Regolazione della tensione DRL

Negli ultimi anni, gli automobilisti hanno iniziato a dotare le loro auto di luci di marcia diurna. Sebbene le regole consentano l'uso di normali dispositivi di illuminazione (fendinebbia, fari, ecc.) In questa capacità, molti preferiscono eseguire DRL sotto forma di unità separate. E alcuni automobilisti si trovano di fronte al fatto che i led, in base ai quali sono fatte le luci, si guastano senza aver funzionato per un anno. Il motivo di un servizio così breve non è stato chiarito in dettaglio. Forse ciò è dovuto alla qualità dei LED di produttori sconosciuti, o al fatto che i produttori sovrastimano notevolmente la risorsa dichiarata dei prodotti a semiconduttore, o forse si tratta solo di un raffreddamento insufficiente.

Ma c'è una forte opinione secondo cui i LED si guastano a causa della tensione instabile nella rete di bordo dell'auto oa causa di sovratensioni a breve termine nel circuito di alimentazione, la cui ampiezza raggiunge diverse decine di volt. Stanno cercando di sfuggire a questo problema installando uno stabilizzatore di tensione per la rete di bordo per il DRL dell'auto.

Quanti volt dovrebbe essere lo stabilizzatore

Se lo stabilizzatore DRL utilizzato con lampade industriali, la sua tensione di uscita deve essere uguale alla tensione di alimentazione indicata sulla custodia del dispositivo. Nella maggior parte dei casi si tratta di 12 volt. Per un sistema fatto in casa, è necessario considerare il suo schema.

Schema di una lanterna da una catena di diodi zener.

Di solito è composto da coerente catene di 2..4 LED e una resistenza di spegnimento. Per il normale funzionamento del LED, la sua tensione nominale deve scendere attraverso di esso. Ad esempio, per un LED ARPL-Star-3W-BCB, la caduta di tensione è di 3,6 V. Per una catena di tre elementi, è necessario fornire 3,6 * 3 = 10,8 volt. Un'altra piccola tensione dovrebbe cadere sul reattore (il suo valore viene determinato durante il calcolo, 1..2 volt). Di conseguenza, usciamo a circa 12 volt.

Cosa sono gli stabilizzatori di tensione per DRL

Gli stabilizzatori più semplici ed economici sono di tipo lineare. Ridistribuiscono la tensione di rete tra l'elemento di regolazione (transistor) e il carico.

Il principio di funzionamento di un regolatore di tensione lineare.

Quando la tensione di ingresso diminuisce o la corrente di carico aumenta, il transistor si apre leggermente e la tensione ai capi del carico aumenta. Se la tensione di ingresso è aumentata o la corrente di carico è diminuita, il regolatore chiude leggermente l'elemento di potenza e la tensione ai capi del carico diminuisce. In questo modo si ottiene la stabilità. Vantaggi di tali stabilizzanti:

• semplicità;
• a basso costo;
• può essere acquistato in versione integrata per una tensione fissa.

Tra gli svantaggi ci sono grandi perdite di potenza dovute alla dissipazione sull'elemento di controllo (a questo proposito è necessario un efficace dissipatore di calore) e la necessità di un notevole eccesso della tensione di ingresso rispetto all'uscita.

Gli stabilizzatori a commutazione sono esenti da queste carenze, distribuiscono energia nel tempo, ma il loro problema è la complessità della produzione. L'autoassemblaggio richiede determinate conoscenze e qualifiche.

Come scegliere il giusto

Per selezionare un dispositivo industriale, è necessario specificare i seguenti parametri:

• tensione di uscita;
• corrente di esercizio;
• tensione di ingresso minima (la massima è solitamente di diverse decine di volt, tale tensione non esiste nella rete dell'auto).

Come selezionare la tensione di uscita, detto sopra. La corrente di funzionamento deve superare il consumo di corrente delle lampade (o della lampada, se lo stabilizzatore è posizionato su ciascun dispositivo separatamente) con un margine. Poche persone prestano attenzione all'ultimo parametro, ma può avere un impatto critico sul funzionamento dell'intero sistema.

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Studiamo circuiti stabilizzatori di tensione popolari

Prima di tutto, devi scegliere uno schema di dispositivi. Ci sono molte raccomandazioni nella rete globale per assemblare tali blocchi su stabilizzatori lineari integrali 7812 (KR142EN8B).

Circuito stabilizzatore per 7812 da Internet (un errore evidente: devono esserci almeno 14,5 volt in ingresso).

Chi pubblica tali schemi presta attenzione alla loro semplicità e alla mancanza di necessità di personalizzazione, dimenticandosi completamente di un problema. Per il normale funzionamento, almeno 2,5 volt dovrebbero cadere su un tale stabilizzatore: questo è scritto in qualsiasi foglio dati.Semplicemente, per almeno una stabilizzazione efficace in uscita, devono esserci almeno 14,5 volt in ingresso. In un'auto con un generatore funzionante, questa tensione non dovrebbe essere e, a un valore inferiore, non ha senso utilizzare un circuito del genere. Come compromesso, puoi utilizzare uno stabilizzatore da nove volt (LM7809), le sue prestazioni partiranno da 11,5 volt in ingresso, ma la luminosità delle luci diminuirà. Secondo i requisiti di GOST, l'intensità luminosa minima dovrebbe essere 400 cd e non puoi scendere al di sotto di questo limite..

Le raccomandazioni per mettere un diodo all'ingresso sembrano ancora più sconsiderate.

Il circuito dalla rete è un chip 7812 con un diodo in ingresso.

Il suo scopo è molto dubbio: non è necessario proteggere il microcircuito dall'inversione di polarità con un'installazione stabile. Ma sulla giunzione p-n del silicio, cadranno altri 0,6 volt e saranno necessari almeno 15 volt per il normale funzionamento.

I circuiti integrati a 12 volt (con o senza diodo) sono adatti solo per interrompere i picchi di alta tensione sul bus +12 volt (se presenti). Cioè, possono fungere da una sorta di "barriera Zener", ma una tale barriera può essere resa molto più semplice. È necessario accendere il diodo zener Ust in parallelo con la catena di LED, superando leggermente la tensione di esercizio. In modalità normale, la sua resistenza è grande, non influirà sul funzionamento dell'apparecchio di illuminazione. Se viene superata la tensione di stabilizzazione (ad esempio 15 volt), si aprirà e "taglierà" l'eccesso.

Collegamento di un diodo zener in parallelo con una lanterna.

Gli stabilizzatori sui chip LDO (low drop out) funzionano un po' meglio.Sembrano normali regolatori lineari, ma hanno solo bisogno di una caduta di 1,2 volt per funzionare correttamente e la regolazione efficace inizierà già a 13,2 volt. Che è già meglio, ma non ancora abbastanza per il normale funzionamento. I microcircuiti LM1084 e LM1085 sono adatti per funzionare in un tale circuito, ma il circuito per la loro inclusione è un po' più complicato.

Schema di inclusione di LDO LM1084.

Per ottenere una tensione di uscita di 12 volt, la resistenza del resistore R1 deve essere di 240 ohm e R2 - 2,2 kOhm. C'è un ostacolo fondamentale all'ulteriore riduzione della caduta: il regolatore è realizzato su un transistor bipolare e almeno 1,2 volt dovrebbero cadere sulle sue giunzioni di emettitore e collettore. Questo può essere facilmente aggirato utilizzando un transistor ad effetto di campo come elemento di regolazione. I circuiti integrati costruiti secondo questo principio sono difficili da trovare, ancor più difficili da selezionare in base ai parametri richiesti, e sono più costosi. Ma realizzare da soli un dispositivo del genere su elementi discreti è alla portata anche di un radioamatore di media qualificazione.

Schema di un regolatore lineare su un potente transistor ad effetto di campo.

Valutazioni degli elementi:

• 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 tensione di uscita è impostata dal rapporto R5/R6. Con i valori indicati, l'uscita sarà di 12 volt, l'ingresso non avrà bisogno di più di 12,5. Questo è un grande miglioramento. Ma un salto fondamentale può essere raggiunto solo utilizzando un alimentatore switching. Un tale convertitore step-up può essere assemblato sul chip XL6009.

Circuito a impulsi su XL6009.

Un tale stabilizzatore in forma finita può essere ordinato su siti Internet popolari.Ma c'è un problema: fuori dall'economia, i produttori installano spesso elementi progettati per una corrente non superiore a 1 A (sebbene il microcircuito sia in grado di fornire corrente fino a 3 A). Oppure, ad esempio, i condensatori di ossido di ingresso o di uscita potrebbero non essere installati. Anche il diodo Schottky N5824, indicato nel datasheet, inizia a scaldarsi a correnti superiori a 1,5 A. Invece, è necessario utilizzare un diodo più potente, come SR560. Tutte queste sostituzioni e semplificazioni portano al surriscaldamento della scheda e al suo guasto.

Il video mostra un esempio di assemblaggio di uno stabilizzatore da 12 volt.

Raccomandazioni di produzione

Per la produzione saranno necessari componenti elettronici per il circuito selezionato. Puoi acquistarli in negozi specializzati o via Internet. Per un dispositivo basato su uno stabilizzatore lineare integrato non è necessaria una custodia, ma è necessario prendersi cura del radiatore. Inoltre, sarà necessario un radiatore nella produzione di un lineare su elementi discreti. I dispositivi più complessi devono essere assemblati su schede. Coloro che possiedono tecnologie domestiche saranno in grado di progettare e incidere un circuito stampato da soli. Il resto è meglio usare una breadboard: taglia il pezzo necessario e monta gli elementi su di esso.

Montaggio su breadboard.

Devi anche raccogliere o assemblare una custodia, senza dimenticare la dissipazione del calore. Stringere la scheda in termoretraibile non è l'opzione migliore a questo proposito. Avrai anche bisogno di un saldatore con un set di materiali di consumo.

È difficile fornire istruzioni generali per la produzione: tutto dipende dallo schema scelto e dalle tecnologie preferite. Ma puoi dare qualche consiglio a chi ha poca esperienza nella fabbricazione di dispositivi elettronici:

• tutte le connessioni devono essere accuratamente saldate (cercando di non surriscaldare gli elementi e i conduttori nell'isolamento) - le condizioni operative saranno associate a scuotimenti e sbalzi di temperatura e la saldatura di scarsa qualità si farà immediatamente sentire;
• il corpo della struttura deve impedire l'ingresso di acqua e sporco: quando si installa il dispositivo sotto il cofano, queste sostanze saranno sufficienti;
• se la custodia non viene utilizzata, i punti di saldatura devono essere accuratamente isolati - per le stesse ragioni;
• dopo aver assemblato e verificato le prestazioni, non sarà superfluo coprire la scheda dal lato saldante con vernice e asciugarla.

Solo un approccio attento alla produzione può garantire almeno un lungo lavoro di prodotti fatti in casa in condizioni difficili.

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DRL autocostruito

 

Installazione su DRL

Lo stabilizzatore, indipendentemente da come è assemblato, è installato in un'interruzione nel filo proveniente dall'interruttore o controllore alle luci diurne. Questo viene fatto in qualsiasi posto conveniente. Se la potenza del regolatore è sufficiente per funzionare con due lampade, è possibile includerla nella rottura del cavo di alimentazione di due lampade, fino al punto di separazione. In caso contrario, ciascuna lampada DRL richiederà due dispositivi.

Collegamento di un dispositivo stabilizzatore.

Non bisogna dimenticare di collegare il filo negativo al conduttore comune dell'auto. Un'altra domanda frequente è l'installazione di un dissipatore di calore per un regolatore lineare. C'è un'idea per utilizzare una carrozzeria come elemento di raffreddamento. La sua area è ampia e rimuoverà perfettamente il calore. A condizione che sia fornito un contatto termico affidabile tra la superficie del microcircuito e la superficie del corpo. E ciò richiederà, come minimo, la rimozione della vernice nel sito di installazione e la perforazione per la vite di fissaggio.In questo luogo si forma rapidamente un centro di corrosione. Pertanto, questa idea non è la migliore. È meglio realizzare un piccolo radiatore separato da un pezzo di foglio di alluminio.

Video: collegamento e controllo degli stabilizzatori L7812CV e LM317T per LED DRL sul VAZ-2106.

Il problema dell'utilizzo di uno stabilizzatore per le luci di marcia diurna non è così semplice come sembra a prima vista. Per decidere sulla sua applicazione e sulla scelta del metodo di installazione, è richiesto un certo background tecnico. I materiali di revisione aiuteranno a fare questa scelta.