DRL-Spannungsregelung

In den letzten Jahren haben Autofahrer begonnen, ihre Autos mit Tagfahrlicht auszustatten. Obwohl die Regeln die Verwendung normaler Beleuchtungseinrichtungen (Nebelscheinwerfer, Scheinwerfer usw.) in dieser Funktion zulassen, ziehen es viele vor, DRLs in Form separater Einheiten durchzuführen. Und einige Autofahrer sind mit der Tatsache konfrontiert, dass die LEDs, auf deren Grundlage die Lichter hergestellt werden, ausfallen, ohne ein Jahr lang gearbeitet zu haben. Der Grund für einen so kurzen Service ist nicht im Detail geklärt. Vielleicht liegt das an der Qualität von LEDs unbekannter Hersteller, oder daran, dass Hersteller die deklarierte Ressource von Halbleiterprodukten stark überschätzen, oder vielleicht liegt es auch an der unzureichenden Kühlung.

Es besteht jedoch die starke Meinung, dass LEDs aufgrund einer instabilen Spannung im Bordnetz des Fahrzeugs oder aufgrund kurzfristiger Überspannungen im Stromkreis ausfallen, deren Amplitude mehrere zehn Volt erreicht. Sie versuchen, diesem Ärger zu entkommen, indem sie einen Spannungsstabilisator für das Bordnetz für das Tagfahrlicht des Autos installieren.

Wie viel Volt sollte der Stabilisator haben?

Wenn der Stabilisator Tagfahrlicht mit Industrielampen verwendet wird, muss seine Ausgangsspannung gleich der auf dem Gerätegehäuse angegebenen Versorgungsspannung sein. In den meisten Fällen sind es 12 Volt. Bei einem hausgemachten System müssen Sie dessen Schema berücksichtigen.

Schema einer Laterne aus einer Kette von Zenerdioden.

Es besteht in der Regel aus konsistent Ketten von 2..4 LEDs und einem Löschwiderstand. Für den normalen Betrieb der LED muss ihre Nennspannung an ihr abfallen. Bei einer ARPL-Star-3W-BCB-LED beträgt der Spannungsabfall beispielsweise 3,6 V. Für eine Kette aus drei Elementen müssen 3,6 * 3 = 10,8 Volt bereitgestellt werden. Am Vorschaltgerät sollte eine weitere kleine Spannung abfallen (deren Wert wird während der Berechnung ermittelt, 1..2 Volt). Als Ergebnis gehen wir auf etwa 12 Volt aus.

Was sind Spannungsstabilisatoren für DRL

Die einfachsten und billigsten Stabilisatoren sind vom linearen Typ. Sie verteilen die Netzspannung zwischen dem Regelelement (Transistor) und der Last um.

Das Funktionsprinzip eines linearen Spannungsreglers.

Wenn die Eingangsspannung abnimmt oder der Laststrom ansteigt, öffnet der Transistor leicht und die Spannung an der Last steigt an. Wenn die Eingangsspannung gestiegen oder der Laststrom gesunken ist, schließt der Regler das Leistungsteil ein wenig und die Spannung über der Last nimmt ab. So wird Stabilität erreicht. Vorteile solcher Stabilisatoren:

• Einfachheit;
• kostengünstig;
• kann in einer integrierten Version für eine Festspannung erworben werden.

Zu den Minuspunkten gehören große Leistungsverluste aufgrund der Verlustleistung am Steuerelement (in diesem Zusammenhang ist ein effektiver Kühlkörper erforderlich) und die Notwendigkeit eines merklichen Überschusses der Eingangsspannung über den Ausgang.

Schaltstabilisatoren sind frei von diesen Mängeln, sie verteilen Energie über die Zeit, aber ihr Problem ist die Komplexität der Herstellung. Die Selbstmontage erfordert bestimmte Kenntnisse und Qualifikationen.

Wie man das Richtige wählt

Um ein Industriegerät auszuwählen, müssen Sie die folgenden Parameter angeben:

• Ausgangsspannung;
• Betriebsstrom;
• minimale Eingangsspannung (das Maximum beträgt normalerweise mehrere zehn Volt, eine solche Spannung ist im Autonetz nicht vorhanden).

So wählen Sie die Ausgangsspannung, oben gesagt. Der Betriebsstrom muss die Stromaufnahme der Lampen (oder der Lampe, wenn der Stabilisator auf jedem Gerät separat platziert ist) mit einem Spielraum übersteigen. Nur wenige Menschen achten auf den letzten Parameter, aber er kann einen kritischen Einfluss auf den Betrieb des gesamten Systems haben.

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Wir untersuchen beliebte Spannungsstabilisierungsschaltungen

Zunächst müssen Sie ein Geräteschema auswählen. Es gibt viele Empfehlungen im globalen Netzwerk, solche Blöcke auf integrierten Linearstabilisatoren 7812 (KR142EN8B) zu montieren.

Stabilisierungsschaltung für 7812 aus dem Internet (ein offensichtlicher Fehler - am Eingang müssen mindestens 14,5 Volt anliegen).

Diejenigen, die solche Schemata veröffentlichen, achten auf ihre Einfachheit und den Mangel an Anpassungsbedarf und vergessen dabei ein Problem völlig. Für den normalen Betrieb sollten an einem solchen Stabilisator mindestens 2,5 Volt anfallen - das steht in jedem Datenblatt.Einfach gesagt, für zumindest eine gewisse wirksame Stabilisierung am Ausgang müssen am Eingang mindestens 14,5 Volt anliegen. In einem Auto mit funktionierendem Generator sollte diese Spannung nicht sein, und bei einem niedrigeren Wert macht es keinen Sinn, eine solche Schaltung zu verwenden. Als Kompromiss können Sie einen 9-Volt-Stabilisator (LM7809) verwenden, dessen Leistung bei 11,5 Volt am Eingang beginnt, die Helligkeit der Lichter jedoch abnimmt. Gemäß den Anforderungen von GOST sollte die Mindestlichtstärke 400 cd betragen, und Sie können diese Grenze nicht unterschreiten..

Empfehlungen, eine Diode am Eingang zu platzieren, sehen noch unbedachter aus.

Die Schaltung aus dem Netzwerk ist ein 7812-Chip mit einer Diode am Eingang.

Sein Zweck ist sehr zweifelhaft - es ist nicht erforderlich, den Mikroschaltkreis mit einer stabilen Installation vor Verpolung zu schützen. Am Silizium-p-n-Übergang fallen jedoch weitere 0,6 Volt ab, und für den normalen Betrieb werden mindestens 15 Volt benötigt.

Integrierte 12-Volt-Leitungsschaltungen (mit oder ohne Diode) eignen sich nur zum Abschneiden von Hochspannungsspitzen auf dem +12-Volt-Bus (falls tatsächlich vorhanden). Das heißt, sie können als eine Art "Zener-Barriere" dienen, aber eine solche Barriere kann viel einfacher gemacht werden. Die Zenerdiode Ust muss parallel zur LED-Kette eingeschaltet werden, wobei die Betriebsspannung geringfügig überschritten wird. Im Normalmodus ist sein Widerstand groß und beeinträchtigt den Betrieb der Leuchte nicht. Wenn die Stabilisierungsspannung überschritten wird (z. B. 15 Volt), öffnet sie und „schneidet“ den Überschuss ab.

Parallelschaltung einer Zenerdiode mit einer Laterne.

Stabilisatoren auf LDO-Chips (Low Drop Out) funktionieren etwas besser.Sie sehen aus wie normale Linearregler, aber sie benötigen nur einen Abfall von 1,2 Volt, um richtig zu funktionieren, und eine effektive Regulierung beginnt bereits bei 13,2 Volt. Das ist schon besser, aber immer noch nicht genug für eine normale Funktion. Die Mikroschaltungen LM1084 und LM1085 eignen sich für die Arbeit in einer solchen Schaltung, aber die Schaltung für ihre Aufnahme ist etwas komplizierter.

Schema der Einbeziehung von LDO LM1084.

Um eine Ausgangsspannung von 12 Volt zu erhalten, muss der Widerstandswert des Widerstands R1 240 Ohm und R2 - 2,2 kOhm betragen. Es gibt ein grundlegendes Hindernis für die weitere Verringerung des Abfalls - der Regler besteht aus einem Bipolartransistor, und an seinen Emitter- und Kollektorübergängen sollten mindestens 1,2 Volt anfallen. Dies lässt sich leicht umgehen, indem man als Regelelement einen Feldeffekttransistor verwendet. Nach diesem Prinzip aufgebaute integrierte Schaltungen sind schwer zu finden, noch schwieriger nach den erforderlichen Parametern auszuwählen, und sie sind teurer. Aber ein solches Gerät selbst auf diskreten Elementen herzustellen, liegt in der Macht eines Funkamateurs mit durchschnittlicher Qualifikation.

Schema eines Linearreglers an einem leistungsstarken Feldeffekttransistor.

Elementbewertungen:

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

Die Ausgangsspannung wird durch das Verhältnis R5/R6 eingestellt. Bei den angegebenen Nennwerten beträgt der Ausgang 12 Volt, der Eingang benötigt nicht mehr als 12,5. Dies ist eine wesentliche Verbesserung. Ein grundlegender Sprung ist aber nur durch den Einsatz eines Schaltnetzteils zu erreichen. Ein solcher Aufwärtswandler kann auf dem XL6009-Chip montiert werden.

Impulsschaltung auf XL6009.

Ein solcher Stabilisator in fertiger Form kann auf gängigen Internetseiten bestellt werden.Es gibt jedoch ein Problem: Aus wirtschaftlichen Gründen installieren Hersteller häufig Elemente, die für einen Strom von nicht mehr als 1 A ausgelegt sind (obwohl die Mikroschaltung einen Strom von bis zu 3 A liefern kann). Oder es dürfen beispielsweise keine Eingangs- oder Ausgangsoxidkondensatoren installiert werden. Auch die im Datenblatt angegebene Schottky-Diode N5824 beginnt sich bei Strömen über 1,5 A zu erwärmen. Stattdessen müssen Sie eine leistungsstärkere Diode wie SR560 verwenden. Alle diese Ersetzungen und Vereinfachungen führen zu einer Überhitzung der Platine und ihrem Ausfall.

Das Video zeigt ein Beispiel für die Montage eines 12-Volt-Stabilisators.

Herstellungsempfehlungen

Für die Fertigung werden elektronische Bauteile für die ausgewählte Schaltung benötigt. Sie können sie in Fachgeschäften oder über das Internet kaufen. Für ein Gerät, das auf einem integrierten Linearstabilisator basiert, wird kein Gehäuse benötigt, aber Sie müssen sich um den Kühler kümmern. Außerdem wird bei der Herstellung eines linearen auf diskreten Elementen ein Heizkörper benötigt. Komplexere Geräte müssen auf Platinen montiert werden. Diejenigen, die Heimtechnologien besitzen, können selbst eine Leiterplatte entwerfen und ätzen. Der Rest ist besser, ein Steckbrett zu verwenden - schneiden Sie das notwendige Stück ab und montieren Sie die Elemente darauf.

Steckbrettmontage.

Sie müssen auch ein Gehäuse aufnehmen oder zusammenbauen, ohne die Wärmeableitung zu vergessen. Das Anziehen der Platine in Schrumpfschlauch ist in dieser Hinsicht nicht die beste Option. Sie benötigen außerdem einen Lötkolben mit einem Satz Verbrauchsmaterialien.

Es ist schwierig, allgemeine Anweisungen für die Herstellung zu geben - alles hängt vom gewählten Schema und den bevorzugten Technologien ab. Aber Sie können denjenigen, die wenig Erfahrung in der Herstellung elektronischer Geräte haben, einige Ratschläge geben:

• alle Verbindungen müssen sorgfältig gelötet werden (wobei versucht wird, die Elemente und Leiter in der Isolierung nicht zu überhitzen) - die Betriebsbedingungen sind mit Schütteln und Temperaturänderungen verbunden, und ein Löten von schlechter Qualität macht sich sofort bemerkbar.
• der Körper der Struktur muss das Eindringen von Wasser und Schmutz verhindern - wenn das Gerät unter der Haube installiert wird, reichen diese Substanzen aus.
• wenn das Gehäuse nicht verwendet wird, müssen die Lötstellen sorgfältig isoliert werden - aus den gleichen Gründen;
• Nach dem Zusammenbau und der Überprüfung der Leistung ist es nicht überflüssig, die Platine von der Lötseite mit Lack zu bedecken und zu trocknen.

Nur eine sorgfältige Herangehensweise an die Herstellung kann zumindest eine lange Arbeit hausgemachter Produkte unter rauen Bedingungen garantieren.

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Selbstgebautes Tagfahrlicht

 

Installation auf DRL

Der Stabilisator wird unabhängig davon, wie er zusammengebaut ist, in einem Kabelbruch installiert, der vom Schalter oder kommt Regler zum Tagfahrlicht. Dies geschieht an jedem geeigneten Ort. Wenn die Leistung des Reglers ausreicht, um mit zwei Lampen zu arbeiten, können Sie ihn bis zur Trennung in die Unterbrechung des Stromkabels von zwei Lampen einbeziehen. Wenn nicht, benötigt jede DRL-Lampe zwei Geräte.

Anschließen eines Stabilisierungsgeräts.

Wir dürfen nicht vergessen, den negativen Draht mit dem gemeinsamen Leiter des Autos zu verbinden. Eine weitere häufig gestellte Frage ist der Einbau eines Kühlkörpers für einen Linearregler. Es gibt eine Idee, eine Autokarosserie als Kühlelement zu verwenden. Seine Fläche ist groß und es wird die Wärme perfekt abführen. Vorausgesetzt, dass ein zuverlässiger thermischer Kontakt zwischen der Oberfläche des Mikroschaltkreises und der Oberfläche des Körpers bereitgestellt wird. Und das erfordert mindestens das Entfernen der Lackierung am Einbauort sowie das Bohren eines Lochs für die Befestigungsschraube.An dieser Stelle bildet sich schnell ein Korrosionsherd. Daher ist diese Idee nicht die beste. Es ist besser, einen kleinen separaten Heizkörper aus einem Stück Aluminiumblech herzustellen.

Video: Anschließen und Überprüfen der Stabilisatoren L7812CV und LM317T für LED-DRLs am VAZ-2106.

Das Thema der Verwendung eines Stabilisators für das Tagfahrlicht ist nicht so einfach, wie es auf den ersten Blick scheint. Um über seine Anwendung und die Wahl der Installationsmethode zu entscheiden, ist ein gewisser technischer Hintergrund erforderlich. Bewertungsmaterialien helfen, diese Wahl zu treffen.