Stabilizarea tensiunii farurilor de fază scurtă

În ultimii ani, automobiliștii au început să își echipeze mașinile cu lumini de zi. Deși regulile permit utilizarea luminilor standard (proiectoare de ceață, faruri etc.), mulți oameni preferă să utilizeze LED-urile ca unități separate. Iar unii automobiliști se confruntă cu faptul că LED-urile pe baza cărora sunt realizate luminile se strică înainte de un an. Nimeni nu a aflat motivul pentru o durată de viață atât de scurtă. Poate că acest lucru se datorează calității LED-urilor de la producători necunoscuți sau faptului că producătorii supraestimează foarte mult durata de viață a produselor semiconductoare, sau poate că totul se datorează lipsei de răcire.

Dar există o convingere puternică că LED-urile se defectează din cauza tensiunii instabile de la bordul mașinii sau din cauza unor vârfuri de scurtă durată în circuitul de alimentare, a căror amplitudine atinge câteva zeci de volți. Această problemă poate fi rezolvată prin instalarea unui regulator de tensiune pentru tensiunea de la bordul LED-urilor mașinii.

Câți volți ar trebui să fie un regulator de tensiune

În cazul în care stabilizatorul pentru LEDS este utilizat cu lămpi industriale, tensiunea de ieșire trebuie să fie egală cu tensiunea de alimentare marcată pe carcasa dispozitivului. În cele mai multe cazuri, aceasta este de 12 volți. Pentru un sistem de casă, luați în considerare diagrama schematică a acestuia.

Un circuit de lanternă realizat dintr-un lanț de stabilizatoare.

Acesta constă de obicei în în serie de 2 până la 4 LED-uri în serie și o rezistență de stingere. Pentru a funcționa corect, LED-ul trebuie să aibă o tensiune nominală care să scadă peste el. De exemplu, pentru un LED ARPL-Star-3W-BCB, căderea de tensiune este de 3,6 V. Pentru un lanț de trei elemente, trebuie să se asigure 3,6*3=10,8 volți. O altă mică cădere de tensiune ar trebui să fie la balast (valoarea sa este determinată în calcul, 1...2 volți). În total, rezultă aproximativ 12 volți.

Ce fel de regulatoare de tensiune sunt disponibile pentru LED-uri

Cele mai simple și mai ieftine stabilizatoare sunt de tip liniar. Acestea redistribuie tensiunea de rețea între regulator (tranzistor) și sarcină.

Principiul de funcționare a unui regulator de tensiune liniar.

Dacă tensiunea de intrare scade sau curentul de sarcină crește, tranzistorul se deschide și tensiunea de pe sarcină crește. În cazul în care tensiunea de intrare crește sau curentul de sarcină scade, regulatorul închide ușor elementul de putere și tensiunea de sarcină scade. În acest fel, se obține stabilitate. Avantajele unor astfel de regulatoare sunt:

• simplitate;
• costuri reduse;
• este posibil să se achiziționeze o versiune integrată pentru o tensiune fixă.

Dezavantajele sunt pierderile mari de putere datorate disipării la elementul de reglare (prin urmare, este necesar un radiator eficient) și necesitatea ca tensiunea de intrare să depășească tensiunea de ieșire cu o marjă semnificativă.

Stabilizatoarele cu impulsuri nu prezintă aceste dezavantaje, ele distribuie energia în timp, dar problema lor este complexitatea fabricării lor. Aveți nevoie de cunoștințe și abilități pentru a le asambla singur.

Cum se alege cea potrivită

Pentru a selecta un dispozitiv fabricat industrial, trebuie specificați următorii parametri

• tensiunea de ieșire;
• curent de funcționare;
• Tensiunea minimă de intrare (tensiunea maximă este de obicei de câteva zeci de volți, această tensiune nu este disponibilă în rețeaua electrică a mașinii).

Modul de selectare a tensiunii de ieșire este descris mai sus. Curentul de funcționare trebuie să depășească curentul de consum al felinarelor (sau al felinarelor, dacă stabilizatorul este plasat pe fiecare dispozitiv în parte) cu o rezervă. Acestui parametru i se acordă puțină atenție, dar poate avea un impact critic asupra funcționării întregului sistem.

Citește și: Cum să alegi luminile de circulație potrivite pe o mașină pentru a nu fi amendat

Explorarea circuitelor populare de reglementare a tensiunii

Primul lucru pe care trebuie să-l faceți este să alegeți circuitul dispozitivului. Există o mulțime de recomandări în rețeaua globală pentru a construi astfel de blocuri pe regulatoarele de linie integrate 7812 (KR142EN8B).

O diagramă schematică a unui regulator 7812 de pe internet (o greșeală evidentă - tensiunea de intrare ar trebui să fie de cel puțin 14,5 volți).

Cei care publică astfel de scheme, acordă atenție simplității și lipsei de ajustare a acestora, uitând complet de o problemă. Pentru ca un astfel de regulator să funcționeze corect, cel puțin 2,5 volți trebuie să cadă pe el - acest lucru este scris în orice fișă tehnică. Pur și simplu, pentru o stabilizare eficientă a ieșirii, intrarea trebuie să fie de cel puțin 14,5 volți. Într-o mașină cu un alternator bun nu ar trebui să existe o astfel de tensiune, iar cu o valoare mai mică nu are rost să se folosească un astfel de circuit. Ca un compromis, puteți utiliza un stabilizator de nouă volți (LM7809), performanța sa va începe la 11,5 volți la intrare, dar luminozitatea luminilor va scădea. Conform GOST, intensitatea minimă a luminii ar trebui să fie de 400 cd și nimeni nu ar trebui să meargă sub această limită..

Recomandările de a pune o diodă la intrare par și mai nerezonabile.

Schema din rețea este un cip 7812 cu o diodă la intrare.

Scopul său este mai degrabă discutabil - nu este nevoie să protejeze circuitul de polaritatea inversă în cazul unui montaj stabil. Dar joncțiunea p-n din siliciu va scădea cu încă 0,6 volți, iar pentru o funcționare normală este nevoie de cel puțin 15 volți.

Circuitele cu un circuit integrat de 12 volți (cu sau fără diodă) sunt utile doar pentru a tăia vârfurile de înaltă tensiune din magistrala de +12 volți (dacă acestea sunt într-adevăr prezente). Astfel, ele pot servi ca un fel de "barieră Zener", dar o astfel de barieră poate fi făcută mult mai simplu. Este necesar să se conecteze în paralel cu lanțul de LED-uri un stabilizator Ust, ușor mai mare decât tensiunea de funcționare. În modul normal, rezistența sa este ridicată, nu va afecta funcționarea corpului de iluminat. În cazul în care tensiunea de stabilizare este depășită (de exemplu, 15 volți), acesta se va deschide și va "tăia" excesul.

Conectarea unui stabilizator în paralel cu lanterna.

Funcționează regulatoare ceva mai bune cu cipuri LDO (low drop out). Acestea arată similar cu regulatoarele de linie normale, dar necesită o cădere de numai 1,2 volți pentru a funcționa corect, iar stabilizarea eficientă începe deja la 13,2 volți. Acest lucru este mai bine, dar tot nu este suficient pentru o funcționare normală. LM1084 și LM1085 sunt potrivite pentru acest circuit, dar schema de cablare este puțin mai complicată.

Schema electrică a LDO LM1084.

Rezistența rezistorului R1 trebuie să fie de 240 ohmi și R2 trebuie să fie de 2,2 kohmi pentru a produce o tensiune de ieșire de 12 volți. Există o barieră fundamentală în calea unei scăderi suplimentare - regulatorul este construit pe un tranzistor bipolar și cel puțin 1,2 volți trebuie să cadă la joncțiunile emițătorului și colectorului său. Acest lucru este ușor de eludat prin utilizarea unui tranzistor cu efect de câmp ca element de control. Circuitele integrate bazate pe acest principiu sunt greu de găsit, și mai greu de adaptat și mai scumpe. Pe de altă parte, chiar și un radioamator cu abilități medii ar trebui să fie capabil să realizeze un dispozitiv bazat pe elemente discrete.

Diagrama schematică a unui regulator liniar pe un tranzistor cu efect de câmp de mare putere.

Valorile elementelor:

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

Tensiunea de ieșire este dată de raportul R5/R6. Cu valorile nominale specificate, ieșirea va fi de 12 volți, iar intrarea nu va avea nevoie de mai mult de 12,5 volți. Aceasta este o îmbunătățire serioasă. Dar un salt fundamental poate fi realizat numai prin utilizarea unei surse de alimentare cu comutație. Un astfel de convertor de creștere poate fi construit în jurul cipului XL6009.

XL6009 bazat pe un circuit de intensificare.

Puteți comanda un astfel de stabilizator sub formă preambalată de pe piețele online populare. Dar există o problemă - producătorii din economie instalează adesea elemente proiectate pentru un curent de cel mult 1 A (deși cipul este capabil să livreze până la 3 A). Sau, de exemplu, este posibil să nu fie montate condensatoare de oxidare la intrare sau la ieșire. Chiar și dioda Schottky N5824, menționată în fișa tehnică, se încălzește atunci când curenții depășesc 1,5 A. Ar trebui să folosiți o diodă mai puternică, de exemplu SR560. Toate aceste înlocuiri și simplificări duc la supraîncălzirea plăcii și la defectarea acesteia.

Videoclipul prezintă un exemplu de asamblare a unui regulator de 12 volți.

Considerații privind fabricarea

Veți avea nevoie de componentele electronice pentru circuitul ales. Le puteți cumpăra din magazine specializate sau de pe internet. Nu aveți nevoie de o carcasă pentru un regulator de linie integrat, dar ar trebui să aveți grijă de un radiator. Veți avea nevoie, de asemenea, de un radiator atunci când realizați o riglă cu elemente discrete. Dispozitivele mai complexe trebuie să fie asamblate pe plăci de circuite. Cei care dispun de tehnologie la domiciliu pot proiecta și grava singuri placa de circuit. Pentru alții, este mai bine să folosiți o placă de pâine - tăiați piesa necesară și asamblați componentele pe ea.

Montarea pe o placă de pâine.

De asemenea, trebuie să selectați sau să asamblați carcasa, ținând cont de disiparea căldurii. Plasarea plăcii într-un termocontractabil nu este cea mai bună opțiune în această privință. Veți avea nevoie, de asemenea, de un fier de lipit cu un set de consumabile.

Este dificil de oferit instrucțiuni generale de fabricare - totul depinde de circuitul ales și de tehnologia preferată. Dar se pot da câteva sfaturi pentru cei care au puțină experiență în realizarea de dispozitive electronice:

• Toate conexiunile trebuie să fie lipite cu grijă (având grijă să nu supraîncălziți elementele și conductorii în izolație) - condițiile de funcționare vor implica lovituri și fluctuații de temperatură, iar lipirea de proastă calitate se va face imediat simțită;
• Carcasa trebuie să fie proiectată astfel încât să împiedice pătrunderea apei și a murdăriei în ea - dacă instalați dispozitivul sub capotă, aceste substanțe vor fi suficiente;
• în cazul în care nu se utilizează carcasa, punctele de lipire trebuie să fie izolate cu grijă - din același motiv;
• După asamblare și verificarea funcției, nu este de prisos să lăcuiți placa pe partea de lipire și să o uscați.

Numai o abordare atentă a fabricării poate garanta cel puțin o anumită durabilitate a dispozitivului pe care l-ați fabricat în mediul dur.

Citește și

DIY DIY DIY

 

Instalarea pe luminile laterale

Stabilizatorul, indiferent de circuitul în funcție de care este asamblat, este instalat în golul firului de la comutator sau de la controler la luminile de zi. Faceți acest lucru în orice loc convenabil. În cazul în care regulatorul are suficientă putere pentru a gestiona două lumini, acesta poate fi conectat la linia de alimentare a celor două lumini, până la punctul de separare. În caz contrar, vor fi necesare două dispozitive pentru fiecare lampă cu LED-uri.

Conectarea unui dispozitiv de stabilizare.

Nu uitați să conectați firul minus la conductorul comun al vehiculului. O altă problemă care apare frecvent este instalarea unui radiator pentru regulatorul de linie. Există o idee de a folosi caroseria mașinii ca element de răcire. Suprafața sa este mare și va face o treabă excelentă de disipare a căldurii. Cu condiția să existe un bun contact termic între suprafața cipului și suprafața corpului. Iar acest lucru va necesita, cel puțin, îndepărtarea vopselei la locul de montare, precum și găurirea unei găuri pentru șurubul de montare. În această zonă se va forma rapid o pată de coroziune. Prin urmare, aceasta nu este o idee bună. Este mai bine să faceți un mic radiator separat dintr-o bucată de tablă de aluminiu.

Video: Conectarea și testarea stabilizatoarelor L7812CV și LM317T pentru luminile de zi cu LED pe VAZ-2106.

Problema utilizării unui stabilizator pentru luminile de zi nu este atât de simplă pe cât pare la prima vedere. Pentru a lua o decizie cu privire la utilizarea sa și de a alege metoda de instalare necesită un anumit fundal tehnic. Materialele de revizuire vă vor ajuta să faceți această alegere.