Regulagem de tensão DRL

Nos últimos anos, os motoristas começaram a equipar seus carros com luzes diurnas. Embora as regras permitam o uso de dispositivos de iluminação regulares (foglights, faróis, etc.) nesta capacidade, muitos preferem realizar DRLs na forma de unidades separadas. E alguns motoristas se deparam com o fato de que os LEDs, com base nos quais as luzes são feitas, falham sem funcionar por um ano. A razão para um serviço tão curto não foi esclarecida em detalhes. Talvez isso se deva à qualidade dos LEDs de fabricantes desconhecidos ou ao fato de os fabricantes superestimarem muito o recurso declarado de produtos semicondutores, ou talvez seja tudo sobre refrigeração insuficiente.

Mas há uma forte opinião de que os LEDs falham devido à tensão instável na rede de bordo do carro ou devido a surtos de curto prazo no circuito de energia, cuja amplitude atinge várias dezenas de volts. Eles estão tentando escapar desse problema instalando um estabilizador de tensão para a rede de bordo do DRL do carro.

Quantos volts deve ser o estabilizador

Se o estabilizador DRL utilizado com lâmpadas industriais, sua tensão de saída deve ser igual à tensão de alimentação indicada na caixa do dispositivo. Na maioria dos casos é de 12 volts. Para um sistema caseiro, você precisa considerar seu esquema.

Esquema de uma lanterna de uma cadeia de diodos zener.

Geralmente consiste em consistente cadeias de 2..4 LEDs e um resistor de extinção. Para operação normal do LED, sua tensão nominal deve cair sobre ele. Por exemplo, para um LED ARPL-Star-3W-BCB, a queda de tensão é de 3,6 V. Para uma cadeia de três elementos, deve ser fornecido 3,6 * 3 = 10,8 volts. Outra pequena tensão deve cair no lastro (seu valor é determinado durante o cálculo, 1..2 volts). Como resultado, saímos para cerca de 12 volts.

O que são estabilizadores de tensão para DRL

Os estabilizadores mais simples e baratos são do tipo linear. Eles redistribuem a tensão da rede entre o elemento regulador (transistor) e a carga.

O princípio de funcionamento de um regulador de tensão linear.

Quando a tensão de entrada diminui ou a corrente de carga aumenta, o transistor abre ligeiramente e a tensão na carga aumenta. Se a tensão de entrada aumentou ou a corrente de carga caiu, o regulador fecha um pouco o elemento de potência e a tensão na carga diminui. É assim que a estabilidade é alcançada. Vantagens de tais estabilizadores:

• simplicidade;
• baixo custo;
• pode ser adquirido em uma versão integrada para uma tensão fixa.

Entre as desvantagens estão as grandes perdas de energia devido à dissipação no elemento de controle (neste sentido, é necessário um dissipador de calor eficaz) e a necessidade de um excesso perceptível da tensão de entrada sobre a saída.

Os estabilizadores de comutação estão livres dessas deficiências, eles distribuem energia ao longo do tempo, mas seu problema é a complexidade da fabricação. A automontagem requer certos conhecimentos e qualificações.

Como escolher o certo

Para selecionar um dispositivo industrial, você deve especificar os seguintes parâmetros:

• voltagem de saída;
• corrente de operação;
• tensão de entrada mínima (o máximo é geralmente várias dezenas de volts, tal tensão não existe na rede do carro).

Como selecionar a tensão de saída, disse acima. A corrente de operação deve exceder o consumo de corrente das lâmpadas (ou lâmpada, se o estabilizador for colocado em cada dispositivo separadamente) com uma margem. Poucas pessoas prestam atenção ao último parâmetro, mas ele pode ter um impacto crítico na operação de todo o sistema.

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Estudamos circuitos estabilizadores de tensão populares

Primeiro de tudo, você precisa escolher um esquema de dispositivo. Existem muitas recomendações na rede global para montar tais blocos em estabilizadores lineares integrais 7812 (KR142EN8B).

Circuito estabilizador para 7812 da Internet (um erro óbvio - deve haver pelo menos 14,5 volts na entrada).

Aqueles que publicam esses esquemas prestam atenção à sua simplicidade e falta de necessidade de personalização, esquecendo completamente um problema. Para operação normal, pelo menos 2,5 volts devem cair em tal estabilizador - isso está escrito em qualquer folha de dados.Simplesmente, para pelo menos alguma estabilização efetiva na saída, deve haver pelo menos 14,5 volts na entrada. Em um carro com um gerador funcionando, essa tensão não deve ser e, em um valor menor, não faz sentido usar esse circuito. Como compromisso, você pode usar um estabilizador de nove volts (LM7809), seu desempenho começará a partir de 11,5 volts na entrada, mas o brilho das luzes diminuirá. De acordo com os requisitos do GOST, a intensidade luminosa mínima deve ser de 400 cd, e você não pode ficar abaixo desse limite..

As recomendações para colocar um diodo na entrada parecem ainda mais impensadas.

O circuito da rede é um chip 7812 com um diodo na entrada.

Sua finalidade é muito duvidosa - não é necessário proteger o microcircuito da polaridade reversa com uma instalação estável. Mas na junção p-n de silício, 0,6 volts adicionais cairão e pelo menos 15 volts serão necessários para operação normal.

Os circuitos integrados de linha de 12 volts (com ou sem diodo) são adequados apenas para cortar picos de alta tensão no barramento de +12 volts (se houver algum). Ou seja, eles podem servir como uma espécie de “barreira Zener”, mas tal barreira pode ser muito mais simples. É necessário ligar o diodo zener Ust em paralelo com a cadeia de LEDs, excedendo ligeiramente a tensão de operação. No modo normal, sua resistência é grande, não afetará a operação da luminária. Se a tensão de estabilização for excedida (por exemplo, 15 volts), ela abrirá e “cortará” o excesso.

Conectando um diodo zener em paralelo com uma lanterna.

Estabilizadores em chips LDO (low drop out) funcionam um pouco melhor.Eles se parecem com reguladores lineares comuns, mas precisam apenas de uma queda de 1,2 volts para funcionar corretamente, e a regulação efetiva começará a partir de 13,2 volts. O que já é melhor, mas ainda não é suficiente para o funcionamento normal. Os microcircuitos LM1084 e LM1085 são adequados para trabalhar em tal circuito, mas o circuito para sua inclusão é um pouco mais complicado.

Esquema de inclusão de LDO LM1084.

Para obter uma tensão de saída de 12 volts, a resistência do resistor R1 deve ser de 240 ohms e R2 - 2,2 kOhm. Há um obstáculo fundamental para reduzir ainda mais a queda - o regulador é feito em um transistor bipolar e pelo menos 1,2 volts deve cair em suas junções de emissor e coletor. Isso é facilmente contornado usando um transistor de efeito de campo como elemento regulador. Os circuitos integrados construídos de acordo com este princípio são difíceis de encontrar, ainda mais difíceis de selecionar de acordo com os parâmetros exigidos, e são mais caros. Mas fazer você mesmo tal dispositivo em elementos discretos está ao alcance até mesmo de um radioamador de qualificação média.

Esquema de um regulador linear em um poderoso transistor de efeito de campo.

Classificações dos elementos:

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

A tensão de saída é ajustada pela relação R5/R6. Com as classificações indicadas, a saída será de 12 volts, a entrada não precisará de mais de 12,5. Esta é uma grande melhoria. Mas um salto fundamental só pode ser alcançado usando uma fonte de alimentação comutada. Tal conversor step-up pode ser montado no chip XL6009.

Circuito de impulso em XL6009.

Tal estabilizador em forma acabada pode ser encomendado em sites populares da Internet.Mas há um problema - fora da economia, os fabricantes geralmente instalam elementos projetados para uma corrente não superior a 1 A (embora o microcircuito seja capaz de fornecer corrente de até 3 A). Ou, por exemplo, capacitores de óxido de entrada ou saída podem não ser instalados. Até mesmo o diodo Schottky N5824, indicado no datasheet, começa a aquecer em correntes acima de 1,5 A. Em vez disso, você precisa usar um diodo mais potente, como o SR560. Todas essas substituições e simplificações levam ao superaquecimento da placa e sua falha.

O vídeo mostra um exemplo de montagem de um estabilizador de 12 volts.

Recomendações de Fabricação

Para fabricação, serão necessários componentes eletrônicos para o circuito selecionado. Você pode comprá-los em lojas especializadas ou pela Internet. Para um dispositivo baseado em um estabilizador linear integrado, não é necessário um estojo, mas você precisa cuidar do radiador. Além disso, um radiador será necessário na fabricação de um linear em elementos discretos. Dispositivos mais complexos devem ser montados em placas. Aqueles que possuem tecnologias domésticas poderão projetar e gravar uma placa de circuito impresso por conta própria. O resto é melhor usar uma placa de ensaio - corte a peça necessária e monte os elementos nela.

Montagem da tábua de pão.

Você também precisa pegar ou montar um estojo, sem esquecer da dissipação de calor. Apertar a placa em termorretrátil não é a melhor opção a esse respeito. Você também precisará de um ferro de solda com um conjunto de consumíveis.

É difícil dar instruções gerais para a fabricação - tudo depende do esquema escolhido e das tecnologias preferidas. Mas você pode dar alguns conselhos para quem tem pouca experiência na fabricação de aparelhos eletrônicos:

• todas as conexões devem ser cuidadosamente soldadas (tentando não superaquecer os elementos e condutores no isolamento) - as condições de operação serão associadas a tremores e mudanças de temperatura, e a soldagem de baixa qualidade será sentida imediatamente;
• o corpo da estrutura deve impedir a entrada de água e sujeira - ao instalar o dispositivo sob o capô, essas substâncias serão suficientes;
• se o estojo não for usado, os pontos de solda devem ser cuidadosamente isolados - pelos mesmos motivos;
• depois de montar e verificar o desempenho, não será supérfluo cobrir a placa do lado da solda com verniz e secá-la.

Somente uma abordagem cuidadosa da fabricação pode garantir pelo menos algum trabalho longo de produtos caseiros em condições adversas.

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DRL feito por você mesmo

 

Instalação em DRL

O estabilizador, independente de como seja montado, é instalado em uma ruptura no fio proveniente do interruptor ou controlador para as luzes diurnas. Isso é feito em qualquer lugar conveniente. Se a potência do regulador for suficiente para trabalhar com duas lâmpadas, você pode incluí-lo na quebra do fio de alimentação de duas lâmpadas, até o ponto de separação. Caso contrário, cada lâmpada DRL exigirá dois dispositivos.

Conectando um dispositivo estabilizador.

Não devemos esquecer de conectar o fio negativo ao condutor comum do carro. Outra dúvida frequente é a instalação de um dissipador de calor para um regulador linear. Existe uma ideia de usar uma carroceria de carro como elemento de resfriamento. Sua área é grande e removerá perfeitamente o calor. Desde que seja fornecido um contato térmico confiável entre a superfície do microcircuito e a superfície do corpo. E isso exigirá, no mínimo, a remoção da pintura no local de instalação, além de fazer um furo para o parafuso de fixação.Nesse local, um centro de corrosão se forma rapidamente. Portanto, essa ideia não é a melhor. É melhor fazer um pequeno radiador separado de um pedaço de folha de alumínio.

Vídeo: Conectando e verificando os estabilizadores L7812CV e LM317T para LED DRLs no VAZ-2106.

A questão de usar um estabilizador para luzes diurnas não é tão simples quanto parece à primeira vista. Para decidir sobre sua aplicação e a escolha do método de instalação, é necessário um certo conhecimento técnico. Os materiais de revisão ajudarão a fazer essa escolha.