近光燈的電壓穩定
近年來,駕駛者開始為他們的汽車配備日間行車燈。儘管規則允許使用標準照明裝置(霧燈、前燈等),但許多人更喜歡以單獨單元的形式執行前燈。一些駕駛者面臨這樣一個事實,即製造車燈的 LED 出現故障,一年不工作。如此短暫的生命的原因沒有人沒有詳細弄清楚。或許與不知名廠商的 LED 質量有關,或許與廠商遠高估了宣稱的資源半導體產品有關,或許這一切都與缺乏散熱有關。
但有一種強烈的觀點認為,LED 失效的原因是車載電壓不穩定或電源電路中的短期尖峰,其幅度達到幾十伏。為了擺脫這種不幸,正試圖為汽車的閃光燈安裝一個穩定器駕駛室電壓。
穩壓器必須是多少伏
如果穩定器用於 發光二極管 與工業燈一起使用時,其輸出電壓必須等於設備外殼上標明的電源電壓。在大多數情況下,它是 12 伏。對於自製系統,您需要考慮其電路。
它通常包括 串聯 2 到 4 個串聯 LED 和一個淬滅電阻器。為了使 LED 正常工作,它的額定電壓必須下降。例如,對於 ARPL-Star-3W-BCB LED,電壓降為 3.6 V。對於三個元件的鏈,您必須提供 3.6*3=10.8 伏特。鎮流器處應有另一個小的電壓降(其值在計算中確定,1...2 伏)。總而言之,您會得到大約 12 伏的電壓。
LED類型 | 功率,W | 電壓降,V |
TDS-P003L4U13 | 3 | 3,6 |
TDSP005L8011 | 5 | 6,5 |
ARPL-Star-3W-BCB | 3 | 3..3,6 |
星3WR | 3 | 3,6 |
大功率3W | 3 | 3,35..3,6 |
LED用什麼樣的穩壓器
最簡單和最便宜的穩定器是線性的。它們在調節元件(晶體管)和負載之間重新分配電源電壓。
如果輸入電壓降低或負載電流增加,晶體管打開,負載電壓增加。如果輸入電壓升高或負載電流降低,穩壓器會稍微關閉功率元件,負載電壓會降低。這樣就實現了穩定性。這種穩定劑的優點是:
- 簡單;
- 低成本;
- 您可以購買固定電壓的集成版本。
缺點之一是由於調節元件的耗散導致的高功率損耗(因此需要有效的散熱器)以及輸入電壓需要高於輸出電壓。
脈衝穩定器沒有這些缺點,它們隨著時間的推移分配能量,但它們的問題是製造它們的複雜性。對於自組裝,您需要一定的知識和資格。
如何選擇合適的
要選擇工業製造的設備,需要設置以下參數:
- 輸出電壓;
- 工作電流;
- 最小輸入電壓(最大電壓通常為幾十伏,這樣的電壓在車聯網中是不存在的)。
上面描述瞭如何選擇輸出電壓。工作電流必須超過燈籠(或燈籠,如果將穩定器單獨放置在每個設備上)的消耗電流,並留有餘量。很少有人關注後一個參數,它會對整個系統的性能產生至關重要的影響。
另請閱讀: 汽車上如何選擇合適的行車燈,以免被罰款
來研究一下流行的穩壓電路
首先,您必須選擇設備的電路。全球網絡中有很多建議將此類模塊組裝在積分線性穩壓器 7812 (KR142EN8B) 上。
發布此類方案的人,注意其簡單性和缺乏調整,完全忘記了一個問題。對於正常操作,這樣的穩壓器必須至少下降 2.5 伏 - 它在任何數據表中都有說明。簡單地說,對於輸出的任何有效穩定,輸入必須至少為 14.5 伏。在具有良好交流發電機的汽車中,不應該有這樣的電壓,並且在較低的值下,使用這樣的電路是沒有意義的。作為折衷方案,您可以使用 9 伏穩定器(LM7809),其性能將從輸入端的 11.5 伏開始,但燈的亮度會下降。 根據 GOST 要求,最低光強應為 400 cd,不能低於此限制.
在輸入端放置二極管的建議看起來更加不經思考。
它的目的是非常值得懷疑的——在穩定的安裝中沒有必要保護芯片免受反極性的影響。但是矽 p-n 結會再下降 0.6 伏,您至少需要 15 伏才能正常工作。
帶有集成 12 伏標尺(帶或不帶二極管)的電路非常有用,除了切斷 +12 伏總線上的高壓尖峰(如果它們確實存在)。也就是說,它們可以作為一種“齊納屏障”,但這種屏障可以變得更容易。有必要在 LED 鏈中並聯一個穩定器 Ust,它略高於工作電壓。在普通模式下,它的電阻很高,不會影響照明器的工作。如果超過穩定電壓(例如 15 伏),它將打開並“切斷”多餘的電壓。
稍微好一點的穩定器適用於 LDO(低壓降)芯片。這看起來像普通的線性穩壓器,但您只需要 1.2 伏的壓降就可以讓它們正常工作,並且它們可以有效地穩定在 13.2 伏。哪個更好,但仍然不足以正常運行。 LM1084和LM1085適合這個電路,但是電路圖有點複雜。
要獲得 12 伏的輸出電壓,電阻器 R1 必須為 240 歐姆,R2 必須為 2.2 kOhms。進一步降低壓降存在一個基本障礙——穩壓器是在雙極晶體管上製造的,其發射極和集電極結必須至少下降 1.2 伏。這很容易通過使用場效應晶體管作為調節元件來規避。基於這一原理的集成電路很難找到,更難找到合適的參數,而且價格也更高。但是,即使對於中等資質的業餘無線電操作員,也可以在離散元件上製造這樣的設備。
元素被評為:
- R1 - 68 kOhm;
- R2 - 10 kOhm;
- R3 - 1 kOhm;
- R4,R5 - 4,7 kOhm;
- R6 - 25 kOhm;
- VD1-BZX84C6V2L;
- VT1 - AO3401;
- VT2、VT3 - 2N5550。
輸出電壓由比率 R5/R6 設定。在指定的額定值下,輸出電壓為 12 伏,輸入電壓不超過 12.5 伏。這是一個嚴重的改進。但根本性的跳躍只能通過使用開關電源來實現。您可以使用 XL6009 芯片構建這樣的升壓轉換器。
可以在流行的 Internet 站點上訂購這種現成形式的穩定器。但是有一個問題 - 出於經濟原因的製造商通常會安裝設計用於電流不超過 1 A 的元件(儘管芯片能夠提供高達 3 A 的電流)。或者,例如,可能未安裝輸入或輸出氧化物電容器。即使是數據表中提到的肖特基二極管 N5824,在電流超過 1.5 A 時也會開始變熱。您應該使用更強大的二極管代替它,例如 SR560。所有這些更換和簡化都會導致電路板過熱及其故障。
該視頻展示了一個組裝 12 伏穩壓器的示例。
製造注意事項
製造將需要用於所選電路的電子元件。您可以在專門的商店或互聯網上購買它們。對於集成線性穩定器上的設備,不需要外殼,但您需要注意散熱器。在製作帶有離散元件的線性化器時,您還需要一個散熱器。更複雜的設備必須組裝在電路板上。懂家用技術的人可以自己設計和蝕刻印刷電路板。對於其他人,最好使用麵包板 - 切掉必要的部分並將元件安裝在上面。
您還必須選擇或組裝外殼,不要忘記散熱。在這方面,將電路板放入熱縮中並不是最佳選擇。您還需要一個帶有一套耗材的烙鐵。
很難給出關於如何製作的一般說明——這完全取決於所選的電路和首選的技術。但還是可以給那些沒有製作電子設備經驗的人一些建議:
- 所有連接都必須小心焊接(注意不要使絕緣層中的元件和導體過熱)——操作條件會涉及震動和溫度波動,質量差的焊接會立即讓人感覺到;
- 外殼的設計必須防止水和污垢進入 - 將設備安裝在引擎蓋下時,這些物質就足夠了;
- 如果不使用外殼,焊接點必須小心絕緣 - 出於同樣的原因;
- 在組裝和功能測試之後,在焊接側對電路板進行清漆並乾燥它並不是多餘的。
只有謹慎的製造方法才能保證自製在惡劣條件下至少能長期運行。
安裝在側燈上
穩定器,不管它是根據哪個電路組裝的,都安裝在從開關引出的導線的間隙中或 控制器 到日間行車燈。這可以在任何方便的位置進行。如果穩壓器的功率足夠兩個燈一起工作,你可以把它插在兩個燈電源線的縫隙裡,直到分離點。如果沒有,每個燈都需要兩個設備。
您必須記住將負極線連接到汽車的公共導體。另一個經常出現的問題是為線路調節器安裝散熱器。有一個想法是使用車身作為冷卻元件。它的面積很大,散熱效果很好。前提是芯片表面和機身表面之間有良好的熱接觸。這將至少需要在安裝位置去除油漆塗層,並為固定螺釘鑽孔。在這個地方會很快形成腐蝕的溫床。因此,這個想法並不是最成功的。最好用一塊鋁板製作一個小的獨立散熱器。
視頻:在 VAZ-2106 上連接和測試用於 LED 日間行車燈的 L7812CV 和 LM317T 穩定器。
為日間行車燈使用穩定器的問題並不像乍一看那麼簡單。決定其應用並選擇安裝方法需要一定的技術準備。審查材料將有助於做出這一選擇。