Как убрать остаточное свечение светодиодных ламп в авто
Как победить паразитное свечение светодиода, после замены лампочки
Довольно частый вопрос в личке. Меняешь например в плафоне свет на светодиодный, а светодиоды полностью негаснут в выключенном состоянии:
Простое решение смотрим у samil91 :
Светодиод это нелинейный полупроводниковый элемент, способный светиться от очень маленького тока. Особенно видно это на белых светодиодах, так как у них большая видимая площадь излучения люминофора, накрывающий кристаллик. Можно попробовать запитать светодиод от аккумулятора, применив вместо резистора пальцы рук — светодиод будет видимо светится. Доходит порой до того, что светодиоды начинают светится через сопротивление изоляции проводов и сопротивление междудорожечных изоляторов печатных плат, особенно во влажную погоду или после дождя.
Так же с этим сталкиваются те, кто полностью меняют все лампы на светодиоды, например в габаритах или поворотниках. Когда еще есть хоть одна лампочка накаливания в цепи, то она шунтирует своим низким сопротивлением нити накала светодиоды, и светодиоды ведут себя нормально. Но стоит «избавится» полностью от ламп накаливания — можно получить засвет.
Помимо постоянно светящегося засвета есть второй «вредный эффект» — мерцание. Порой доходит до эффекта стробоскопа, когда светодиоды начинают несильно, но явно резко вспыхивать, с какой либо частотой. Это как правило касается светодиодов, имеющих импульсные стабилизаторы тока. Эти стабилизаторы имеют в своих схемах конденсаторы, которые способны накапливать заряд от тока утечки, переодически резко разряжаесь об светодиоды.
Подключая резистор параллельно светодиоду, мы отводим часть тока с от светодиода на резистор, общее падение напряжение на паре резистор+светодиод падает ниже порога видимого зажигания светодиода.
Как продлить ресурс автомобильных светодиодных ламп без применения стабилизаторов
Предупреждение: Будет много букв, но вроде все по делу. Статья рассчитана на новичков, умеющих пользоваться паяльником.
Часть 1. Предисловие
Наверное, многие из вас меняли штатные лампы накаливания в плафонах салона, в подсветке номера, в габаритных огнях, в приборной панели и т.д., на светодиодные лампы.
Как правило, при подобных заменах используются уже готовые автомобильные светодиодные лампы, рассчитанные на напряжение 12 вольт.
По сравнению с лампами накаливания, преимущества светодиодных ламп известны, это малое энергопотребление, большой выбор цветов свечения, меньший нагрев, а также существенно больший срок службы.
Однако, для долгой и счастливой жизни светодиода весьма важно, чтобы протекающий через него ток не превышал заданных производителем величин. При превышении максимально допустимого тока, происходит быстрая деградация кристаллов светодиодов, и лампа выходит из строя.
Поэтому, в «правильные» светодиодные лампы уже встроен стабилизатор тока (драйвер). Но такие лампы, как правило, стоят недешево. В связи с этим, в автолюбительской среде гораздо большее распространение получили дешевые светодиодные лампы, не имеющие встроенного стабилизатора. Примеры таких ламп на фото 1:
Из-за отсутствия стабилизатора, такие лампы весьма чувствительны к скачкам напряжения в бортовой сети автомобиля. Кроме того, хитрые узкоглазые производители ламп рассчитывают их параметры, как правило, на максимальное напряжение 12В. Однако, как известно, при работе двигателя напряжение в бортсети составляет 13.
Один из способов продлить жизнь таким лампам — это подключение их через стабилизаторы напряжения, которые защитят лампы от скачков напряжения в бортовой сети автомобиля и подадут на лампы стабильные 12В. Однако, такой способ имеет ряд существенных недостатков:
Недостаток 1. Для установки стабилизаторов требуется вмешательство в электропроводку автомобиля, на что пойдет не каждый автовладелец, особенно в гарантийный период.
Недостаток 2. По схемотехнике, стабилизаторы делятся на линейные и импульсные. Линейные довольно сильно греются при относительно небольших токах, а импульсные генерируют высокочастотные помехи, которые влияют на качество приема радио.
Недостаток 3. Ламп в автомобиле много, и на каждую (пусть даже группу ламп) поставить стабилизатор проблематично.
Недостаток 4. Возврат к штатным лампам накаливания может потребовать демонтажа ранее установленных стабилизаторов.
Поэтому, в данной статье я предлагаю способ, как существенно продлить срок службы светодиодных ламп, без использования стабилизаторов. Речь пойдет о простой доработке самих светодиодных ламп.
Часть 2. Немного теории
Мне приходилось разбирать множество автомобильных светодиодных ламп. Несмотря на разный внешний вид, тип цоколя и габаритные размеры, практически все недорогие лампы конструктивно похожи, с небольшими вариациями, которые я отмечу далее.
Итак, среднестатистическая автомобильная светодиодная лампа выполнена по типовой схеме, представленной на рис. 2 (приведен пример для 9 светодиодов):
Обозначение элементов на схеме, слева направо:
R0 : Резистор-обманка для систем контроля исправности ламп. О нем я, возможно, сделаю отдельный материал, здесь его пока не рассматриваем. Этот резистор может присутствовать, а может и нет. I0 — ток через резистор R0.
VDS1 : Диодный мост. Так как для светодиодов важна полярность подключения, диодный мост позволяет подключать лампу как обычную лампу накаливания, не думая о полярности. Самые дешевые лампы не имеют диодного моста, но, в последнее время, он часто присутствует даже в малогабаритных бесцокольных лампах. Диодный мост установлен в лампу чисто для удобства пользователя.
R1-R3 : Токоограничивающие резисторы для цепочек из трех светодиодов HL1.1-HL1.3 и т.д. Эти резисторы задают ток, протекающий через каждую из цепочек светодиодов. Чем больше сопротивление резистора, тем меньше ток через светодиоды.
HL1.1-HL1.3 : Цепочка из трех светодиодов. В разных по конструкции светодиодных лампах, количество цепочек и количество светодиодов в цепочке может быть различным, но часто используются именно цепочки из трех светодиодов. На данной схеме для примера показана лампа с тремя цепочками по три светодиода в каждой. Есть лампы, состоящие вообще из одного светодиода, но схемотехника у них такая же.
I1-I3 : ток через цепочки, например, I1 — ток через цепочку R1-HL1-HL2-HL3 и т.д. Суммарный ток, потребляемый лампой, равен сумме токов Iобщ=I0+I1+I2+I3.
Чтобы повысить надежность работы лампы, правильно ставить на каждую из цепочек отдельный токоограничивающий резистор R1-R3. В этом случае выход из строя светодиодов в одной из цепочек не повлияет на ток через другие цепочки. Однако, в целях экономии, производители дешевых ламп ставят один общий резистор на все цепочки. Такие лампы менее надежны, но выяснить это суждено уже покупателю. Упрощенная схема лампы с одним токоограничивающим резистором приведена на схеме на рис. 3:
От теории перейдем к практике. Я не буду грузить вас сложными расчетами, просто покажу, что и как делать.
Часть 3. Доработка автомобильных светодиодных ламп, не имеющих встроенного стабилизатора тока
Для доработки ламп понадобятся:
1. Паяльные принадлежности — паяльник на 25-40 Вт, флюс, припой.
2. Наличие мультиметра и паяльного фена приветствуется.
3. Набор резисторов требуемой мощности и номиналов. Возможно, для определения типа и номиналов резисторов, придется предварительно разобрать одну лампу для изучения.
Пример 1: Цилиндрические лампы типа C5W или C10W
Отпаиваем металлические контактные колпачки, нагревая их феном или паяльником сбоку, в месте соприкосновения с платой. Под одним из колпачков видим резистор-обманку R0, о нем поговорим в следующей записи (фото 4):
На фото 5 слева направо видим диодный мост VDS1, две цепочки светодиодов HL1-HL2 по три светодиода в каждой, и общий токоограничивающий резистор R1. Это означает, что данная лампа выполнена по упрощенной схеме с одним резистором (см. рис. 3).
Для сравнения, на фото 6 приведена более «правильная» лампа, где используются три токоограничивающих резистора, по одному на каждую цепочку:
На фото 7 показана светодиодная лампа со светодиодной матрицей (технология COB). Такие лампы легко отличить по внешнему виду, на них не видно отдельных светодиодов. Для матрицы COB используется один токоограничивающий резистор R1. В данном конкретном случае, это не удешевление:
Доработка лампы очень простая и сводится к замене токоограничивающих резисторов на резисторы большего номинала. Тем самым мы уменьшаем ток через светодиоды, в результате они меньше греются и дольше служат.
Я провел ряд измерений на различных светодиодных лампах, и для себя сделал следующие выводы:
Вывод 1: Большинство дешевых ламп рассчитаны производителем на максимальное напряжение 12В, не более. При работе в реальных условиях, при напряжении в бортсети порядка 13.5-14.5В, светодиоды работают с перегрузкой и быстро выходят из строя.
Вывод 2: Увеличение номинала токоограничивающего резистора в 2-3 раза не сильно сказывается на яркости свечения лампы, но пропорционально снижает ток через светодиоды, чем существенно продлевает их ресурс.
Вывод 3: Даже при уменьшении тока в 3-5 раз по сравнению с исходным, светодиодные лампы светят ярче, чем аналогичные лампы накаливания.
Отпаяв колпачки и получив доступ плате, выпаиваем заводской резистор и вместо него впаиваем свой, с увеличенным сопротивлением.
На фото 8 заводской резистор сопротивлением 22 Ом заменен на резистор сопротивлением 100 Ом (почти в 5 раз больше):
Подбором номинала резистора можно изготовить лампы для различных применений, например, для освещения салона сделать поярче, в подсветку номера — поменьше яркостью и т.д. Например, на фото 9, для подсветки номера, я поставил резисторы сопротивлением 150 Ом (в 7 раз больше штатного 22 Ом), яркость все равно осталась больше штатных ламп накаливания:
Пример 2. Бесцокольные лампы T10 W5W
Отгибаем контактные усики и разбираем лампу (фото 10):
Видим, что лампа имеет простейшую конструкцию, без диодного моста, питание на светодиоды подается через один токоограничивающий резистор (фото 11):
Еще одна распространенная разновидность лампы W5W, с одним мощным светодиодом. Разбирается аналогично предыдущему примеру (фото 12):
Здесь в конструкции питание подается через два последовательно включенных резистора. Это сделано для того, чтобы резисторы поменьше грелись (фото 13):
Пример 3. Малогабаритные лампы T5 для приборной панели
Как правило, из-за ограниченного размера, в конструкции таких ламп оставлен лишь один светодиод и один токоограничивающий резистор. Разбираются аналогично лампам W5W, путем отгибания усиков (фото 14-15):
14. Лампы для приборной панели
Все рассмотренные лампы дорабатываем аналогично, просто заменяем штатные резисторы на свои, с увеличенным в 2-3-5 раз номиналом. Сопротивление резистора подбираем, в зависимости от требуемой яркости свечения.
Часть 4. Некоторые практические советы
Совет 1. В лампах различного размера и конструкции, могут использоваться различные по типу и размеру элементы. Как правило, компоновка деталей лампы довольно плотная, поэтому запаять вместо штатных другие типоразмеры часто бывает затруднительно, из-за ограниченного свободного места. Поэтому, заранее подбирайте подходящие детали, но при этом чтобы мощность нового резистора не была меньше мощности штатного (фото 16):
Совет 2. При работе с паяльным феном, легко повредить горячим воздухом соседние детали, например, светодиоды. Поэтому, перепаивая резисторы, закрывайте другие детали от воздействия горячего воздуха. Я, например, просто прикрывал светодиоды пинцетом (фото 17):
Совет 3. При выпаивании колпачков ламп C5W и C10W, часть припоя может вытечь. При сборке лампы, для надежной пайки колпачков, можно заранее добавить припоя на контактные пятачки платы, тогда при нагреве припой надежно соединит плату и колпачок.
Совет 4. Некоторые лампы со светодиодными матрицами COB, для красоты прикрыты декоративными пластиковыми стеклами. Эти стекла ухудшают теплоотвод, рекомендую их снять, на внешний вид подсветки по факту это никак не влияет, а охлаждаться лампа будет лучше (фото 19):
И в завершение, небольшой прикол. Интересно, откуда на лампе взялась надпись «КОЛЯ», нанесенная промышленным способом? (фото 20):
Данная простая доработка позволяет существенно продлить ресурс автомобильных светодиодных ламп, даже без использования стабилизаторов тока или напряжения.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Как своими руками радикально продлить жизнь автомобильным светодиодам
Сразу оговоримся, что в этом материале речь пойдет не о «колхозных» светодиодных лампах, которые некоторые автовладельцы вставляют в фары головного света вместо штатных «галогенок». Так поступать действующее российское законодательство не велит. Поэтому мы поговорим о «светодиодных модернизациях» различных второстепенных электросистем атомобиля. Например — освещение салона, подсветка багажника, габаритные огни и тому подобные вещи.
Типичная ситуация: человек меняет в них штатные «галогенки» на «светодиоды», но уже через 2—4 месяца новенькая лампочка начинает мерцать, а потом и вовсе может «умереть». Почему так происходит? Автомобильные светодиоды рассчитаны на работу при номинальном напряжении не более 12 Вольт. Если оно выше, диод перегревается, работает на износ и быстро выходит из строя.
В электросетях большинства реальных автомобилей напряжение колеблется в пределах 13—14,5 Вольт. Чтобы оно не убивало светодиод в лампе, в качестве своего рода стабилизатора напряжения в ней обычно используют дополнительное электрическое сопротивление — резистор. Чтобы ограничить мощность, подаваемую на сам светодиод (или цепочку диодов, как в некоторых автолампах).
Цены в магазинах на светодиодные лампы с одинаковыми цоколями порой разнятся в десятки раз. От безродного «китая» за 100 рублей до продукции известных европейских брендов по 500–1000 целковых. За такие деньги можно надеяться на защиту от скорого перегорания.
Однако если речь идет о покупке, например, сразу нескольких лампочек в салон, суммарные затраты «на свет» отпугивают от крутых брендов подавляющее большинство автовладельцев. И те выбирают тот самый «китай», либо, в надежде на удовлетворительное для себя соотношение цены и качества, что-то поприличнее — рублей за 200—300. Но и тут степень резисторной защиты светодиодов, как правило, не гарантирована.
Ведь чем более мощное сопротивление производитель автолампы применит, тем вероятнее, что потенциальный покупатель сочтет его продукцию менее яркой по сравнению с аналогом от конкурента…
Короче! Если вы сэкономили на стоимости светодиодной лампы, но не хотите, чтобы она быстро «сдохла» из-за слишком высокого для нее напряжения в бортовой электросети, придется не только вставить ее в плафон, но и слегка поковыряться в электропроводке! И добавить в электроцепь питания светодиодной лампы дополнительный резистор номиналом 50—150 Ом. Более точно сказать сложно — это зависит от конкретной модели и производителя светодиодной лампочки.
Да, светить она будет чуть слабее чем без дополнительного сопротивления в электроцепи (хотя все равно намного ярче чем старая галогеновая лампа), зато после такой модернизации светодиоды гарантированно прослужат очень-очень долго.
Тема: Не до конца гаснет подсветка салона.
Опции темы
Поиск по теме
Pointer Регистрация 20.04.2010 Адрес Тверская область Сообщений 86
Спасибо: |
Получено: 0 Отправлено: 0 |
Где-то плохая масса. Надобно рыть.
Смотри хорошо там, где ковырял и на какой-то момент всё погасло.
Pointer Регистрация 20.04.2010 Адрес Тверская область Сообщений 86
Спасибо: |
Получено: 0 Отправлено: 0 |
Причем сегодня доделывал, капот закрыл сигналка пикнула *(на охрану встала) и все погасло. Я обрадовался снова, но естественно ненадолго через минут сорок снова таже песня. Блин какискать ума не приложу. При всех отключенных разъемах горело и теперь все подключил (синалку фары, датчики. ) и таже песня. Правда теперь включая принудительно свет эти еле горящие лампы уже не гаснут!(мистика)
Golf Регистрация 06.10.2008 Адрес Украина Днепропетровск Возраст 44 Сообщений 844
Спасибо: |
Получено: 2 Отправлено: 1 |
Это нормальное явления для светодиодов. Там кристалу достаточно совсем небольшого тока, а так как блок комфорта управляет плафонами через логику вот и имеешь небольшое свечение кристалов. Не нравиться: верни назад лампы или купи правильные диоды.
В ветке «Тюнинг» это уже обсуждалось.
Pointer Регистрация 20.04.2010 Адрес Тверская область Сообщений 86
Спасибо: |
Получено: 0 Отправлено: 0 |
Спасибо огромное. Успокоили, обязательно воспользуюсь советом.
Pointer Регистрация 20.04.2010 Адрес Тверская область Сообщений 86
Спасибо: |
Получено: 0 Отправлено: 0 |
такие даже не встречал, надо будет посмотреть. всетаки белая подсветка здорово смотрится особенно когда темно!
Pointer Регистрация 05.06.2010 Адрес Калининград Сообщений 11
Спасибо: |
Получено: 0 Отправлено: 0 |
С диодными лампочкоми в салоне езжу почти год. Чего только за это время небыло, они у меня и гасли и загоралиси сами по себе, работали в режиме страбоскопов, из 5 диодов на лампочке горели по 3 по 2, причем заметил что если воспользоватся русским народным методом и слекга ткнуть в плафон, все встает на место. Поэтому косяк может быть и из за проводки и контактов в самом плафоне.
Pointer Регистрация 20.04.2010 Адрес Тверская область Сообщений 86
Спасибо: |
Получено: 0 Отправлено: 0 |
Дело ясное что дело темное. время появится буду смотреть, а так стремно как-то оставлять вдруг замыкание или еще что. Вдруг они так аккумулятор разрядят постояв недельку под окном например. Хочется верить, что это всего лишь особенность блока комфорта в солвокупности со светодиодами.
Golf Регистрация 20.03.2010 Адрес Астана Возраст 43 Сообщений 913
Спасибо: |
Получено: 1 Отправлено: 0 |
Golf Регистрация 06.10.2008 Адрес Украина Днепропетровск Возраст 44 Сообщений 844
Спасибо: |
Получено: 2 Отправлено: 1 |
Да проще правильные диоды купить, они сейчас вроде как не мега дорого стоят у вас, на Украине пока нет.
Кста DmitryT, подскажи хочу себе спаять правильные диоды и стабилизатором кинуть LM317, но нарыл в нете что есть спец. контроллеры для питания диодов, названия у них замысловатые и в Украине не нашел, может есть эти драйвера пораспостраненнее.
Почему моргают светодиодные лампочки в автомобилях!
Всем привет=)))
И так, речь сегодня пойдет о светодиодах…
Современные технологии не стоят на месте, и не так давно в конкуренцию обычным лампам накаливания и газоразрядным присоединились светодиоды.
Вкратце о светодиодах:
Светодио́д или светоизлучающий диод — полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении.
Излучаемый светодиодом свет лежит в узком диапазоне спектра. Иными словами, его кристалл изначально излучает конкретный цвет (если речь идёт об СД видимого диапазона) — в отличие от лампы, излучающей более широкий спектр, где нужный цвет можно получить лишь применением внешнего светофильтра. Диапазон излучения светодиода во многом зависит от химического состава использованных полупроводников.
И так!
Изучив различные переписки на форумах автомобильной тематикой, можно сделать вывод, что с проблемой моргания светодиодных ламп в машине сталкивается огромная часть автолюбителей. Как правило, это автолюбители, пытающиеся своими руками улучшить освещение салона, модернизировать габаритные или осветительные фары.
Хаотичное мигание с последующим выходом из строя лампы раздражает водителя, а в его голове возникает вопрос: «Почему это произошло?» Ведь на упаковках светодиодных ламп красуется яркая надпись: «Срок службы – 30 тыс. часов». Чтобы разобраться с подобными причинами и найти ответ, необходимо понять, как и чем нужно правильно «кормить» светодиод в автомобиле…
Правильное включение светодиода
Важнейший параметр светодиода – номинальный ток потребления, то есть ток, при котором производитель гарантирует оптимальную светоотдачу в течение заявленного срока жизни изделия. В идеале функцию токового ограничителя должен выполнять стабилизатор тока, встроенный в осветительный прибор. Однако зачастую этого самого стабилизатора как раз-то и нет. В крупногабаритных приборах еще можно исправить ситуацию. А как быть с маломощными светодиодными лампами небольшого размера, которые часто ставят в габаритные огни, приборную панель или различные малогабаритные приборы салона автомобиля? Корпус этих приборов слишком мал даже для установки примитивного стабилизатора тока. Для решения этой проблемы разработаны специальные выносные стабилизаторы, но по разным причинам большинство автолюбителей почему-то обходят стороной такие изделия. Возможно, одни не знают о возможных последствиях, другие избегают дополнительных расходов, третьи слушают продавцов, для которых главное – реализовать товар.
Цена варьируется от 60 до 600 рублей за штуку.
В автомобиле светодиодные лампы получают питание от аккумулятора, выходное напряжение которого колеблется в пределе от 11,5 до 14,5В.
Большинство автолюбителей подключают светодиодные лампы к электросети машины через единственный токоограничивающий элемент – резистор. Резистор – линейный элемент электрической цепи, а значит, величина протекающего через него тока зависит от приложенного напряжения. Поэтому повышение напряжения на аккумуляторе приводит к росту тока через светодиоды. Светодиод, в свою очередь, – нелинейный элемент и даже небольшой скачок напряжения приводит к значительному росту тока через кристалл. Превышение тока через светодиод ведет к нарушению температурного режима кристалла и его обвязки. От перегрева в p-n переходе появляется нестабильная область, которая пропускает ток не постоянно, а с определенной периодичностью. Это и есть основная причина моргания. В одних случаях данное явление скоротечное и светоизлучающий диод быстро выходит из строя. В других данный стробоскопический эффект может продолжаться довольно долго.
При неправильном подключении, эффект моргания начинает проявляться спустя несколько месяцев использования светодиодной лампы. И причина этого явления – не только отсутствие стабилизации тока. Повышение температуры кристалла выше 85 °C наносит ему непоправимый вред. Наглядным примером служат многочисленные жалобы водителей, у которых светодиодные лампы установлены в непосредственной близости от обычных ламп головного света. Нить накала сильно разогревает окружающее пространство, а иногда даже оплавляют пластиковый корпус светодиодной лампочки. Стоит отметить, что зимой такие симптомы могут не проявляться, так как холодная погода прекрасно способствует охлаждению. А вот в летнюю жару температура внутри фары легко перешагнёт критическую отметку в 100 °C. И тогда не помогут не фирменные светодиодные лампочки, ни дорогие стабилизаторы.
Вторая возможная причина мерцания – использование в авто светодиодных ламп со встроенным стабилизатором низкого качества. Встроенный стабилизатор в таких лампах не ограничивает ток на должном уровне. Замер параметров дешевых светодиодных лампочек китайского производства показывает плавный рост тока (и яркости) после включения до значения, больше номинального. Таким нечестным путём производители рекламируют высокую светоотдачу своего товара, не беспокоясь о непродолжительном сроке службы. Третью причину неприятного мигания рассмотрим на примере светодиодов, предназначенных для монтажа в габаритах и салоне автомобиля. От них не требуется максимальной светоотдачи, а значит, подключить их можно через обычный резистор. Только рассчитывать его нужно не для 12В, а для 14,5В, а также узнать из справочника ток для используемого типа светодиодов.
Часто при тюнинге автомобиля применяются светодиодные ленты, рассчитанные на напряжение 12В. При подключении их напрямую к аккумулятору, неизбежно придётся стать свидетелем постепенной потери яркости, мерцания с окончательным перегоранием изделия спустя некоторое время. Избежать неприятной ситуации со светодиодными лентами поможет, как минимум, дополнительный резистор, рассчитанный на напряжение 14,5В.
Выводы
Чтобы мерцание светодиодных ламп в авто не было неприятным сюрпризом, нужно соблюдать два несложных правила:
не размещать их вблизи сильно греющихся ламп головного света;
не эксплуатировать светодиодные лампы без правильно подобранного стабилизатора.
В качестве ограничителя тока можно использовать недорогой LED контроллер с подходящим значением выходного тока и мощности. Благодаря малым размерам и герметичному корпусу, такое устройство будет эффективнее резистора.
При соблюдении этих не сложных правил и незамысловатых приборов ваша диодная лампа или дневные ходовые огни будут служить долго и без нареканий =)))