На жаль, бортова мережа автомобілів B-класу рідко підготовлена належним чином для світлодіодного освітлення. Викладене нижче є ще однією можливою варіацією вирішення проблеми згорають світлодіодних ламп.
Напевно кожен автовласник Hyundai Solaris якщо і не з особистого досвіду, то зі слів інших знайомий з проблемою постійно перегорає світлодіодних ламп. На жаль, штатно нашого автомобіля не покладаються діодні лампи, а значить і бортова мережа на них не розрахована. Я особисто зіткнувся з цією проблемою після установки діодного підсвічування заднього номера.
Суть проблеми
На ринку автоелектрики вже досить давно рясніють світлодіодні лампи самих різних потужностей під різні цоколі й цілі, асортимент постійно розширюється, але, на жаль, це не сильно впливає на якість самих ламп і їх адаптацію під автомобілі з підвищеним напругою бортової мережі.
Вигорілі і вигоряючі світлодіоди в лампі з цоколем T10 (габарити, задній хід, підсвічування номера)
Основних причин, за якими світлодіодні лампи спочатку починають мерехтіти, а потім і зовсім згорають, три:
1. Неякісна пропайка контактів, що призводить до перегріву та вигоряння. Вирішити цю проблему можна самому підручними засобами (хоча часто перепаювання контактів виявляється лише тимчасовим заходом) або просто шукати більш якісну продукцію від європейських виробників. Все частіше на ринку зустрічаються світлодіодні лампи з мікроконтролерами, стабілізуючими напруга. Такі, наприклад, я ставив собі в задній хід.
2. Підвищена температура навколишнього середовища. Висока температура може бути викликана особливістю розташування ламп в освітлювальному приладі і безпосередньою близькістю до джерела великого тепла, такого як, наприклад, галогенова лампа головного світла або двигун. Наприклад, в нелінзованной фарі Hyundai Solaris габаритна лампа близько є сусідами з бігалогеновой лампою головного світла. При цьому температура всередині фари поблизу лампи досягає 90 градусів, що згубно для діодів. Рішенням такої проблеми може стати тільки використання термостійких порівняно дорогих COB-діодів або ж термоізоляція від лампи головного світла, що вкрай складно реалізувати.
3. Підвищена напруга бортової мережі. Як відомо, чим свіже (новіше) акумулятор, тим вище на ньому напруга. На моєму однорічному акумуляторі напруга 12,75 В, а при запущеному двигуні завдяки генератору воно зростає аж до 14,55 В. На всіх доданих лампах, що підходять нам, цілком чітко вказано робоча напруга 12 В. На жаль, найчастіше, це не просто робоча напруга , а максимально допустима напруга. Особливо для китайських і тайваньських ламп, виробники яких в буквальному сенсі вичавлюють всі соки з нещасних світлодіодів, що працюють при 12 В на межі своїх можливостей. Ну, а як вже ви здогадалися, напруга більше 12 В призводить до надмірного струму, який вбиває світлодіоди. Так, за місяць можна встигнути поміняти кілька ламп і знову виявити, що черговий світлодіод почав мерехтіти. Як же бути? Рішення саме цієї проблеми я хочу висвітлити докладніше.
Рішення
Проблема ясна, тепер про рішення. Банально доставивши навантаження в бортову мережу, тим самим знизивши напругу, ми отримаємо сумнівний ефект, тому що у світлодіодів дуже малий діапазон робочої напруги (амплітуда становить в середньому 3-4 В). Таким чином, підібрати навантаження так, щоб лампи нормально світили як при запущеному двигуні, так і при заглушеному практично неможливо. У кращому випадку вийде вкрай тьмяне світло при заглушеному і помірно яскравий при включеному, що неприйнятно, а значить нам потрібна стабілізація. І в цьому випадку нам допоможе мікросхема зі стабілізатором напруги. Цю ідею мені підкинув wattawaara. а так же допоміг з реалізацією, за що йому величезне спасибі.
Піддослідні COB-світлодіодні лампи (2 Вт, 200 люменів)
Для тестування мікросхеми я використовував COB-світлодіодні лампи (2 Вт, 200 люменів), замовлені на DealExtreme.
Мікросхема зі стабілізатором напруги
У мікросхемі використовувався перевірений роками вітчизняний стабілізатор КР142ЕН8Б, що дозволяє стабілізувати напругу до 12 В при вхідному напрузі до 35 В. Зверніть увагу, що для цього стабілізатора максимальний струм навантаження не повинен перевищувати 1.5 А. До речі, при навантаженні понад 1 А стабілізатор починає істотно грітися, а значить на мінусову петлю потрібно вішати пасивний радіатор.
Використані металлоплёночние конденсатори К73-17 номіналами 0,1 і 0,33 мкФ служать фільтрами, що згладжують короткочасні піки і шуми, а випрямний діод 1N5408 (так-так, він до 1000 В, вже що було під рукою) перешкоджає можливому зворотному паразитного струму. Зібрати таку схему нескладно, все елементи доступні в будь-якому магазині радіоелектроніки. Я все компоненти знайшов в інтернет-магазині Чіп і Діп. Платою для збірки послужила звичайна пластина текстоліту, знайдена на роботі. ;-)
У моєму випадку терморегулятори наступна:
1 (жовтий) - входить «+»;
2 (чорний) - входить «-»;
3 (чорний) - виходить «-»;
4 (червоний) - виходить «+».
Для зручності установки / демонтажу використовувався звичайний комп'ютерний роз'єм живлення. Мікросхема ставиться послідовно в ланцюг перед кінцевим споживачем. Продублював мінус свідомо, щоб при необхідності легко демонтувати всю плату, замінивши її заглушкою.
Як видно на фото вище, потрібний ефект досягнутий - напруга стабілізована за 14,1 В до робочих 11,89 В, що забезпечує светодиодам тривалий термін життя і достатній рівень яскравості. До речі, споживання цих COB-діодних ламп в сумі не перевищує 100 мА при напрузі
12 В. На цьому все, спасибі за увагу!
Залежність вихідної напруги від вхідного. Навантаження мінімальна і обумовлена тільки опором мультиметра
Модуль LM2596 CL2122 (DC-DC конвертер 1.23 В-30 В)
Технічні характеристики:
Допустиме вхідна напруга: 4 В - 35 В;
Вихідна напруга: 1.23 В - 30 В;
Максимальний вхідний струм: 3 А (рекомендується підключати споживача на не більше 2,5 А, інакше потрібне додаткове охолодження);
Ефективність перетворення: 92% (найвища);
Частота перемикання: 150 кГц;
Максимальна пульсація вихідного сигналу: 30 мА (знову ж краще не допускати більш 25 мА);
Виробник: Leivin (Китай).
Модуль LM2596 CL2122 (DC-DC конвертер 1.23 В-30 В)
Як видно з фотографій якість виготовлення цілком прийнятне, гідна заводська пайка, а ціна в два рази нижче (на момент покупки
60 р / шт), ніж збирати самому плату з компонентів, куплених в роздрібному магазині радіодеталей. За точністю стабілізації нарікань немає.
Зведена таблиця результатів тестування нижче.
Залежність вихідної напруги від вхідного.
Тест проводився наступним чином: подавалося вхідна напруга 15 В, регулятор вихідної напруги виставлений так, щоб вихідна напруга було точно 12 В. Далі з кроком 0,2 В вхідна напруга поступово знижувався до 12 В. Навантаження була мінімальна і обумовлена тільки опором мультиметра.
Як видно зі зведеної таблиці стабілізація заводського модуля куди плавніше і точніше саморобного, а значить рекомендований до впровадження в проводку автомобіля.
Удачі в освітленні! Зробимо цей світ трішки яскравішим! ;-)
Ціна питання: 100 ₽