Regulace napětí DRL
V posledních letech začali motoristé svá auta vybavovat denním svícením. Přestože pravidla umožňují použití běžných osvětlovacích zařízení (mlhové světlomety, světlomety atd.) v této kapacitě, mnozí dávají přednost provádění DRL ve formě samostatných jednotek. A někteří motoristé se potýkají s tím, že LED diody, na jejichž základě jsou světla vyrobena, selhávají, aniž by rok fungovaly. Důvod tak krátké služby nebyl blíže objasněn. Možná je to způsobeno kvalitou LED od neznámých výrobců nebo skutečností, že výrobci velmi přeceňují deklarovaný zdroj polovodičových produktů, nebo možná je to všechno o nedostatečném chlazení.
Existuje však silný názor, že LED diody selhávají kvůli nestabilnímu napětí v palubní síti automobilu nebo kvůli krátkodobým přepětím v napájecím obvodu, jehož amplituda dosahuje několika desítek voltů. Z tohoto průšvihu se snaží uniknout instalací stabilizátoru napětí pro palubní síť pro DRL auta.
Kolik voltů by měl být stabilizátor
Pokud stabilizátor DRL používané s průmyslovými svítidly, jeho výstupní napětí se musí rovnat napájecímu napětí uvedenému na skříni přístroje. Ve většině případů je to 12 voltů. U domácího systému musíte zvážit jeho schéma.
Obvykle se skládá z konzistentní řetězy 2..4 LED a zhášecího rezistoru. Pro normální provoz LED musí na ní klesnout její jmenovité napětí. Například pro LED ARPL-Star-3W-BCB je úbytek napětí 3,6 V. Pro řetězec tří prvků musí být zajištěno 3,6 * 3 = 10,8 voltů. Na předřadníku by mělo klesnout další malé napětí (jeho hodnota je určena při výpočtu, 1..2 voltu). V důsledku toho vyjdeme na asi 12 voltů.
| Typ LED | Výkon, W | Pokles napětí, V |
| TDS-P003L4U13 | 3 | 3,6 |
| TDSP005L8011 | 5 | 6,5 |
| ARPL-Star-3W-BCB | 3 | 3..3,6 |
| STAR 3WR | 3 | 3,6 |
| Vysoký výkon 3W | 3 | 3,35..3,6 |
Co jsou stabilizátory napětí pro DRL
Nejjednodušší a nejlevnější stabilizátory jsou lineárního typu. Přerozdělují síťové napětí mezi regulační prvek (tranzistor) a zátěž.
Když se vstupní napětí sníží nebo se zátěžový proud zvýší, tranzistor se mírně otevře a napětí na zátěži se zvýší. Pokud se vstupní napětí zvýší nebo zátěžový proud poklesne, regulátor trochu uzavře výkonový prvek a napětí na zátěži se sníží. Tak je dosaženo stability. Výhody takových stabilizátorů:
- jednoduchost;
- nízké náklady;
- lze zakoupit v integrované verzi pro pevné napětí.
Mezi mínusy patří velké výkonové ztráty způsobené ztrátou na ovládacím prvku (v tomto ohledu je potřeba efektivní chladič) a nutnost znatelného převýšení vstupního napětí nad výstupem.
Spínací stabilizátory tyto nedostatky nemají, rozkládají energii v čase, ale jejich problémem je složitost výroby. Vlastní montáž vyžaduje určité znalosti a kvalifikaci.
Jak správně vybrat
Chcete-li vybrat průmyslové zařízení, musíte zadat následující parametry:
- výstupní napětí;
- provozní proud;
- minimální vstupní napětí (maximální je obvykle několik desítek voltů, takové napětí v automobilové síti neexistuje).
Jak vybrat výstupní napětí, je uvedeno výše. Provozní proud musí s rezervou převyšovat proudový odběr svítilen (nebo svítilny, pokud je stabilizátor umístěn na každém zařízení samostatně). Poslednímu parametru věnuje pozornost jen málokdo, ale může mít zásadní dopad na chod celého systému.
Přečtěte si také: Jak vybrat správná světla na autě, abyste nedostali pokutu
Studujeme populární obvody stabilizátorů napětí
Nejprve musíte zvolit schéma zařízení. V celosvětové síti existuje mnoho doporučení pro montáž takových bloků na integrální lineární stabilizátory 7812 (KR142EN8B).
Ti, kteří publikují taková schémata, věnují pozornost jejich jednoduchosti a nedostatku potřeby přizpůsobení a zcela zapomínají na jeden problém. Pro normální provoz by na takový stabilizátor mělo padat alespoň 2,5 voltu - to je napsáno v jakémkoli datovém listu.Prostě pro alespoň nějakou účinnou stabilizaci na výstupu musí být na vstupu alespoň 14,5 voltu. V autě s fungujícím generátorem by toto napětí být nemělo a při nižší hodnotě nemá smysl takový obvod používat. Jako kompromis můžete použít devítivoltový stabilizátor (LM7809), jeho výkon bude začínat od 11,5 voltu na vstupu, ale sníží se jas světel. Podle požadavků GOST by minimální svítivost měla být 400 cd a pod tuto hranici nemůžete klesnout..
Ještě bezmyšlenkovitěji vypadají doporučení dát na vstup diodu.
Jeho účel je velmi pochybný - není nutné chránit mikroobvod před přepólováním při stabilní instalaci. Ale na křemíkovém p-n přechodu klesne dalších 0,6 voltů a pro normální provoz bude potřeba alespoň 15 voltů.
12voltové integrované obvody (s diodou nebo bez diody) jsou vhodné pouze pro odříznutí vysokonapěťových špiček na +12V sběrnici (pokud nějaké skutečně existují). To znamená, že mohou sloužit jako jakási "Zenerova bariéra", ale taková bariéra může být mnohem jednodušší. Paralelně s řetězcem LED je nutné zapnout zenerovu diodu Ust, mírně překračující provozní napětí. V normálním režimu je jeho odpor velký, neovlivní provoz svítidla. Pokud je stabilizační napětí překročeno (například 15 voltů), otevře se a „odřízne“ přebytek.
Stabilizátory na čipech LDO (low drop out) fungují o něco lépe.Vypadají jako běžné lineární regulátory, ale ke správné funkci jim stačí úbytek 1,2 V a účinná regulace začne již od 13,2 V. Což už je lepší, ale na běžné fungování to pořád nestačí. Mikroobvody LM1084 a LM1085 jsou vhodné pro práci v takovém obvodu, ale obvod pro jejich zařazení je poněkud komplikovanější.
Pro získání výstupního napětí 12 voltů musí být odpor rezistoru R1 240 ohmů a odpor R2 - 2,2 kOhm. Dalšímu snižování poklesu je zásadní překážka - regulátor je vyroben na bipolárním tranzistoru a na jeho přechody emitoru a kolektoru by mělo dopadat alespoň 1,2 voltu. To lze snadno obejít použitím tranzistoru s efektem pole jako regulačního prvku. Integrované obvody postavené na tomto principu se obtížně shánějí, ještě obtížněji se vybírají podle požadovaných parametrů a jsou dražší. Ale vyrobit takové zařízení svépomocí na diskrétních prvcích je v silách i radioamatéra průměrné kvalifikace.
Hodnocení prvků:
- R1 - 68 kOhm;
- R2 - 10 kOhm;
- R3 - 1 kOhm;
- R4, R5 - 4,7 kOhm;
- R6 - 25 kOhm;
- VD1 - BZX84C6V2L;
- VT1 - AO3401;
- VT2, VT3 - 2N5550.
Výstupní napětí je nastaveno poměrem R5/R6. S uvedenými hodnotami bude výstup 12 voltů, vstup nebude potřebovat více než 12,5. To je zásadní zlepšení. Zásadního skoku ale lze dosáhnout pouze použitím spínaného zdroje. Takový step-up převodník lze sestavit na čip XL6009.
Takový stabilizátor v hotové podobě lze objednat na oblíbených internetových stránkách.Ale je tu problém - z hospodárnosti výrobci často instalují prvky navržené pro proud nepřesahující 1 A (ačkoli mikroobvod je schopen dodávat proud až 3 A). Nebo například nemusí být instalovány vstupní nebo výstupní oxidové kondenzátory. I Schottkyho dioda N5824 uvedená v datasheetu se při proudech nad 1,5 A začíná zahřívat. Místo toho musíte použít výkonnější diodu, například SR560. Všechny tyto výměny a zjednodušení vedou k přehřívání desky a jejímu selhání.
Video ukazuje příklad sestavení 12voltového stabilizátoru.
Výrobní doporučení
Pro výrobu budou vyžadovány elektronické součástky pro vybraný obvod. Koupíte je ve specializovaných prodejnách nebo přes internet. U zařízení založeného na integrovaném lineárním stabilizátoru není potřeba pouzdro, ale o chladič se musíte starat. Při výrobě lineárních na diskrétních prvcích bude také zapotřebí radiátor. Složitější zařízení je nutné montovat na desky. Ti, kteří vlastní domácí technologie, si budou moci sami navrhnout a vyleptat desku plošných spojů. Zbytek je lepší použít prkénko - odřízněte potřebný kus a namontujte na něj prvky.
Musíte také vyzvednout nebo sestavit pouzdro, nezapomenout na odvod tepla. Utahování desky do tepelného smršťování není v tomto ohledu nejlepší varianta. Budete také potřebovat páječku se sadou spotřebního materiálu.
Je obtížné poskytnout obecné pokyny pro výrobu - vše závisí na zvoleném schématu a preferovaných technologiích. Ale můžete dát nějakou radu těm, kteří mají málo zkušeností s výrobou elektronických zařízení:
- všechna spojení musí být pečlivě pájena (snažte se nepřehřívat prvky a vodiče v izolaci) - provozní podmínky budou spojeny s otřesy a změnami teploty a nekvalitní pájení se okamžitě projeví;
- tělo konstrukce musí zabránit vniknutí vody a nečistot dovnitř - při instalaci zařízení pod kapotu budou tyto látky stačit;
- pokud se pouzdro nepoužívá, musí být pájecí body pečlivě izolovány - ze stejných důvodů;
- po sestavení a kontrole výkonu nebude nadbytečné pokrýt desku ze strany pájení lakem a vysušit ji.
Pouze pečlivý přístup k výrobě může zaručit alespoň nějakou dlouhou práci domácích výrobků v drsných podmínkách.
Instalace na DRL
Stabilizátor, bez ohledu na to, jak je sestaven, je instalován v přerušení drátu vycházejícího ze spínače nebo ovladač na světla pro denní svícení. To se provádí na jakémkoli vhodném místě. Pokud je výkon regulátoru dostatečný pro práci se dvěma lampami, můžete jej zahrnout do přerušení napájecího vodiče dvou lamp, až do bodu oddělení. Pokud ne, každá lampa DRL bude vyžadovat dvě zařízení.
Nesmíme zapomenout na připojení záporného vodiče ke společnému vodiči vozu. Dalším často kladeným dotazem je instalace chladiče pro lineární regulátor. Existuje myšlenka použít karoserii jako chladicí prvek. Jeho plocha je velká a dokonale odvádí teplo. Za předpokladu, že je zajištěn spolehlivý tepelný kontakt mezi povrchem mikroobvodu a povrchem těla. A to bude vyžadovat minimálně odstranění laku na místě instalace a vyvrtání otvoru pro upevňovací šroub.V tomto místě se rychle vytvoří centrum koroze. Proto tento nápad není nejlepší. Je lepší vyrobit malý samostatný radiátor z kusu hliníkového plechu.
Video: Připojení a kontrola stabilizátorů L7812CV a LM317T pro LED DRL na VAZ-2106.
Problematika použití stabilizátoru pro denní svícení není tak jednoduchá, jak se na první pohled zdá. Pro rozhodnutí o jeho aplikaci a volbě způsobu instalace je zapotřebí určité technické zázemí. Při této volbě pomohou recenzní materiály.