Regulació de tensió DRL

En els darrers anys, els automobilistes han començat a equipar els seus cotxes amb llums de circulació diürna. Tot i que les normes permeten l'ús de dispositius d'il·luminació habituals (fars antiboira, fars, etc.) amb aquesta capacitat, molts prefereixen realitzar DRL en forma d'unitats separades. I alguns motoristes s'enfronten al fet que els LED, en funció dels quals es fan els llums, fallen sense haver treballat durant un any. El motiu d'un servei tan curt no s'ha aclarit amb detall. Potser això es deu a la qualitat dels LED de fabricants desconeguts, o al fet que els fabricants sobreestimen molt el recurs declarat dels productes semiconductors, o potser es tracta d'una refrigeració insuficient.

Però hi ha una forta opinió que els LED fallen a causa d'una tensió inestable a la xarxa a bord del cotxe o a causa de sobretensions a curt termini en el circuit d'alimentació, l'amplitud dels quals arriba a diverses desenes de volts. Intenten fugir d'aquest problema instal·lant un estabilitzador de tensió per a la xarxa a bord del DRL del cotxe.

Quants volts ha de tenir l'estabilitzador

Si l'estabilitzador DRL utilitzat amb làmpades industrials, la seva tensió de sortida ha de ser igual a la tensió d'alimentació indicada a la carcassa del dispositiu. En la majoria dels casos és de 12 volts. Per a un sistema casolà, cal tenir en compte el seu esquema.

Esquema d'una llanterna a partir d'una cadena de díodes zener.

Normalment consta de consistent cadenes de 2..4 LED i una resistència d'extinció. Per al funcionament normal del LED, la seva tensió nominal ha de baixar a través d'ell. Per exemple, per a un LED ARPL-Star-3W-BCB, la caiguda de tensió és de 3,6 V. Per a una cadena de tres elements, s'ha de proporcionar 3,6 * 3 = 10,8 volts. Un altre petit voltatge hauria de caure al llast (el seu valor es determina durant el càlcul, 1..2 volts). Com a resultat, sortim a uns 12 volts.

Què són els estabilitzadors de tensió per a DRL

Els estabilitzadors més senzills i econòmics són de tipus lineal. Redistribueixen la tensió de xarxa entre l'element regulador (transistor) i la càrrega.

Principi de funcionament d'un regulador de tensió lineal.

Quan la tensió d'entrada disminueix o el corrent de càrrega augmenta, el transistor s'obre lleugerament i augmenta la tensió a través de la càrrega. Si la tensió d'entrada ha augmentat o el corrent de càrrega ha caigut, el regulador tanca una mica l'element de potència i la tensió a través de la càrrega disminueix. Així s'aconsegueix l'estabilitat. Avantatges d'aquests estabilitzadors:

• senzillesa;
• baix cost;
• es pot comprar en una versió integrada per a una tensió fixa.

Entre els inconvenients hi ha grans pèrdues de potència a causa de la dissipació de l'element de control (en aquest sentit, es necessita un dissipador de calor efectiu) i la necessitat d'un excés notable de la tensió d'entrada sobre la sortida.

Els estabilitzadors de commutació estan lliures d'aquestes deficiències, distribueixen l'energia al llarg del temps, però el seu problema és la complexitat de la fabricació. L'autoassemblatge requereix certs coneixements i qualificacions.

Com triar el correcte

Per seleccionar un dispositiu industrial, heu d'especificar els paràmetres següents:

• tensió de sortida;
• corrent de funcionament;
• tensió d'entrada mínima (la màxima sol ser diverses desenes de volts, aquesta tensió no existeix a la xarxa del cotxe).

Com seleccionar la tensió de sortida, es va dir anteriorment. El corrent de funcionament ha de superar el consum de corrent de les làmpades (o làmpada, si l'estabilitzador es col·loca a cada dispositiu per separat) amb un marge. Poca gent es fixa en l'últim paràmetre, però pot tenir un impacte crític en el funcionament de tot el sistema.

Llegeix també: Com triar els llums de circulació adequats en un cotxe perquè no us multin

Estudiem circuits estabilitzadors de tensió populars

En primer lloc, heu de triar un esquema de dispositiu. Hi ha moltes recomanacions a la xarxa global per muntar aquests blocs en estabilitzadors lineals integrals 7812 (KR142EN8B).

Circuit estabilitzador per a 7812 d'Internet (un error evident: hi ha d'haver almenys 14,5 volts a l'entrada).

Aquells que publiquen aquests esquemes presten atenció a la seva senzillesa i falta de necessitat de personalització, oblidant-se completament d'un problema. Per al funcionament normal, almenys 2,5 volts haurien de caure en aquest estabilitzador; això s'escriu a qualsevol full de dades.Simplement, per almenys una estabilització efectiva a la sortida, ha d'haver almenys 14,5 volts a l'entrada. En un cotxe amb un generador en funcionament, aquesta tensió no hauria de ser, i a un valor inferior, no té sentit utilitzar aquest circuit. Com a compromís, podeu utilitzar un estabilitzador de nou volts (LM7809), el seu rendiment començarà a partir d'11,5 volts a l'entrada, però la brillantor de les llums disminuirà. D'acord amb els requisits de GOST, la intensitat lluminosa mínima hauria de ser de 400 cd i no podeu caure per sota d'aquest límit..

Les recomanacions per posar un díode a l'entrada semblen encara més irreflexives.

El circuit de la xarxa és un xip 7812 amb un díode a l'entrada.

El seu propòsit és molt dubtós: no cal protegir el microcircuit de la polaritat inversa amb una instal·lació estable. Però a la unió p-n de silici, cauran 0,6 volts addicionals i es necessitaran almenys 15 volts per al funcionament normal.

Els circuits de línia integrada de 12 volts (amb o sense díode) només són adequats per tallar pics d'alta tensió al bus de +12 volts (si n'hi ha realment). És a dir, poden servir com una mena de "barrera Zener", però aquesta barrera es pot fer molt més senzilla. Cal encendre el díode zener Ust en paral·lel amb la cadena de LED, superant lleugerament la tensió de funcionament. En mode normal, la seva resistència és gran, no afectarà el funcionament de l'il·luminació. Si es supera la tensió d'estabilització (per exemple, 15 volts), s'obrirà i "tallarà" l'excés.

Connexió d'un díode zener en paral·lel amb una llanterna.

Els estabilitzadors dels xips LDO (low drop out) funcionen una mica millor.Semblan reguladors lineals normals, però només necessiten una caiguda d'1,2 volts per funcionar correctament, i la regulació efectiva començarà tan aviat com 13,2 volts. Que ja és millor, però encara no és suficient per al funcionament normal. Els microcircuits LM1084 i LM1085 són adequats per treballar en aquest circuit, però el circuit per a la seva inclusió és una mica més complicat.

Esquema d'inclusió de LDO LM1084.

Per obtenir una tensió de sortida de 12 volts, la resistència de la resistència R1 ha de ser de 240 ohms i R2 - 2,2 kOhms. Hi ha un obstacle fonamental per reduir encara més la caiguda: el regulador està fet en un transistor bipolar i almenys 1,2 volts haurien de caure a les seves unions emissor i col·lector. Això es pot evitar fàcilment utilitzant un transistor d'efecte de camp com a element regulador. Els circuits integrats construïts segons aquest principi són difícils de trobar, encara més difícils de seleccionar segons els paràmetres requerits i són més cars. Però fer un dispositiu d'aquest tipus amb elements discrets està a la potència fins i tot d'un radioaficionat de qualificació mitjana.

Esquema d'un regulador lineal sobre un potent transistor d'efecte de camp.

Valoracions dels elements:

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

La tensió de sortida s'estableix per la relació R5/R6. Amb les classificacions indicades, la sortida serà de 12 volts, l'entrada no necessitarà més de 12,5. Aquesta és una millora important. Però només es pot aconseguir un salt fonamental utilitzant una font d'alimentació commutada. Aquest convertidor augmentador es pot muntar al xip XL6009.

Circuit d'impuls al XL6009.

Aquest estabilitzador en forma acabada es pot demanar a llocs d'Internet populars.Però hi ha un problema: fora de l'economia, els fabricants solen instal·lar elements dissenyats per a un corrent de no més d'1 A (tot i que el microcircuit és capaç de subministrar un corrent de fins a 3 A). O, per exemple, és possible que els condensadors d'òxid d'entrada o de sortida no estiguin instal·lats. Fins i tot el díode Schottky N5824, indicat al full de dades, comença a escalfar-se a corrents superiors a 1,5 A. En lloc d'això, heu d'utilitzar un díode més potent, com l'SR560. Totes aquestes substitucions i simplificacions provoquen un sobreescalfament de la placa i la seva fallada.

El vídeo mostra un exemple de muntatge d'un estabilitzador de 12 volts.

Recomanacions de fabricació

Per a la fabricació, seran necessaris components electrònics per al circuit seleccionat. Podeu comprar-los en botigues especialitzades o per Internet. Per a un dispositiu basat en un estabilitzador lineal integrat, no cal un estoig, però cal tenir cura del radiador. A més, es necessitarà un radiador en la fabricació d'elements lineals sobre discrets. Els dispositius més complexos s'han de muntar a les plaques. Els que tinguin tecnologies domèstiques podran dissenyar i gravar una placa de circuit imprès pel seu compte. La resta és millor utilitzar una placa: tallar la peça necessària i muntar-hi els elements.

Muntatge de placa de prova.

També cal recollir o muntar un estoig, sense oblidar la dissipació de calor. Endurir el tauler a la termocontracció no és la millor opció en aquest sentit. També necessitareu un soldador amb un joc de consumibles.

És difícil donar instruccions generals per a la fabricació: tot depèn de l'esquema escollit i de les tecnologies preferides. Però podeu donar alguns consells a aquells que tenen poca experiència en la fabricació de dispositius electrònics:

• totes les connexions s'han de soldar amb cura (intentant no sobreescalfar els elements i els conductors de l'aïllament) - les condicions de funcionament s'associaran amb sacsejades i canvis de temperatura, i la soldadura de mala qualitat es farà sentir immediatament;
• el cos de l'estructura ha d'evitar que l'aigua i la brutícia entrin dins: en instal·lar el dispositiu sota el capó, aquestes substàncies seran suficients;
• si no s'utilitza el estoig, els punts de soldadura s'han d'aïllar amb cura, per les mateixes raons;
• després de muntar i comprovar el rendiment, no serà superflu cobrir el tauler des del costat de la soldadura amb vernís i assecar-lo.

Només un enfocament acurat de la fabricació pot garantir almenys un llarg treball de productes casolans en condicions dures.

Llegeix també

DRL fet a si mateix

 

Instal·lació en DRL

L'estabilitzador, independentment de com estigui muntat, s'instal·la en un trencament del cable procedent de l'interruptor o controlador als llums de circulació diürna. Això es fa en qualsevol lloc convenient. Si la potència del regulador és suficient per treballar amb dues làmpades, podeu incloure-la en el trencament del cable d'alimentació de dues làmpades, fins al punt de separació. Si no, cada llum DRL necessitarà dos dispositius.

Connexió d'un dispositiu estabilitzador.

No hem d'oblidar de connectar el cable negatiu al conductor comú del cotxe. Una altra pregunta freqüent és la instal·lació d'un dissipador de calor per a un regulador lineal. Hi ha una idea d'utilitzar la carrosseria d'un cotxe com a element de refrigeració. La seva àrea és gran i eliminarà perfectament la calor. Sempre que es proporcioni un contacte tèrmic fiable entre la superfície del microcircuit i la superfície del cos. I això requerirà, com a mínim, la retirada de la pintura al lloc d'instal·lació, així com la perforació d'un forat per al cargol de fixació.En aquest lloc, ràpidament es forma un centre de corrosió. Per tant, aquesta idea no és la millor. És millor fer un petit radiador separat d'un tros de xapa d'alumini.

Vídeo: connexió i comprovació dels estabilitzadors L7812CV i LM317T per a LED DRL al VAZ-2106.

El problema d'utilitzar un estabilitzador per als llums de circulació diürna no és tan senzill com sembla a primera vista. Per decidir sobre la seva aplicació i l'elecció del mètode d'instal·lació, cal una determinada formació tècnica. Els materials de revisió us ajudaran a fer aquesta elecció.