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DRL 電壓調節

發佈時間:2021 年 4 月 20 日
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2005

近年來,駕駛者開始為他們的汽車配備日間行車燈。儘管規則允許以這種身份使用常規照明設備(霧燈、前燈等),但許多人更喜歡以單獨單元的形式執行 DRL。一些駕駛者面臨這樣一個事實,即製造車燈的 LED 在沒有工作一年的情況下就失效了。如此短服務的原因尚未得到詳細說明。這可能是由於未知製造商的 LED 質量,或者製造商大大高估了半導體產品的聲明資源,或者這一切都與冷卻不足有關。

但是有一種強烈的觀點認為,LED 失效的原因是汽車車載網絡中的電壓不穩定,或者是由於電源電路中的短時浪湧,其幅度達到了幾十伏。他們正試圖通過為汽車 DRL 的車載網絡安裝穩壓器來擺脫這種麻煩。

穩壓器應該是多少伏

如果穩定器 博士升 與工業燈一起使用時,其輸出電壓必須等於設備外殼上標明的電源電壓。在大多數情況下,它是 12 伏。對於自製系統,您需要考慮其方案。

DRL 電壓調節
來自齊納二極管鏈的燈籠方案。

它通常包括 持續的 2..4 個 LED 鍊和一個淬滅電阻器。對於 LED 的正常運行,其標稱電壓必須下降。例如,對於 ARPL-Star-3W-BCB LED,電壓降為 3.6 V。對於三個元件的鏈,必須提供 3.6 * 3 = 10.8 V。鎮流器上應下降另一個小電壓(其值在計算過程中確定,1..2 伏)。結果,我們的電壓大約為 12 伏。

LED類型功率,W電壓降,V
TDS-P003L4U1333,6
TDSP005L801156,5
ARPL-Star-3W-BCB33..3,6
星3WR33,6
大功率3W33,35..3,6

什麼是 DRL 的穩壓器

最簡單和最便宜的穩定劑是線性的。它們在調節元件(晶體管)和負載之間重新分配電源電壓。

DRL 電壓調節
線性穩壓器的工作原理。

當輸入電壓降低或負載電流增加時,晶體管略微打開,負載兩端的電壓增加。如果輸入電壓增加或負載電流下降,穩壓器會稍微關閉功率元件,負載兩端的電壓會降低。這樣就實現了穩定性。這種穩定劑的優點:

  • 簡單;
  • 低成本;
  • 可以購買固定電壓的集成版本。

其中的缺點是由於控制元件上的耗散導致的大功率損耗(在這方面,需要一個有效的散熱器)以及輸入電壓明顯超過輸出電壓的需要。

開關穩定器沒有這些缺點,它們隨著時間的推移分配能量,但它們的問題是製造的複雜性。自組裝需要一定的知識和資格。

如何選擇合適的

要選擇工業設備,您必須指定以下參數:

  • 輸出電壓;
  • 工作電流;
  • 最小輸入電壓(最大值通常為幾十伏,車聯網中不存在這樣的電壓)。

如何選擇輸出電壓,上面說了。工作電流必須超過燈(或燈,如果將穩定器單獨放置在每個設備上)的電流消耗,並留有餘量。很少有人關注最後一個參數,但它可能對整個系統的運行產生至關重要的影響。

另請閱讀: 如何在汽車上選擇合適的行車燈,以免被罰款

我們研究流行的穩壓電路

首先,您需要選擇一個設備方案。全球網絡中有許多建議將此類塊組裝在整體線性穩定器 7812 (KR142EN8B) 上。

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來自互聯網的 7812 的穩定器電路(一個明顯的錯誤 - 輸入端必須至少有 14.5 伏)。

發布此類方案的人注重其簡單性和無需定制,完全忘記了一個問題。對於正常操作,至少 2.5 伏應落在這樣的穩定器上 - 這寫在任何數據表中。簡單地說,為了至少在輸出端實現一些有效的穩定,輸入端必須至少有 14.5 伏電壓。在帶有工作發電機的汽車中,這個電壓不應該,而且在較低的值下,使用這樣的電路是沒有意義的。作為折衷方案,您可以使用 9 伏穩定器 (LM7809),其性能將從輸入端的 11.5 伏開始,但燈的亮度會降低。 根據 GOST 的要求,最低發光強度應為 400 cd,不能低於此限制。.

在輸入端放置二極管的建議看起來更加不經思考。

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網絡中的電路是一個 7812 芯片,輸入端有一個二極管。

它的目的是非常值得懷疑的——沒有必要通過穩定的安裝來保護微電路免受反極性的影響。但在矽 p-n 結上,會額外下降 0.6 伏,正常工作至少需要 15 伏。

12 伏集成線路電路(帶或不帶二極管)僅適用於切斷 +12 伏總線上的高壓尖峰(如果實際存在)。也就是說,它們可以作為一種“齊納屏障”,但這種屏障可以做得更簡單。需要開啟與 LED 串並聯的齊納二極管 Ust,略高於工作電壓。在普通模式下,它的電阻很大,不會影響燈具的工作。如果超過穩定電壓(例如 15 伏),它將打開並“切斷”超出的電壓。

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將齊納二極管與燈籠並聯。

LDO(低壓降)芯片上的穩定器工作得更好一些。它們看起來像普通的線性穩壓器,但它們只需要 1.2 伏的壓降即可正常工作,而有效的調節最早將在 13.2 伏開始。這已經更好了,但仍然不足以正常運行。 LM1084 和 LM1085 微電路適合在這樣的電路中工作,但包含它們的電路稍微複雜一些。

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包含 LDO LM1084 的方案。

要獲得 12 伏的輸出電壓,電阻器 R1 的電阻必須為 240 歐姆,而 R2 - 2.2 kOhm。進一步降低壓降存在一個基本障礙——穩壓器是在雙極晶體管上製造的,至少 1.2 伏應落在其發射極和集電極結上。這很容易通過使用場效應晶體管作為調節元件來規避。按照這個原理構建的集成電路很難找到,更難根據需要的參數來選擇,而且價格也比較昂貴。但是,即使是普通的業餘無線電愛好者也可以在離散元件上自己製造這樣的設備。

DRL 電壓調節
強大的場效應晶體管上的線性穩壓器方案。

元素評級:

  • R1 - 68 kOhm;
  • R2 - 10 kOhm;
  • R3 - 1 kOhm;
  • R4、R5 - 4.7 kOhm;
  • R6 - 25 kOhm;
  • VD1-BZX84C6V2L;
  • VT1 - AO3401;
  • VT2、VT3 - 2N5550。

輸出電壓由比率 R5/R6 設置。在指定的額定值下,輸出為 12 伏,輸入不超過 12.5。這是一個重大改進。但只有使用開關電源才能實現根本性的飛躍。這樣的升壓轉換器可以組裝在XL6009芯片上。

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XL6009 上的脈衝電路。

可以在流行的 Internet 站點上訂購這種成品形式的穩定器。但是有一個問題——出於經濟考慮,製造商經常安裝設計用於電流不超過 1 A 的元件(儘管微電路能夠提供高達 3 A 的電流)。或者,例如,可能未安裝輸入或輸出氧化物電容器。即使是數據表中所示的肖特基二極管 N5824,在電流超過 1.5 A 時也會開始發熱。相反,您需要使用更強大的二極管,例如 SR560。所有這些更換和簡化都會導致電路板過熱及其故障。

該視頻顯示了組裝 12 伏穩定器的示例。

製造建議

對於製造,將需要用於所選電路的電子元件。您可以在專門商店或通過互聯網購買它們。對於基於集成線性穩定器的設備,不需要外殼,但需要注意散熱器。此外,在製造離散元件上的線性時將需要散熱器。更複雜的設備必須組裝在板上。那些擁有家庭技術的人將能夠自己設計和蝕刻印刷電路板。其餘的最好使用麵包板 - 切掉必要的部分並將元件安裝在上面。

DRL 電壓調節
麵包板安裝。

您還需要拿起或組裝一個外殼,不要忘記散熱。在這方面,將電路板擰緊到熱縮中並不是最好的選擇。您還需要一個帶有一套耗材的烙鐵。

很難給出製造的一般說明——這完全取決於選擇的方案和首選技術。但是你可以給那些對電子設備製造經驗很少的人一些建議:

  • 所有連接都必須仔細焊接(盡量不要使絕緣中的元件和導體過熱) - 操作條件將與震動和溫度變化有關,劣質焊接會立即讓人感覺到;
  • 結構主體必須防止水和污垢進入 - 將設備安裝在引擎蓋下時,這些物質就足夠了;
  • 如果不使用外殼,則必須小心隔離焊點 - 出於相同的原因;
  • 組裝和檢查性能後,從焊接側用清漆覆蓋電路板並乾燥它不會是多餘的。

只有謹慎的製造方法才能保證自製產品在惡劣條件下至少能長時間工作。

另請閱讀

自製DRL

 

在 DRL 上安裝

穩定器,無論其組裝方式如何,都安裝在來自開關或 控制器 到日間行車燈。這是在任何方便的地方完成的。如果穩壓器的功率足以與兩盞燈一起工作,則可以將其包括在兩盞燈的電源線的斷開處,直至分離點。如果沒有,每個 DRL 燈將需要兩個設備。

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連接穩定裝置。

我們一定不要忘記將負極線連接到汽車的公共導體。另一個常見問題是為線性穩壓器安裝散熱器。有一個想法是使用車身作為冷卻元件。它的面積很大,它可以完美地散熱。前提是在微電路表面和主體表面之間提供可靠的熱接觸。這至少需要在安裝現場去除油漆,並為緊固螺釘鑽孔。在這個地方,一個腐蝕中心迅速形成。因此,這個想法並不是最好的。最好用一塊鋁板製作一個小的獨立散熱器。

視頻:為 VAZ-2106 上的 LED DRL 連接和檢查穩定器 L7812CV 和 LM317T。

為日間行車燈使用穩定器的問題並不像乍一看那麼簡單。要決定其應用和安裝方法的選擇,需要一定的技術背景。審查材料將有助於做出這一選擇。

註釋:
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