Стабилизатор тока для светодиодов своими руками

Стабилизатор тока для светодиодов своими руками — схема выпрямителя напряжения 12 вольт для автомоби

В настоящее время трудно представить тюнинг автомобиля без светодиодных ламп. Но порой их установка осложнена тем, что они перегорают. Чтобы избежать этой ситуации, в сеть можно включить стабилизатор тока для светодиодов своими руками. В статье приводятся примеры микросхем, по которым можно его сделать.

Схемы стабилизаторов и регуляторов тока

На двух транзисторах

На операционном усилителе (на ОУ)

На микросхеме импульсного стабилизатора

Фотогалерея «Микросхемы для самодельных выпрямителей»

Видео «Выпрямитель для светодиодов своими руками»

Схемы стабилизаторов и регуляторов тока

Всем известно, что светодиодным лампочкам необходимо питание двенадцать вольт. В сети авто это значение может доходить до 15 В. Светодиодные элементы очень чувствительны, на них такие скачки отражаются отрицательно. Светодиодные лампы могут перегореть либо некачественно светить (мигать, терять яркость и т.д.).

Чтобы светодиоды служили дольше, в электросеть автомобиля включаются драйвера (резисторы). При нестабильности в сети устанавливаются устройства, которые поддерживают постоянное значение. Существует несколько простых микросхем, по которым можно сделать стабилизатор напряжения своими руками. Все компоненты, входящие в цепь, можно приобрести в специализированных магазинах. Обладая начальными знаниями по электротехнике сделать приборы будет несложно.

На КРЕНке

Для того, чтобы сконструировать простейший стабилизатор напряжения 12 вольт своими руками, понадобится микросхема с потреблением 12 В. В этом случае подойдет регулируемый стабилизатор напряжения 12 В LM317. Он может функционировать в электросети, где входной параметр составляет до 40 В. Чтобы прибор стабильно работал, необходимого обеспечивать охлаждение.

Крены для микросхем

Стабилизатор тока на LM317требует для работы небольшой ток до 8 мА, и данное значение обычно остается неизменным, даже при большом токе, протекающем через крен LM317, или при изменении входного значения. Это реализуется с помощью компоненты R3.

Можно применять элемент R2, но пределы при этом будут небольшими. При неизменном сопротивлении LM317 ток, идущий через прибор, будет также стабильным (автор видео — Создано в Гараже).

Входное значение для кренки LM317 может составлять до 8 мА и выше. Пользуясь этой микросхемой, можно придумать стабилизатор тока для ДХО. Это устройство может выступать нагрузкой в бортовой сети или источником электричества при подзарядке аккумуляторной батареи. Сделать простой стабилизатор напряжения LM317 не составляет труда.

На двух транзисторах

На сегодняшний момент пользуются популярностью стабилизирующие устройства для бортовой сети машины на 12 В, разработанные с использованием двух транзисторов. Данную микросхему используют как стабилизатор напряжения для ДХО.

Резистор R2 является токораздающим элементом. При возрастании тока в сети увеличивается напряжение. Если оно достигает значения от 0,5 до 0,6 В, открывается элемент VT1. Открытие компонента VT1 закрывает элемент VT2. В итоге, ток, проходящий через VT2, начинает снижаться. Можно вместе с VT2 применять полевой транзистор Мосфет.

Элемент VD1 включается в цепь, когда значения находится в пределах от 8 до 15 В и настолько велики, что транзистор может выйти из строя. При мощном транзисторе допустимы показания в бортовой сети около 20 В. Не стоит забывать о том, что транзистор Мосфет откроется, если показания на затворе будут 2 В.

Если применять универсальный выпрямитель как зарядку для АКБ или других задач, то достаточно использовать резистора R1 и транзистор.

На операционном усилителе (на ОУ)

Стабилизатор напряжения для светодиодов на основе ОУ собирается при необходимости создания устройства, которое будет работать в расширенном диапазоне. В рассматриваемом случае в качестве элемента, который будет задавать выпрямляемый ток, является R7. С помощью операционного усилителя DA2.2 можно увеличить уровень напряжения в токозадающем компоненте. Задачей компонента DA 2.1 является контроль опорного напряжения.

При создании схемы следует учесть, что она рассчитана на 3А, поэтому необходим больший ток, который должен поступать на разъем ХР2. Кроме того, следует обеспечивать работоспособность всех составляющих данного устройства.

Сделанный стабилизирующий прибор для автомобиля должен иметь генератор, роль которого выполняет REF198. Чтобы правильно настроить прибор, ползунок резистора R1 нужно установить в верхнее положение, а резистором R3 задавать необходимое значение выпрямленного тока 3А. Для погашения возможных возбуждений, используются элементы R,2 R4 и C2.

На микросхеме импульсного стабилизатора

Если выпрямитель для автомобиля должен обеспечивать высокий КПД в сети, целесообразно использовать импульсные компоненты, создавая импульсный стабилизатор напряжения. Популярной является схема МАХ771.

Читайте также:  Схема электрооборудования ВАЗ 2107, 21074

Схема выпрямителя с импульсным выпрямителем

Импульсный стабилизатор тока характеризуется выходной мощностью 15 Вт. Элементы R1 и R2 делят показатели схемы на выходе. Если делимое напряжение превышает по показателям опорное, выпрямитель автоматически уменьшает выходное значение. В противном случае устройство будет увеличивать выходной параметр.

Сборка данного устройства целесообразна, если уровень превышает 16 В. Компоненты R3 являются токовыми. Для устранения высокого падения нагрузки на данном резисторе в схему следует включить ОУ.

Заключение

Нами были рассмотрены стабилизаторы напряжения на различных компонентах. Эти схемы можно усложнять, повышая быстродействие, улучшая другие показатели. Можно использовать готовые микросхемы, которые всегда можно усовершенствовать своими руками, создавая устройства, предназначенные для выполнения конкретных задач.

Фотогалерея «Микросхемы для самодельных выпрямителей»

Разработка микросхем для светодиодов в авто – трудоемкое и сложное дело, которое требует специальных знаний и опыта. При их отсутствии трудно будет достичь необходимого результата.

Но опыт можно приобрести, внимательно собирая несложный стабилизатор тока для светодиодов согласно приведенным схемам. Его можно использовать для дневных ходовых огней в своем автомобиле с установленными светодиодными лампами.

Видео «Выпрямитель для светодиодов своими руками»

Видео о том, как изготовить устройство, которое защитит светодиоды от перегорания (автор ролика — Яков TANK_OFF).

Две простые, но надежные схемы стабилизатора тока для светодиодов в авто

Важнейшим параметром питания любого светодиода является ток. При подключении светодиода в авто, необходимый ток можно задать с помощью резистора. В этом случае резистор рассчитывается исходя из максимального напряжения бортовой сети (14,5В). Отрицательной стороной данного подключения является свечение светодиода не на полную яркость при напряжении в бортовой сети автомобиля ниже максимального значения.

Более правильным способом является подключение светодиода через стабилизатор тока (драйвер). По сравнению с токоограничивающим резистором, стабилизатор тока обладает более высоким КПД и способен обеспечить светодиод необходимым током как при максимальном, так и при пониженном напряжении в бортовой сети автомобиля. Наиболее надежными и простыми в сборке являются стабилизаторы на базе специализированных интегральных микросхем (ИМ).

Стабилизатор на LM317

Трёхвыводной регулируемый стабилизатор lm317 идеально подходит для конструирования несложных источников питания, которые применяются в самых разнообразных устройствах. Простейшая схема включения lm317 в качестве стабилизатора тока имеет высокую надежность и небольшую обвязку. Типовая схема токового драйвера на lm317 для автомобиля представлена на рисунке ниже и содержит всего два электронных компонента: микросхему и резистор. Помимо данной схемы, существует множество других, более сложных схемотехнических решений для построения драйверов с применением множества электронных компонентов. Детальное описание, принцип действия, расчеты и выбор элементов двух самых популярных схем на lm317 можно найти в данной статье.

Главные достоинства линейных стабилизаторов, построенных на базе lm317, простота сборки и дешевизна используемых в обвязке компонентов. Розничная цена самого ИС составляет не более 1$, а готовая схема драйвера не нуждается в наладке. Достаточно замерить мультиметром выходной ток, чтобы убедиться в его соответствии с расчётными данными.

К недостаткам ИМ lm317 можно отнести сильный нагрев корпуса при выходной мощности более 1 Вт и, как следствие, необходимость в отводе тепла. Для этого в корпусе типа ТО-220 предусмотрено отверстие под болтовое соединение с радиатором. Также недостатком приведенной схемы можно считать максимальный выходной ток , не более 1,5 А, что устанавливает ограничение на количество светодиодов в нагрузке. Однако этого можно избежать путём параллельного включения нескольких стабилизаторов тока или использовать вместо lm317 микросхему lm338 или lm350, которые рассчитаны на более высокие токи нагрузки.

Стабилизатор на PT4115

PT4115 – унифицированная микросхема, разработанная компанией PowTech специально для построения драйверов для мощных светодиодов, которую можно использовать также и в автомобиле. Типовая схема включения PT4115 и формула расчета выходного тока приведены на рисунке ниже.

Стоит подчеркнуть важность наличия конденсатора на входе, без которого ИМ PT4115 при первом же включении выйдет из строя.

Понять, почему так происходит, а также ознакомиться с более детальным расчетом и выбором остальных элементов схемы можно здесь. Известность микросхема получила, благодаря своей многофункциональности и минимальному набору деталей в обвязке. Чтобы зажечь светодиод мощностью от 1 до 10 Вт, автолюбителю нужно всего лишь рассчитать резистор и выбрать индуктивность из стандартного перечня.

PT4115 имеет вход DIM, который значительно расширяет её возможности. В простейшем варианте, когда нужно просто зажечь светодиод на заданную яркость, он не используется. Но если необходимо регулировать яркость светодиода, то на вход DIM подают либо сигнал с выхода частотного преобразователя, либо напряжение с выхода потенциометра. Существуют варианты задания определенного потенциала на выводе DIM с помощью МОП-транзистора. В этом случае в момент подачи питания светодиод светится на полную яркость, а при запуске МОП-транзистора светодиод уменьшает яркость наполовину.

Читайте также:  Замена салонного фильтра на Мазда-Демио Видео и пошаговая инструкция

К недостаткам драйвера светодиодов для авто на базе PT4115 можно отнести сложность подбора токозадающего резистора Rs из-за его очень малого сопротивления. От точности его номинала напрямую зависит срок службы светодиода.

Обе рассмотренные микросхемы прекрасно зарекомендовали себя в конструировании драйверов для светодиодов в автомобиле своими руками. LM317 – давно известный проверенный линейный стабилизатор, в надежности которого нет сомнений. Драйвер на его основе подойдёт для организации подсветки салона и приборной панели, поворотов и прочих элементов светодиодного тюнинга в авто.

PT4115 – более новый интегральный стабилизатор с мощным MOSFET-транзистором на выходе, высоким КПД и возможностью диммирования.

Все схемы подключения дневных ходовых огней

На территории РФ уже более 8 лет действуют поправки в правила дорожного движения (ПДД), в соответствии с которыми движущееся транспортное средство в светлое время суток должно быть обозначено фарами ближнего света, противотуманными фарами (ПТФ) или дневными ходовыми огнями (ДХО). Использование для этих целей головных и противотуманных фар имеет ряд недостатков. Поэтому водители предпочитают покупать готовые модули ходовых огней и самостоятельно их устанавливать в своё авто. Как правильно подключить дневные ходовые огни, чтобы их эксплуатация была безопасной и не противоречила действующим законам?

  • Нюансы включения ходовых огней
  • Простейшая схема
  • Включение через габариты или ближний свет
  • Подключение через 4 контактное реле от генератора или датчика масла
  • Подключение через 5 контактное реле
  • Блок управления ДХО

Нюансы включения ходовых огней

Основные предписания, касающиеся установки, технических параметров и подключения ходовых огней, перечислены в пункте 6.19 ГОСТ Р 41.48-2004. В частности, электрическая функциональная схема ДХО должна быть собрана таким образом, чтобы ходовые огни автоматически включались при повороте ключа зажигания (запуске двигателя). При этом они должны автоматически отключаться, если произведено включение фар головного света.

Пункт 5.12 указанного стандарта гласит о том, что фары головного света (ФГС) должны включаться только после включения габаритов, за исключением подачи кратковременных предупредительных сигналов. При самостоятельном подключении ДХО эту особенность обязательно нужно учитывать.

Правильное подключение ДХО не ограничивается грамотно продуманной функциональной схемой. Самое время вспомнить о блоке стабилизации для светодиодов. В самих ходовых огнях роль ограничителя тока выполняют резисторы, однако, из-за перепадов напряжения, резисторы не могут ограничить ток на одном уровне. Именно поэтому стабилизатор по напряжению в схеме подключения ходовых огней крайне необходим. Иначе срок эксплуатации светодиодных модулей ДХО значительно сокращается ввиду постоянных перепадов бортового напряжения. Некоторые автолюбители заявляют, что подключить ходовые огни можно и без стабилизатора.

Подключение и установка LED-драйвера – это лишняя трата времени, ведь ДХО на светодиодах месяцами исправно светят без какой-либо стабилизации…

Однако данное утверждение легко оспорить. Дело в том, что при каждом скачке напряжения на светодиодном модуле появляется более 12 В, прямой ток через светодиоды превышает номинальное значение, что ведёт к перегреву излучающего кристалла. Яркость светодиодов снижается, такие ДХО уже не смогут выполнять свою непосредственную задачу – издалека предупреждать водителей встречного транспорта, а со временем и вовсе начнут мерцать и выйдут из строя.

Использовать светодиодные ДХО без стабилизатора напряжения – значит выбрасывать каждый год, как минимум, несколько сотен рублей на новые модули и тратить время на их замену.

Для простоты понимания, нижеприведенные схемы показаны без использования стабилизатора.

Простейшая схема

Самая простая схема включения ДХО при запуске двигателя показана на рисунке. Плюсовой провод подсоединяют на клемму «+» замка зажигания. Минусовой провод крепят на корпус машины в удобном месте. В таком виде схема имеет существенный недостаток. Светодиодные ходовые огни будут излучать свет всё время, пока повёрнут ключ зажигания. К тому же их работа не согласована с работой остальных фар, а значит, не отвечает требованию ГОСТа.

Включение через габариты или ближний свет

Второй вариант схемы подключения ДХО предполагает задействовать цепь питания габаритной лампочки. Для этого плюсовой провод от ходовых огней напрямую соединяют с «+» от аккумулятора. В свою очередь, минусовой провод соединяют с «+» габаритного огня, который в данный момент электрически нейтрален. В результате образуется следующий путь протекания тока: от «+» аккумулятора через светодиоды к габариту, а затем через лампочку на корпус, который служит минусом всей цепи. Из-за малого потребления тока (десятки мА) светодиоды начинают светиться, а спираль лампы остаётся погашенной. Если водитель включит габаритные огни, то на плюсе габарита появляется +12 В, потенциалы на проводах ДХО выравниваются и светодиоды гаснут. Схема переходит в штатный режим, то есть ток течёт через лампочки габаритных огней.

В данном схемотехническом решении имеется несколько недостатков:

  • ходовые огни остаются в работе при выключенном двигателе, что противоречит действующим правилам;
  • схема не будет работать, если в габаритах тоже установлены светодиоды;
  • схема не будет корректно работать, если в ДХО размещены мощные SMD светодиоды, номинальный ток которых соизмерим с током лампочки;
  • с целью безопасности необходимо дополнительно устанавливать предохранитель.
Читайте также:  Ремонт акпп Хендай Гетц 1

Данный способ подключения можно усовершенствовать, соединив плюсовой провод LED-модуля не с «+» аккумулятора, а с «+» замка зажигания, тем самым избавиться от первого недостатка. Некоторые автомобилисты используют схемы включения ходовых огней через лампу ближнего света. То есть при включении ближнего света, ДХО автоматически гаснут, а в остальных случаях работают. Помимо вышеприведенных недостатков, данный способ не соответствует ГОСТу Р 41.48-2004 и ПДД.

При стоянке автомобиля в темное время суток, для его обозначения используются габаритные огни, использование ДХО ПДД запрещено.

Подключение через 4 контактное реле от генератора или датчика масла

Два следующих способа имеют общую основу и подразумевают работу дневных ходовых огней только после запуска двигателя. Схема включения ДХО от генератора базируется на переключении четырёх контактного реле и геркона. Контакты реле ДХО подключают так:

  • 30 – на плюсовые выводы светодиодных модулей;
  • 85 – на плюсовой провод к габаритам;
  • 86 – на любой вывод геркона;
  • 87 и второй вывод геркона – на «+» аккумулятора.

Проверив надёжность всех контактов, переходят к настройке. Для этого заводят двигатель и, перемещая геркон вблизи генератора, добиваются его срабатывания и стабильного свечения ДХО. Затем геркон прячут в термотрубку и с помощью нейлоновых стяжек фиксируют в найденном месте.

В момент пуска двигателя, а затем и генератора замыкаются контакты геркона и реле, подавая напряжение питания на светодиоды ходовых огней. При этом лампы габаритов остаются отключенными, так как ток через катушку реле мал, чтобы их зажечь.

В отсутствие геркона можно запитать ДХО от датчика давления масла. В этом случае 86-й контакт соединяют с лампой давления масла. В остальном схемотехника дублируется. Обе схемы имеют общий недостаток. Их нельзя применять, если в габаритах установлены светодиоды.

Подключение через 5 контактное реле

Теперь пришло время узнать о том, как подсоединить ходовые огни через реле с пятью контактами. Схема является наиболее универсальной, и собрана с целью исключить недостатки предыдущих вариантов. Сначала о подключении реле для ДХО:

  • 30 – на плюсовые выводы светодиодных модулей;
  • 85 – на плюсовой провод габаритной лампы;
  • 86 – на корпус авто;
  • 87а – на «+» с замка зажигания;
  • 87 – не подключать (заизолировать).

Работает схема с пяти контактным реле следующим образом. При повороте ключа на ДХО поступает напряжение +12 В, тем самым включая их. Если включить габаритные огни или фары головного света, то реле разомкнёт контакт 87а и замкнёт неактивный контакт 87. В результате ДХО погаснут, а габариты включатся. Схема полностью соответствует требованиям ГОСТа и ПДД и может работать с габаритными огнями даже на основе светодиодов.

Однако схема все же имеет один отрицательный момент – ДХО будут включаться сразу же после поворота замка зажигания. То есть если повернуть ключ в замке зажигания, но не заводить автомобиль, ДХО будут гореть.

Несмотря на все же имеющийся недостаток схема довольно удачна, но чтобы правильно подключить ДХО через пяти контактное реле понадобится обязательно дополнить схему стабилизатором напряжения.

Данный вариант включения интересен тем, что путь протекания тока через ходовые огни является независимым. Это позволяет устанавливать в фары габаритов и ДХО источники света любого типа и мощности.

Блок управления ДХО

Самым надёжным и наиболее простым является вариант подключения ДХО без реле, но с использованием специального блока управления ходовыми огнями. Он обеспечивает включение ДХО после запуска двигателя, гарантирует безопасную работу, защищает от перегрузок и может быть установлен на авто с любым типом ламп, включая светодиодные.

К сожалению, среди всего разнообразия промышленно изготавливаемых блоков ДХО подавляющая часть не соответствует ГОСТу и имеет посредственное качество сборки.

Касается это, в первую очередь, продукции с AliExpress, которая не соответствует требованиям практически по всем моментам.

Среди всего многообразия можно отметить всего 2 варианта: российский блок управления ДХО DayLight+ и немецкую продукцию от Philips и Osram. Блок управления DayLight+ разработан русским радиоинженером Исаченковым Фёдором с учетом всех особенностей бортовой сети автомобиля и обладает рядом положительных моментов:

  • имеется встроенная стабилизация напряжения;
  • полное соответствие ГОСТу;
  • максимальная долговременная мощность нагрузки составляет 36 Ватт (для ДХО требуется значительно меньше);
  • простейшая схема подключения.

Помимо вышеописанных моментов блок DayLight+ является универсальным и подходит на все автомобили с бортовой сетью 12 вольт, а также обладает хорошим качеством сборки и высокой степенью защиты от влаги и пыли. Немецкая продукция от Philips и Osram также обладает всеми вышеописанными преимуществами блока DayLight+, однако поставляются немецкие блоки управления только совместно с фарами дневных ходовых огней и обладают более высокой стоимостью.

Ссылка на основную публикацию
Сроки оплаты штрафов за парковку период погашения, установленный законодательством, через сколько ме
Штраф за неправильную парковку 2020 Штраф за парковку в 2020: как оплатить штраф за парковку с 50% скидкой. Можно ли...
Справочник токаря-универсала; часть 220; часть 221 Авторская платформа
Трапецеидальная резьба ГОСТ, обозначение, шаг Трапецеидальная резьба – разновидность метрической резьбы с нестандартным профилем в виде трапеции. Она используется в...
Сравнение Hyundai Tucsonix35 FCEV и Mitsubishi Outlander PHEV 2016-2017 Что лучше Как выбрать — HEvC
Hyundai Tucson или Mitsubishi Outlander сравнение кроссоверов и какой лучше В чем разница Городской обыватель спеша по делам, двигаясь на...
Срочное вскрытие металлических дверей — Вызов мастера
Как открыть дверь межкомнатной двери без ключа самому – metaldoors Открыть входную дверь без ключа Если захлопнулась межкомнатная дверь, если...
Adblock detector