Peaaegu kõik autojuhid tunnevad LED-lampide kiire rikke probleemi. Mis on sageli paigutatud külgtuledesse, päevatuledesse (DRL) või muudesse tuledesse.
Tavaliselt need LED pirnid neil on madal võimsus ja voolutarve. Mis tegelikult nende valiku määrab.
LED ise võib optimaalsetes tingimustes hõlpsasti teenida üle 50 000 tunni, kuid autos, eriti koduses, ei piisa mõnikord kuuks ajaks. Esiteks hakkab LED vilkuma ja põleb seejärel täielikult läbi.
Mis seda seletab?
Lambi tootja kirjutab märgistuse “12V”. See on optimaalne pinge, mille juures lambi LED-id töötavad peaaegu maksimaalselt. Ja kui annate sellele lambile 12 V, kestab see maksimaalse heledusega väga kaua.Miks see siis autos läbi põleb? Esialgu on auto pardavõrgu pinge 12,6 V. Ülehinnang on juba näha 12 Ja sõitva auto võrgu pinge võib ulatuda kuni 14,5 V. Lisame sellele kõigele veel võimsad ümberlülitamisest tulenevad pinged. kaug- või lähituled, võimsad pingeimpulsid ja magnetilised häired mootori käivitamisel starterist. Ja me ei saa parimat parim võrk LED-ide toiteks, mis erinevalt hõõglampidest on väga tundlikud kõikidele muutustele.
Kuna lihtsatel hiina lampidel pole peale takisti sageli muid piiravaid elemente, siis lamp läheb ülepinge tõttu üles.
Praktika jooksul vahetasin kümneid selliseid lampe. Enamikükski neist ei teeninud isegi aastat. Lõpuks väsisin ära ja otsustasin otsida lihtsamat väljapääsu.
Lihtne pingestabilisaator LED-ide jaoks
LED-ide mugava töö tagamiseks otsustasin teha lihtsa stabilisaatori. Absoluutselt pole keeruline, iga autojuht võib seda korrata.Kõik, mida vajame:
- - tükk PCB plaadi jaoks,
Stabilisaatori ahel
Ahel on võetud L7805 kiibi andmelehelt.
See on lihtne – vasakul on sissepääs, paremal on väljapääs. Selline stabilisaator talub kuni 1,5 A koormust eeldusel, et see on paigaldatud radiaatorile. Väikeste lambipirnide jaoks pole loomulikult radiaatorit vaja.
LED-ide stabilisaatorikomplekt
Kõik, mida pead tegema, on trükkplaadilt vajalik tükk välja lõigata. Jälgi pole vaja söövitada - lihtsad jooned lõikasin välja tavalise kruvikeerajaga.Jootke kõik elemendid ja oletegi valmis. Seadistamine pole vajalik.
Korpusena toimib termopuhur.
Ahela eeliseks on ka see, et autokeret on moes kasutada radiaatorina, kuna mikrolülituse kere keskklemm on ühendatud miinusega.
See on kõik, LED-id ei põle enam läbi. Olen sõitnud üle aasta ja unustasin selle probleemi, mida soovitan ka teil teha.
LEDidele ei meeldi pingekõikumised, see on fakt. Neile see ei meeldi, sest LED-id käituvad erinevalt lampidest või muudest lineaarsetest seadmetest. Nende vool varieerub pingega mittelineaarselt, nii et näiteks pinge kahekordistamine ei kahekordista LED-ide läbivat voolu. Seetõttu kuumenevad need üle, lagunevad kiiresti ja rikuvad.
Enamikul autodes kasutatavatest dioodidest on sisseehitatud takistus, mis on ette nähtud 12-voldise pinge jaoks. Kuid auto pardavõrgu pinge pole kunagi 12 volti (välja arvatud tühjenenud aku korral), lisaks pole see kaugeltki nii stabiilne, kui me tahaksime. Kui kasutate autos odavaid Hiina dioodseadmeid ilma neid eelnevalt stabiliseerimata, hakkavad need kiiresti vilkuma ja lakkavad siis üldse säramast.
Nii et mul tekkis sama probleem - mõõtmete LED-id hakkasid vilkuma, kuna olin kunagi liiga laisk, et neid stabiliseerida.
12-voldiste seadmete jaoks on palju valmis stabilisaatoriahelaid. Kõige sagedamini leiate riiulitelt mikroskeemi KR142EN8B või sarnaseid. See mikroskeem on mõeldud voolule kuni 1,5A, kuid suurema efekti saavutamiseks tuleb see sisse lülitada sisend- ja väljundkondensaatorite abil.
Standardskeem hõlmab 0,33 ja 0,033 μF kondensaatorite kasutamist (kui mälu ei tööta). Kuid isiklikult otsustasin selle sisse lülitada, kasutades 4 kondensaatorit: 470 µF ja 0,47 µF sisendis ning vastavalt 10 korda vähem mahtuvust väljundis. Ma ei mäleta, aga kuskil foorumites leidsin just sellise kaasamise ja otsustasin seda rakendada.
Et seda kõike saaks hõlpsasti autosse rakendada, otsustasin kõik elemendid otse kiibile jootma.
Mikroskeem elementidega
Mikroskeem elementidega
Lisaks kondensaatoritele on mikroskeemi külge joodetud kaks juhet, vastavalt sisend ja väljund. Mass tuleb läbi mikrolülituse kinnituse. Keskmine jalg Mikrolülitust kasutatakse ainult kondensaatorite jalgade all. Ma ei eemaldanud sellest juhet, kuna see on vooluringi korpusega integreeritud.
Kogu konstruktsiooni tugevuse tagamiseks otsustasin selle kõik liimiga täita, seejärel termokahandada.
Mikroskeemid
Mikrokiip ja termokahanev
Valmis stabilisaatorid
Autos saab selle kere külge kinnitada isekeermestava kruviga.
Kinnitatud stabilisaator
Postitus ei pretendeeri millegi üli-megatehnoloogilisele, aga iial ei tea, kellele see kasulik võib olla :)
Ühendusskeem
KR142EN8B asemel võib kasutada L7812CV, ühendusahel on sarnane. Kui vaadata standardskeemi ja võrrelda seda minu omaga, tekivad küsimused: "Miks just sellised konteinerid?"
Lubage mul selgitada: Standardne lülitusahel eeldab ainult pinge stabiliseerimist, kuid ei kaitse mingil viisil (lühiajaliste) pingelanguste eest, nii et selliste languste tasandamiseks viidi vooluahelasse piisavalt suure võimsusega elektrolüüdid.
Teoreetiliselt peaks muidugi autos olev aku toimima pingelanguse filtrina, kuid vahel tuleb ette ka selliseid langusi, mida akul lihtsalt ei jõua kinni püüda. Näiteks kui süüteküünlale antakse säde, läbib mähist märkimisväärne vool, mis tühjendab suurepäraselt pardavõrgu pinget.
Iga LED-i kõige olulisem võimsusparameeter on vool. LED-i autoga ühendamisel saab takisti abil seadistada vajaliku voolu. Sel juhul arvutatakse takisti pardavõrgu maksimaalse pinge (14,5 V) alusel. Selle ühenduse negatiivne külg on see, et LED ei põle täisheledusega, kui pinge sõiduki pardavõrgus on alla maksimumväärtuse.
Õigem viis on ühendada LED läbi voolu stabilisaatori (draiveri). Võrreldes voolu piirava takistiga on voolustabilisaator suurema kasuteguriga ja suudab anda LED-ile vajaliku voolu nii maksimaalsel kui ka madalamal pingel sõiduki pardavõrgus. Kõige usaldusväärsemad ja lihtsamini kokkupandavad on spetsiaalsetel integraallülitustel (IC-del) põhinevad stabilisaatorid.
Stabilisaator LM317 peal
Kolme klemmiga reguleeritav stabilisaator lm317 sobib ideaalselt lihtsate toiteallikate kujundamiseks, mida kasutatakse väga erinevates seadmetes. Lihtsaim vooluahel lm317 ühendamiseks voolu stabilisaatorina on kõrge töökindlusega ja vähese juhtmestikuga. Tüüpiline auto lm317 vooludraiveri vooluahel on näidatud alloleval joonisel ja see sisaldab ainult kahte elektroonilist komponenti: mikrolülitust ja takistit. Lisaks sellele vooluringile on mitmesuguseid elektroonilisi komponente kasutades draiverite ehitamiseks palju muid keerukamaid skeemilahendusi. Leiate lm317 kahe populaarseima vooluringi üksikasjaliku kirjelduse, tööpõhimõtte, arvutused ja elementide valiku.
Lm317 baasil ehitatud lineaarsete stabilisaatorite peamised eelised on monteerimise lihtsus ja juhtmestikus kasutatavate komponentide madal hind. IC-i enda jaehind ei ületa 1 dollarit ja valmis draiveri ahel ei vaja reguleerimist. Piisab väljundvoolu mõõtmisest multimeetriga, et tagada selle vastavus arvutatud andmetele.
Lm317 MM puudused hõlmavad korpuse tugevat kuumutamist väljundvõimsusega üle 1 W ja sellest tulenevalt soojuse eemaldamise vajadust. Selleks on TO-220 tüüpi korpusel auk radiaatori poltühenduse jaoks. Samuti võib ülaltoodud ahela puuduseks pidada maksimaalset väljundvoolu, mitte rohkem kui 1,5 A, mis seab piirangu LED-ide arvule koormuses. Seda saab aga vältida, ühendades paralleelselt mitu voolustabilisaatorit või kasutades lm317 asemel lm338 või lm350 mikroskeemi, mis on mõeldud suuremate koormusvoolude jaoks.
Stabilisaator PT4115 peal
PT4115 on PowTechi poolt spetsiaalselt suure võimsusega LED-ide draiverite ehitamiseks välja töötatud ühtne kiip, mida saab kasutada ka autodes. Tüüpiline PT4115 ühendusahel ja väljundvoolu arvutamise valem on näidatud alloleval joonisel. 
Tasub rõhutada, kui oluline on, et sisendis oleks kondensaator, ilma milleta PT4115 MI esimesel sisselülitamisel ebaõnnestub.
Saate aru, miks see nii juhtub, samuti saate tutvuda ahela ülejäänud elementide üksikasjalikuma arvutamise ja valikuga. Mikroskeem saavutas kuulsuse tänu oma mitmekülgsusele ja rakmete minimaalsele osade komplektile. 1–10 W võimsusega LED-i süütamiseks peab autohuviline arvutama ainult takisti ja valima standardloendist induktiivsuse.
PT4115-l on DIM-sisend, mis laiendab oluliselt selle võimalusi. Lihtsaimas versioonis, kui peate lihtsalt LED-i antud heledusega valgustama, seda ei kasutata. Aga kui on vaja LED-i heledust reguleerida, siis suunatakse DIM-sisendisse kas signaal sagedusmuunduri väljundist või pinge potentsiomeetri väljundist. MOSFET-i abil on võimalik seadistada DIM-viigule spetsiifiline potentsiaal. Sel juhul põleb toite sisselülitamisel LED täis heledusega ja kui MOSFET lülitub sisse, vähendab LED heledust poole võrra.
PT4115-l põhineva autodele mõeldud LED-draiveri puudusteks on vooluseadistustakisti Rs valimise raskus selle väga madala takistuse tõttu. LED-i kasutusiga sõltub otseselt selle reitingu täpsusest.
Mõlemad käsitletud mikroskeemid on tõestanud end suurepäraselt oma kätega autos LED-ide draiverite ehitamisel. LM317 on ammu tuntud, end tõestanud lineaarne stabilisaator, mille töökindlus on väljaspool kahtlust. Sellel põhinev juht sobib autos salongi- ja armatuurlaua valgustuse, pöörete ja muude LED-häälestuse elementide korraldamiseks.
PT4115 on uuem integreeritud stabilisaator, millel on võimas MOSFET-transistor väljundis, kõrge kasutegur ja hämardusvõime.
Loe ka
On eksiarvamus, et toitepinge on LED-i jaoks oluline näitaja. Siiski ei ole. Selle nõuetekohaseks tööks on oluline alalisvoolu tarbimine (ikoonitarbimine), mis on tavaliselt umbes 20 milliamprit. Nimivool määratakse LED-i disaini ja soojuse hajumise efektiivsuse järgi.
Kuid pingelanguse suurus, mille määrab enamasti pooljuhtmaterjal, millest LED on valmistatud, võib olla vahemikus 1,8–3,5 V.
Sellest järeldub, et LED-i normaalseks tööks on vaja voolu stabilisaatorit, mitte pinge stabilisaatorit. Selles artiklis vaatleme lm317 voolu stabilisaator LED-ide jaoks.
LED-ide voolu stabilisaator - kirjeldus
Muidugi kõige rohkem lihtne viis piirata ikoonitarbimist LED jaoks on . Kuid tuleb märkida, et see meetod on suurte energiakadude tõttu ebaefektiivne ja sobib ainult nõrga vooluga LED-ide jaoks.
Nõutava takistuse arvutamise valem: Rd= (Upit.-Ufall.)/Ipot.
Näide: Upit. = 12V; Upd. LED sees = 1,5 V; Ikooni tarbimine LED = 0,02A. On vaja arvutada lisatakistus Rd.
Meie puhul Rd = (12,5 V-1,5 V) / 0,02 A = 550 oomi.
Kuid jällegi kordan, see stabiliseerimismeetod sobib ainult väikese võimsusega LED-ide jaoks.
Järgmine variant voolu stabilisaator sisse lülitatud praktilisem. Alloleval diagrammil piirab LM317 sisendit. LED, mille määrab takistus R.
LM317 stabiilseks tööks peab sisendpinge ületama LED-i toitepinget 2-4 volti võrra. Väljundvoolu piirvahemik on 0,01A...1,5A ja väljundpingega kuni 35 volti.
Takisti R takistuse arvutamise valem: R=1,25/ikoon.
Näide: Ipotiga LED-i jaoks. 200 mA juures, R = 1,25/0, 2A = 6,25 oomi.
Praegune stabilisaatori kalkulaator LM317 jaoks
Takisti takistuse ja võimsuse arvutamiseks sisestage lihtsalt vajalik vool:
Ärge unustage, et maksimaalne pidev vool, mida LM317 suudab taluda, on hea jahutusradiaatoriga 1,5 amprit. Suuremate voolude jaoks kasutage üht, mille nimivool on 5 amprit ja hea radiaatoriga kuni 8 amprit.
Kui teil on vaja LED-i heledust reguleerida, on artiklis näide pingestabilisaatorit LM2941 kasutavast vooluringist.
Iga raadioamatöör on tuttav NE555 mikroskeemiga (analoog KR1006-ga). Selle mitmekülgsus võimaldab teil kujundada väga erinevaid omatehtud tooteid: alates lihtsast ühe vibraatori impulssist kahe rakmete elemendiga kuni mitmekomponendilise modulaatorini. Selles artiklis käsitletakse taimeri sisselülitamise ahelat ristkülikukujulise impulsi generaatori režiimis koos impulsi laiuse reguleerimisega.
Selle toimimise skeem ja põhimõte
Suure võimsusega LED-ide väljatöötamisega astus NE555 taas areenile dimmerina, tuletades meelde selle vaieldamatuid eeliseid. Sellel põhinevad seadmed ei nõua sügavaid teadmisi elektroonikast, komplekteeritakse kiiresti ja töötavad töökindlalt.
Teatavasti saab LED-i heledust juhtida kahel viisil: analoog- ja impulss-. Esimene meetod hõlmab amplituudi väärtuse muutmist alalisvool LED-i kaudu. Sellel meetodil on üks oluline puudus - madal efektiivsus. Teine meetod hõlmab voolu impulsi laiuse (tööteguri) muutmist sagedusega 200 Hz mitme kilohertsini. Sellistel sagedustel on LED-ide värelus inimsilmale nähtamatu. Võimsa väljundtransistoriga PWM-regulaatori vooluahel on näidatud joonisel. See on võimeline töötama 4,5 kuni 18 V, mis näitab võimalust juhtida nii ühe võimsa LED-i kui ka terve LED-riba heledust. Heleduse reguleerimise vahemik on vahemikus 5 kuni 95%. Seade on ristkülikukujulise impulsi generaatori modifitseeritud versioon. Nende impulsside sagedus sõltub mahtuvusest C1 ja takistustest R1, R2 ning määratakse valemiga: f=1/(ln2*(R1+2*R2)*C1), Hz
Elektroonilise heleduse reguleerimise põhimõte on järgmine. Toitepinge rakendumisel hakkab kondensaator laadima läbi vooluahela: +Usupply – R2 – VD1 –R1 –C1 – -Usupply. Niipea, kui sellel olev pinge jõuab tasemeni 2/3U, avaneb sisemine taimeritransistor ja algab tühjendusprotsess. Tühjendamine algab C1 ülemisest plaadist ja edasi mööda vooluringi: R1 – VD2 –7 IC pin – -U toide. Pärast 1/3U märgini jõudmist sulgub taimeri võimsustransistor ja C1 hakkab taas võimsust suurendama. Seejärel korratakse protsessi tsükliliselt, moodustades tihvti 3 juures ristkülikukujulisi impulsse.
Kärpimistakisti takistuse muutmine viib impulsi aja vähenemiseni (pikenemiseni) taimeri väljundis (pin 3) ja selle tulemusena väheneb (suureneb) väljundsignaali keskmine väärtus. Loodud impulsside jada antakse läbi voolu piirava takisti R3 väravasse VT1, mis on ühendatud ühise allikaga vooluahela järgi. Laadige vormi LED riba või järjestikku ühendatud suure võimsusega LED-id on ühendatud äravooluahela VT1 avatud ahelaga.
Sel juhul paigaldatakse võimas MOSFET-transistor, mille maksimaalne äravooluvool on 13A. See võimaldab juhtida mitme meetri pikkuse LED-riba sära. Kuid transistor võib vajada jahutusradiaatorit.
Blokeeriv kondensaator C2 välistab müra mõju, mis võib esineda piki toiteahelat, kui taimer lülitub. Selle mahtuvuse väärtus võib olla mis tahes vahemikus 0,01–0,1 µF.
Heleduse reguleerimise plaadi- ja montaažiosad
Ühepoolse trükkplaadi mõõtmed on 22x24 mm. Nagu pildilt näha, pole sellel midagi üleliigset, mis võiks küsimusi tekitada.
Pärast kokkupanekut ei vaja PWM-dimmeri ahel reguleerimist ja trükkplaati on lihtne oma kätega valmistada. Plaat kasutab lisaks häälestustakistile SMD elemente.
- DA1 – IC NE555;
- VT1 – väljatransistor IRF7413;
- VD1,VD2 – 1N4007;
- R1 – 50 kOhm, trimm;
- R2, R3 – 1 kOhm;
- C1 – 0,1 µF;
- C2 – 0,01 µF.
Transistor VT1 tuleks valida sõltuvalt koormusvõimsusest. Näiteks ühevatise LED-i heleduse muutmiseks piisab bipolaarsest transistorist, mille kollektori maksimaalne lubatud vool on 500 mA.
LED-riba heledust tuleb juhtida +12 V pingeallikast ja see peab vastama selle toitepingele. Ideaalis peaks regulaatori toiteallikaks olema spetsiaalselt lindi jaoks loodud stabiliseeritud toiteallikas.
Koormust üksikute suure võimsusega LED-ide kujul toidetakse erinevalt. Sel juhul on dimmeri toiteallikaks voolu stabilisaator (nimetatakse ka LED-draiveriks). Selle nimiväljundvool peab ühtima järjestikku ühendatud LED-ide vooluga.
Loe ka
