trūkumi ir lieli jaudas zudumi, ko rada izkliedēšana regulēšanas elementā (tāpēc ir nepieciešams efektīvs radiators), un nepieciešamība, lai ieejas spriegums ievērojami pārsniegtu izejas spriegumu.
Impulsa stabilizatori ir brīvi no šiem trūkumiem, tie sadala enerģiju laika gaitā, bet to problēma ir to izgatavošanas sarežģītība. Jums ir nepieciešamas zināšanas un prasmes, lai tos samontētu paši.
Kā izvēlēties pareizo
Lai izvēlētos rūpnieciski ražotu ierīci, jānorāda šādi parametri.
- izejas spriegums;
- darba strāva;
- Minimālais ieejas spriegums (maksimālais spriegums parasti ir daži desmiti voltu, šis spriegums nav pieejams automašīnas elektrotīklā).
Kā izvēlēties izejas spriegumu, ir aprakstīts iepriekš. Darbības strāvai ar rezervi jāpārsniedz laternu (vai laternas, ja stabilizators ir novietots uz katras ierīces atsevišķi) patēriņa strāva. Pēdējam parametram tiek pievērsta maza uzmanība, un tam var būt izšķiroša ietekme uz visas sistēmas darbību.
Lasiet arī: Kā izvēlēties pareizos automašīnas lukturus, lai nesaņemtu sodanaudu
Populāru sprieguma regulatoru ķēžu izpēte
Vispirms ir jāizvēlas ierīces ķēde. Globālajā tīklā ir daudz ieteikumu, kā šādus blokus veidot uz 7812 integrētajiem līnijas regulatoriem (KR142EN8B).
Tie, kas publicē šādas shēmas, pievērš uzmanību to vienkāršībai un pielāgošanas trūkumam, pilnībā aizmirstot par vienu problēmu. Lai šāds regulators darbotos pareizi, uz tā jānokrīt vismaz 2,5 voltiem - tas ir rakstīts jebkurā datu lapā. Vienkārši, lai nodrošinātu efektīvu izejas stabilizāciju, ieejas spriegumam jābūt vismaz 14,5 volti. Automašīnā ar labu ģeneratoru šādam spriegumam nevajadzētu būt, un ar zemāku vērtību nav jēgas izmantot šādu ķēdi. Kā kompromisu var izmantot deviņu voltu stabilizatoru (LM7809), tā darbība sāksies pie 11,5 voltu ieejas sprieguma, bet gaismas spilgtums samazināsies. Saskaņā ar GOST minimālajai gaismas intensitātei jābūt 400 cd, un neviens nedrīkst iet zem šīs robežas..
Ieteikumi ievadei pievienot diodi izskatās vēl nepamatotāki.
Tās mērķis ir diezgan apšaubāms - stabilā montāžā nav nepieciešams aizsargāt ķēdi no apgrieztās polaritātes. Taču silīcija p-n savienojums samazinās vēl par 0,6 voltiem, un normālai darbībai nepieciešams vismaz 15 voltu spriegums.
Shēmas ar 12 voltu IC (ar vai bez diodes) ir noderīgas tikai, lai nogrieztu augstsprieguma svārstības +12 voltu kopnē (ja tādas patiešām ir). Tāpēc tās var kalpot kā sava veida "Zenera barjera", taču šādu barjeru var izveidot daudz vienkāršāku. Paralēli gaismas diodu ķēdei ir nepieciešams pieslēgt stabilizatoru Ust, kas ir nedaudz augstāks par darba spriegumu. Normālā režīmā tā pretestība ir augsta, tā neietekmē gaismekļa darbību. Ja tiek pārsniegts stabilizācijas spriegums (piemēram, 15 volti), tas atvērsies un "atslēgs" pārpalikumu.
Nedaudz labāki regulatori ar LDO (low drop out) mikroshēmām darbojas. Tie izskatās kā tipiski lineārie regulatori, taču, lai iegūtu labu regulāciju, tiem nepieciešams tikai 1,2 voltu kritums, un efektīva regulācija sākas jau pie 13,2 voltu. Tas ir labāk, bet joprojām nepietiek normālai darbībai. LM1084 un LM1085 ir piemērotas šai shēmai, taču to savienojuma shēma ir nedaudz sarežģītāka.
Rezistora R1 pretestībai jābūt 240 Ω un R2 pretestībai jābūt 2,2 kOhm, lai izejas spriegums būtu 12 volti. Pastāv būtisks šķērslis, kas kavē tālāku izkrišanu, - regulators ir izgatavots no bipolārā tranzistora, un tā emitera un kolektora savienojumos ir jābūt vismaz 1,2 voltu kritumam. To var viegli apiet, kā vadības elementu izmantojot lauka tranzistoru. Integrālās shēmas, kas darbojas pēc šāda principa, ir grūti atrast, vēl grūtāk saskaņot un ir dārgākas. No otras puses, pat vidēji prasmīgam radioamatierim vajadzētu būt spējīgam izveidot ierīci, kas balstīta uz diskrētiem elementiem.
Elementu vērtības:
- R1 - 68 kOm;
- R2 - 10 kOm;
- R3 - 1 kOhm;
- R4, R5 - 4,7 kOhm;
- R6 - 25 kOm;
- VD1 - BZX84C6V2L;
- VT1 - AO3401;
- VT2,VT3 - 2N5550.
Izejas spriegumu nosaka attiecība R5/R6. Ar dotajiem rādītājiem izejas spriegums būs 12 volti, ievadei būs nepieciešams ne vairāk kā 12,5 volti. Tas ir nopietns uzlabojums. Taču būtisku lēcienu var panākt, tikai izmantojot komutācijas barošanas avotu. Šādu augšupvērstu pārveidotāju var veidot, izmantojot XL6009 mikroshēmu.
Šādu stabilizatoru var pasūtīt jau iepakotā veidā populāros tiešsaistes tirdzniecības vietās. Taču pastāv problēma - ražotāji taupības nolūkos bieži vien uzstāda elementus, kas paredzēti ne vairāk kā 1 A strāvai (lai gan mikroshēma spēj nodrošināt līdz pat 3 A). Vai arī, piemēram, var nebūt uzstādīti ieejas vai izejas oksīda kondensatori. Pat datu lapā minētā Šotkija diode N5824 kļūst silta, ja strāvas stiprums pārsniedz 1,5 A. Tā vietā jāizmanto jaudīgāka diode, piemēram, SR560. Visas šīs nomaiņas un vienkāršojumi noved pie plates pārkaršanas un tās bojājuma.
Video ir parādīts 12 voltu regulatora montāžas piemērs.
Ražošanas apsvērumi
Jums būs nepieciešami izvēlētās shēmas elektroniskie komponenti. Tos var iegādāties specializētos veikalos vai internetā. Integrētam līnijas regulatoram nav nepieciešams korpuss, taču jums vajadzētu parūpēties par radiatoru. Izgatavojot diskrēto elementu lineālu, jums būs nepieciešams arī radiators. Sarežģītākas ierīces ir jāsamontē uz slēgplātnēm. Tiem, kam ir mājas tehnoloģijas, ir iespēja pašiem izstrādāt un kodināt shēmu. Citiem labāk ir izmantot maizes dēli - nogrieziet vajadzīgo gabalu un samontējiet komponentus uz tā.
Jums ir arī jāizvēlas vai jāsamontē korpuss, rūpējoties par siltuma izkliedēšanu. Šajā ziņā plātnes ietīšana termosarauktā apvalkā nav labākais risinājums. Jums būs nepieciešams arī lodāmurs ar palīgmateriālu komplektu.
Ir grūti sniegt vispārīgus izgatavošanas norādījumus - viss ir atkarīgs no izvēlētās shēmas un izvēlētās tehnoloģijas. Taču tiem, kam ir neliela pieredze elektronisko ierīču izgatavošanā, var sniegt dažus padomus:
- Visi savienojumi ir rūpīgi jāieslīpē (uzmanot, lai nepārkarsētu izolācijas elementus un vadus) - ekspluatācijas apstākļos būs jārēķinās ar triecieniem un temperatūras svārstībām, un nekvalitatīva lodēšana uzreiz būs jūtama;
- Korpuss ir jāveido tā, lai novērstu ūdens un netīrumu iekļūšanu iekšpusē - ja ierīci uzstādīsiet zem motora pārsega, ar šīm vielām būs pietiekami;
- ja korpuss netiek izmantots, lodēšanas punkti ir rūpīgi jāizolē - tā paša iemesla dēļ;
- Pēc montāžas un darbības pārbaudes nav lieki uzklāt un nožāvēt plati no lodēšanas puses.
Tikai rūpīga pieeja izgatavošanai var garantēt vismaz zināmu pašizgatavotas ierīces izturību skarbos apstākļos.
Uzstādīšana uz sānu lukturiem
Stabilizators, neatkarīgi no tā, pēc kuras shēmas tas ir samontēts, ir uzstādīts stieples spraugā no slēdža vai kontrolieris dienas gaitas lukturiem. Veiciet to jebkurā ērtā vietā. Ja regulatora jauda ir pietiekama, lai darbinātu divas gaismas, to var pieslēgt abu gaismu strāvas padeves līnijai līdz pat sadalīšanas punktam. Pretējā gadījumā katrai LED lampai būs nepieciešamas divas ierīces.
Neaizmirstiet pieslēgt mīnus vadu transportlīdzekļa kopējam vadītājam. Vēl viens bieži sastopams jautājums ir līnijas regulatora radiatora uzstādīšana. Pastāv ideja izmantot automašīnas virsbūvi kā dzesēšanas elementu. Tā platība ir liela, un tas lieliski izkliedēs siltumu. Ar nosacījumu, ka starp mikroshēmas virsmu un korpusa virsmu ir labs termiskais kontakts. Lai to izdarītu, būs nepieciešams vismaz noņemt krāsojumu montāžas vietā un izurbt caurumu montāžas skrūvei. Šajā vietā ātri veidojas korozijas plankums. Tāpēc tā nav laba ideja. Labāk ir izgatavot nelielu atsevišķu radiatoru no alumīnija loksnes gabala.
Video: L7812CV un LM317T stabilizatoru pieslēgšana un testēšana LED dienas gaitas lukturiem uz VAZ-2106.
Jautājums par dienas gaitas lukturu stabilizatora izmantošanu nav tik vienkāršs, kā šķiet no pirmā acu uzmetiena. Lai pieņemtu lēmumu par tā izmantošanu un izvēlētos uzstādīšanas metodi, ir nepieciešama zināma tehniskā sagatavotība. Šo izvēli palīdzēs izdarīt pārskata materiāli.