Spanningsstabilisatie van dimlichten

De laatste jaren zijn automobilisten begonnen hun auto's uit te rusten met dagrijlichten. Hoewel de regels het gebruik van standaardlampen (mistlampen, koplampen, enz.) toestaan, geven veel mensen er de voorkeur aan de LED's als afzonderlijke eenheden uit te voeren. En sommige automobilisten worden geconfronteerd met het feit dat de LED's op basis waarvan de lampen zijn gemaakt, het binnen een jaar begeven. Niemand is achter de reden van zo'n korte levensduur gekomen. Misschien ligt het aan de kwaliteit van de LED's van onbekende fabrikanten, of dat de fabrikanten de levensduur van de halfgeleiderproducten sterk overschatten, of misschien heeft het alles te maken met het gebrek aan koeling.

Maar er bestaat een sterke overtuiging dat de LED's defect raken door een onstabiele spanning aan boord van de auto of door kortstondige pieken in het voedingscircuit, waarvan de amplitude enkele tientallen volts bereikt. Dit probleem kan worden opgelost door een spanningsregelaar te installeren voor de boordspanning van de LED's van de auto.

Hoeveel volt een spanningsregelaar moet zijn

Als de stabilisator voor LEDS wordt gebruikt met industriële lampen, moet de uitgangsspanning gelijk zijn aan de voedingsspanning die op de behuizing van het toestel is aangegeven. In de meeste gevallen is dit 12 volt. Kijk voor een zelfgemaakt systeem naar het schematische diagram.

Een lantaarncircuit gemaakt van een ketting van stabilisatoren.

Het bestaat meestal uit in serie van 2 tot 4 leds in serie en een blusweerstand. De LED moet zijn nominale spanning over zich heen krijgen om goed te werken. Bijvoorbeeld, voor een ARPL-Star-3W-BCB LED is het spanningsverlies 3,6 V. Voor een keten van drie elementen moet 3,6*3=10,8 volt worden geleverd. Een ander klein spanningsverlies moet zich voordoen bij de ballast (de waarde hiervan is bepaald in de berekening, 1...2 volt). Alles bij elkaar resulteert dit in ca. 12 volt.

Wat voor spanningsregelaars zijn er voor de LED's

De eenvoudigste en goedkoopste stabilisatoren zijn van het lineaire type. Zij herverdelen de netspanning tussen de regelaar (transistor) en de belasting.

Het werkingsprincipe van een lineaire spanningsregelaar.

Als de ingangsspanning daalt of de belastingsstroom toeneemt, gaat de transistor open en neemt de spanning op de belasting toe. Als de ingangsspanning stijgt of de belastingsstroom daalt, sluit de regelaar het vermogenselement enigszins en daalt de belastingsspanning. Op die manier wordt stabiliteit bereikt. De voordelen van dergelijke regelaars zijn:

• eenvoud;
• lage kosten;
• het is mogelijk een geïntegreerde versie te kopen voor een vaste spanning.

De nadelen zijn het grote vermogensverlies door dissipatie bij het regelelement (daarom is een doeltreffend koellichaam vereist) en de noodzaak dat de ingangsspanning de uitgangsspanning ruimschoots overschrijdt.

Gepulseerde stabilisatoren zijn vrij van deze nadelen, zij verdelen de energie in de tijd, maar hun probleem is de complexiteit van het maken ervan. Je hebt enige kennis en vaardigheden nodig om ze zelf in elkaar te zetten.

Hoe kiest u de juiste

Om een industrieel vervaardigd toestel te selecteren, moeten de volgende parameters worden gespecificeerd

• uitgangsspanning;
• bedrijfsstroom;
• De minimale ingangsspanning (de maximale spanning is meestal enkele tientallen volts, deze spanning is niet beschikbaar in het auto lichtnet).

Hoe de uitgangsspanning moet worden gekozen, is hierboven beschreven. De bedrijfsstroom moet hoger zijn dan de verbruiksstroom van de lantaarns (of lantaarn, indien de stabilisator op elk apparaat afzonderlijk is geplaatst) met een reserve. Aan deze laatste parameter wordt weinig aandacht besteed, terwijl hij een kritieke invloed kan hebben op de werking van het gehele systeem.

Lees ook: Hoe kies je de juiste looplichten op een auto om niet beboet te worden

Het verkennen van populaire spanningsregelaar circuits

Het eerste wat je moet doen is het circuit van het apparaat kiezen. Er zijn veel aanbevelingen op het Internet om dergelijke blokken te bouwen op de 7812 geïntegreerde lineaire regelaars (KR142EN8B).

Een schema van een 7812 regelaar van het Internet (een voor de hand liggende fout - de ingangsspanning moet ten minste 14,5 volt zijn).

Degenen die dergelijke schema's publiceren, letten op hun eenvoud en gebrek aan aanpassing, waarbij zij één probleem volledig uit het oog verliezen. Wil zo'n regelaar goed werken, dan moet er ten minste 2,5 volt op vallen - dit staat in elk gegevensblad. Voor een effectieve stabilisatie van de uitgang moet de ingang ten minste 14,5 volt zijn. In een auto met een goede dynamo zou er geen sprake mogen zijn van een dergelijke spanning, en met een lagere waarde heeft het geen zin een dergelijke schakeling te gebruiken. Als compromis kunt u een stabilisator van negen volt gebruiken (LM7809), de prestaties zullen beginnen bij 11,5 volt aan de ingang, maar de helderheid van de lichten zal afnemen. Volgens GOST moet de minimale lichtintensiteit 400 cd zijn, en niemand mag onder deze limiet gaan.

De aanbevelingen om een diode aan de ingang te zetten lijken nog onredelijker.

Het schema van het netwerk is een 7812 chip met een diode aan de ingang.

Het doel ervan is nogal twijfelachtig - het is niet nodig het circuit te beschermen tegen omgekeerde polariteit bij stabiele montage. Maar de silicium p-n junctie zal 0,6 volt extra laten vallen, en je hebt minstens 15 volt nodig voor normale werking.

Circuits met een 12 volt IC (met of zonder diode) zijn alleen nuttig voor het afsnijden van hoogspanningspieken in de +12 volt bus (als die werkelijk aanwezig zijn). Zij kunnen dus dienen als een soort "Zener-barrière", maar een dergelijke barrière kan veel eenvoudiger worden gemaakt. Het is noodzakelijk parallel aan de keten van LED's een stabilitron Ust aan te sluiten, iets hoger dan de bedrijfsspanning. In de normale modus is de weerstand hoog, het heeft geen invloed op de werking van de armatuur. Als de stabilisatiespanning wordt overschreden (b.v. 15 volt) zal hij openen en het overschot "afsnijden".

Aansluiten van een stabilisator parallel aan de lantaarn.

Iets betere regelaars met LDO (low drop out) chips werken wel. Deze zien eruit als typische lineaire regulatoren, maar vereisen slechts 1,2 volt drop out om een goede regeling te krijgen en de effectieve regeling begint al bij 13,2 volt. Dit is beter, maar nog steeds niet voldoende voor normaal gebruik. De LM1084 en LM1085 zijn geschikt voor deze schakeling, maar het bedradingsschema is wat ingewikkelder.

Het aansluitschema van de LDO LM1084.

De weerstand van weerstand R1 moet 240 ohm zijn en R2 moet 2,2 kohms zijn om een uitgangsspanning van 12 volt te produceren. Er is een fundamentele barrière voor verdere uitval - de regelaar is gebouwd op een bipolaire transistor, en er moet ten minste 1,2 volt vallen op zijn emitter- en collectorcontactpunten. Dit kan gemakkelijk worden omzeild door een veldeffecttransistor als regelelement te gebruiken. Geïntegreerde schakelingen op basis van dit principe zijn moeilijk te vinden, nog moeilijker aan te passen, en duurder. Anderzijds zou zelfs een amateur-radio-operator met gemiddelde vaardigheid in staat moeten zijn een dergelijk toestel op discrete elementen te maken.

Schematisch diagram van een lineaire regelaar op een krachtige veldeffecttransistor.

De waarden van de elementen:

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

De uitgangsspanning wordt gegeven door de verhouding R5/R6. Met de gegeven nominale waarden zal de uitgang 12 volt zijn, de ingang zal niet meer dan 12,5 volt nodig hebben. Dit is een serieuze verbetering. Maar een fundamentele sprong kan alleen worden gemaakt door een schakelende voeding te gebruiken. Een dergelijke step-up converter kan worden gebouwd rond de XL6009 chip.

XL6009 gebaseerd step-up circuit.

U kunt een dergelijke stabilisator in voorverpakte vorm bestellen op populaire online-marktplaatsen. Maar er is een probleem - uit zuinigheid installeren fabrikanten vaak elementen die zijn ontworpen voor een stroomsterkte van niet meer dan 1 A (hoewel de chip tot 3 A kan leveren). Of er mogen bijvoorbeeld geen ingangs- of uitgangsoxidecondensatoren worden gemonteerd. Zelfs de Schottky-diode N5824, die in het gegevensblad wordt genoemd, wordt warm wanneer de stroomsterkte meer dan 1,5 A bedraagt. In plaats daarvan moet u een krachtigere diode gebruiken, b.v. SR560. Al deze vervangingen en vereenvoudigingen leiden tot oververhitting van de printplaat en het falen ervan.

De video toont een voorbeeld van de montage van een 12 volt regelaar.

Overwegingen betreffende de fabricage

U hebt de elektronische componenten voor de door u gekozen schakeling nodig. U kunt ze kopen in gespecialiseerde winkels of op het internet. U hebt geen behuizing nodig voor een geïntegreerde lijnregelaar, maar u moet wel voor een koellichaam zorgen. U zult ook een koellichaam nodig hebben als u een discrete element liniaal maakt. Complexere apparaten moeten op printplaten worden geassembleerd. Wie thuis de technologie in huis heeft, kan de printplaat zelf ontwerpen en etsen. Voor anderen is het beter een breadboard te gebruiken - knip het benodigde stuk af en monteer de componenten erop.

Montage op een broodplank.

U moet ook de behuizing kiezen of in elkaar zetten, waarbij u erop moet letten dat de warmte wordt afgevoerd. De printplaat in een krimpkous wikkelen is in dit verband niet de beste optie. U hebt ook een soldeerbout nodig met een set verbruiksartikelen.

Het is moeilijk om algemene fabricage-instructies te geven - alles hangt af van de gekozen schakeling en de gekozen technologie. Maar voor wie weinig ervaring heeft met het maken van elektronische apparaten, kunnen een paar tips worden gegeven:

• Alle verbindingen moeten zorgvuldig worden gesoldeerd (waarbij erop moet worden gelet dat de elementen en geleiders in de isolatie niet worden oververhit) - de bedrijfsomstandigheden zullen gepaard gaan met schokken en temperatuurschommelingen, en soldeer van slechte kwaliteit zal zich onmiddellijk doen gevoelen;
• De behuizing moet zo zijn ontworpen dat er geen water en vuil in kan komen - als u het toestel onder de motorkap installeert, zijn deze stoffen al voldoende;
• indien de behuizing niet wordt gebruikt, moeten de soldeerpunten zorgvuldig worden geïsoleerd - om dezelfde reden;
• na de assemblage en functionele beproeving is het niet overbodig de printplaat aan de soldeerzijde te vernissen en te drogen.

Alleen een zorgvuldige aanpak van de fabricage kan ten minste een zekere duurzaamheid van het zelfgemaakte toestel in zware omstandigheden garanderen.

Lees ook

DIY DIY

 

Montage op de zijlichten

Stabilisator, ongeacht volgens welk circuit hij is geassembleerd, wordt geïnstalleerd in de opening van de draad van de schakelaar of controller aan de dagrijlichten. Doe dit op elke geschikte plaats. Als de regelaar genoeg vermogen heeft voor twee lampen, kan hij worden aangesloten op de voedingslijn van de twee lampen, tot aan het splitspunt. Zo niet, dan zijn er twee apparaten nodig voor elke LED-lamp.

Aansluiten van een stabilisator.

Vergeet niet de min-draad aan te sluiten op de gemeenschappelijke geleider van het voertuig. Een ander probleem dat zich vaak voordoet, is de installatie van een koellichaam voor de lijnregelaar. Er is een idee om de carrosserie van de auto als koelelement te gebruiken. Het oppervlak is groot en het zal de warmte goed kunnen afvoeren. Op voorwaarde dat er een goed thermisch contact is tussen het oppervlak van de chip en het oppervlak van het lichaam. En daarvoor moet op zijn minst de lak op de plaats van montage worden verwijderd en een gat voor de montageschroef worden geboord. Een corrosie plek zal zich snel vormen in dit gebied. Daarom is dit geen goed idee. Beter is het om een klein afzonderlijk koellichaam te maken van een stuk aluminiumplaat.

Video: Aansluiting en testen van L7812CV en LM317T stabilisatoren voor LED-dagrijlichten op VAZ-2106.

De kwestie van het gebruik van een stabilisator voor dagrijlichten is niet zo eenvoudig als het op het eerste gezicht lijkt. Om een beslissing te nemen over het gebruik ervan en de wijze van installatie te kiezen, is een zekere technische achtergrond vereist. Het toetsingsmateriaal zal helpen bij het maken van deze keuze.