Регулятор напряжения для светодиодов в авто
Стабилизатор напряжения 12 вольт для светодиодов в авто своими руками схема
Светодиодная подсветка все глубже внедряется в нашу жизнь. Капризные лампочки выходят из строя и красота сразу меркнет. И все потому, что светодиоды не могут работать просто от включения в электросеть. Они обязательно подключаются через стабилизаторы (драйверы). Последние препятствуют перепадам напряжения, выходу из строя компонентов, перегреву и т. п. Об этом и о том, как собрать простую схему своими руками, и пойдёт речь в статье.
Выбор стабилизатора
В бортовой сети автомашины рабочее питание составляет примерно от 13 В, большинству же светодиодов подходит 12 В. Поэтому обычно ставят стабилизатор напряжения, на выходе которого 12 В. Таким образом, обеспечиваются нормальные условия для работы светотехники без ЧП и преждевременного выхода из строя.
На этом этапе любители сталкиваются с проблемой выбора: конструкций опубликовано множество, но не все хорошо работают. Выбрать нужно тот, что достоин любимого транспортного средства и, кроме того:
Самый простой стабилизатор напряжения, сделанный своими руками
Если у вас нет желания покупать готовое устройство, тогда стоит узнать, как сделать простенький стабильник самому. Импульсный стабилизатор в авто сложно изготовить своими руками. Именно поэтому стоит присмотреться к подборке любительских схем и конструкций линейных стабилизаторов напряжения. Самый простой и распространенный вариант стабильника состоит из готовой микросхемы и резистора (сопротивления).
Сделать стабилизатор тока для светодиодов своими руками проще всего на микросхеме LM317. Сборка деталей (см. рисунок ниже) осуществляется на перфорированной панели или универсальном печатном плато.
Устройство позволяет сохранить равномерное свечение и полностью избавить лампочки от моргания.
Схема 5 амперного блока питания с регулятором напряжения от 1,5 до 12 В.
Для самостоятельной сборки такого устройства понадобятся детали:
При этом светодиоды (в количестве 3 шт.) соединяются последовательно с токоограничивающим резистором, выравнивающим ток. Такой набор, в свою очередь, параллельно соединяется со следующим таким же набором светодиодов.
Стабилизатор для светодиодов на микросхеме L7812 в авто
Стабилизатор тока для светодиодов может быть собран на базе 3-контактного регулятора напряжения постоянного тока (серии L7812). Устройство навесного исполнения отлично подходит для питания, как светодиодных лент, так и отдельных лампочек в автомобиле.
Необходимые компоненты для сборки такой схемы:
Вариантов на самом деле может быть много.
Схема подключения на базе LM2940CT-12.0
Корпус стабилизатора можно выполнить практически из любого материала, кроме дерева. При использовании более десяти светодиодов, рекомендуется к стабильнику приделать алюминиевый радиатор.
Может кто-то пробовал и скажет, что можно запросто обойтись без лишних заморочек, напрямую подключив светодиоды. Но в этом случае последние большую часть времени будут находиться в неблагоприятных условиях, посему прослужат недолго или вовсе сгорят. А ведь тюнинг дорогих авто выливается в довольно крупную сумму.
А по поводу описанных схем, их главное достоинство – простота. Для изготовления не требуется особых навыков и умений. Впрочем, если схема слишком сложная, то собирать её своими руками становится не рационально.
Заключение
Идеальный вариант подключения светодиодов – через стабилизатор тока. Устройство уравновешивает колебания сети, с его использованием уже не будут страшны броски тока. При этом необходимо соблюдать требования к электропитанию. Это позволит подстроить свой стабилизатор под сеть.
Аппарат должен обеспечивать максимальную надежность, устойчивость и стабильность, желательно на долгие годы. Стоимость собранных устройств зависит от того, где все необходимые детали будут покупаться.
Решение проблемы перегорающих светодиодов. Стабилизация напряжения бортовой сети
Увы, бортовая сеть автомобилей B-класса редко подготовлена должным образом для светодиодного освещения. Изложенное ниже является еще одной возможной вариацией решения проблемы сгорающих светодиодных ламп.
Наверняка каждый автовладелец Hyundai Solaris если и не из личного опыта, то со слов других знаком с проблемой постоянно перегорающих светодиодных ламп. К сожалению, штатно нашему автомобилю не полагаются диодные лампы, а значит и бортовая сеть на них не рассчитана. Я лично столкнулся с этой проблемой после установки диодной подсветки заднего номера.
Суть проблемы
На рынке автоэлектрики уже довольно давно изобилуют светодиодные лампы самых разных мощностей под разные цоколи и цели, ассортимент постоянно расширяется, но, увы, это не сильно влияет на качество самих ламп и их адаптацию под автомобили с повышенным напряжением бортовой сети.
Основных причин, по которым светодиодные лампы сначала начинают мерцать, а потом и вовсе сгорают, три:
1. Некачественная пропайка контактов, что приводит к перегреву и выгоранию. Решить эту проблему можно самому подручными средствами (хотя зачастую перепаивание контактов оказывается лишь временной мерой) или просто искать более качественную продукцию от европейских производителей. Всё чаще на рынке встречаются светодиодные лампы с микроконтроллерами, стабилизирующими напряжение. Такие, например, я ставил себе в задний ход.
2. Повышенная температура окружающей среды. Высокая температура может быть вызвана особенностью расположение ламп в осветительном приборе и непосредственной близостью к источнику большого тепла, такого как, например, галогеновая лампа головного света или двигатель. Например, в нелинзованной фаре Hyundai Solaris габаритная лампа близко соседствует с бигалогеновой лампой головного света. При этом температура внутри фары вблизи лампы достигает 90 градусов, что губительно для диодов. Решением такой проблемы может стать только использование термостойких сравнительно дорогих COB-диодов или же термоизоляция от лампы головного света, что крайне сложно реализовать.
3. Повышенное напряжение бортовой сети. Как известно, чем свежее (новее) аккумулятор, тем выше на нём напряжение. На моём годовалом аккумуляторе напряжение 12,75 В, а при запущенном двигателе благодаря генератору оно возрастает аж до 14,55 В. На всех диодных лампах, подходящих нам, вполне четко указано рабочее напряжение 12 В. Увы, зачастую, это не просто рабочее напряжение, а максимально допустимое напряжение. Особенно для китайских и тайваньских ламп, производители которых в буквальном смысле выжимают все соки из несчастных светодиодов, работающих при 12 В на пределе своих возможностей. Ну, а как уже вы догадались, напряжение более 12 В приводит к избыточному току, который убивает светодиоды. Так, за месяц можно успеть поменять несколько ламп и снова обнаружить, что очередной светодиод начал мерцать. Как же быть? Решение именно этой проблемы я хочу осветить подробнее.
Решение
Проблема ясна, теперь о решении. Банально доставив нагрузку в бортовую сеть, тем самым понизив напряжение, мы получим сомнительный эффект, т.к. у светодиодов очень малый диапазон рабочего напряжения (амплитуда составляет в среднем 3-4 В). Таким образом, подобрать нагрузку так, чтобы лампы нормально светили как при запущенном двигателе, так и при заглушенном практически невозможно. В лучшем случае получится крайне тусклый свет при заглушенном и умеренно яркий при включенном, что неприемлемо, а значит нам нужна стабилизация. И в этом случае нам поможет микросхема со стабилизатором напряжения. Эту идею мне подкинул wattawaara, а так же помог с реализацией, за что ему огромное спасибо.
Для тестирования микросхемы я использовал COB-светодиодные лампы (2 Вт, 200 Люменов), заказанные на DealExtreme.
В микросхеме использовался проверенный годами отечественный стабилизатор КР142ЕН8Б, позволяющий стабилизировать напряжение до 12 В при входящем напряжении до 35 В. Обратите внимание, что для этого стабилизатора максимальный ток нагрузки не должен превышать 1.5 А. Кстати, при нагрузке более 1 А стабилизатор начинает существенно греться, а значит на минусовую петлю нужно вешать пассивный радиатор.
Использованные металлоплёночные конденсаторы К73-17 номиналами 0,1 и 0,33 мкФ служат фильтрами, сглаживающими кратковременные пики и шумы, а выпрямительный диод 1N5408 (да-да, он до 1000 В, уж что было под рукой) препятствует возможному обратному паразитному току. Собрать такую схему несложно, все элементы доступны в любом магазине радиоэлектронике. Я все компоненты нашёл в интернет-магазине Чип и Дип. Платой для сборки послужила самая обыкновенная пластина текстолита, найденная на работе. 😉
В моём случае распиновка следующая:
1 (желтый) – входящий «+»;
2 (черный) – входящий «–»;
3 (черный) – выходящий «–»;
4 (красный) – выходящий «+».
Для удобства установки/демонтажа использовался обыкновенный компьютерный разъем питания. Микросхема ставится последовательно в цепь перед конечным потребителем. Продублировал минус сознательно, чтобы при необходимости легко демонтировать всю плату, заменив её заглушкой.
Как видно на фото выше, нужный эффект достигнут – напряжение стабилизированно с 14,1 В до рабочих 11,89 В, что обеспечивает светодиодам продолжительный срок жизни и достаточный уровень яркости. Кстати, потребление этих COB-диодных ламп в сумме не превышает 100 мА при напряжении
12 В. На этом всё, спасибо за внимание!
P.S. Обновление от 02.02.2015
После комментария Дмитрия я всерьез обеспокоился вопросом нестабильности и стал тщательно проверять выходное напряжение. После нескольких часов тестирования могу с уверенностью сказать, что напряжение постоянное, не плавает. Более того, внимательно ознакомившись со спецификацией КР142ЕН8Б (подробнее тут и тут) не нашёл ни единого упоминания о нижнем пороге входного напряжения, меньше которого наблюдается нестабильная работа, есть только ограничение по входному напряжению не более 35 В. Единственный нюанс: при входном напряжении =12 В выходное получается менее 12 В (от 11,55 В до 11,95 В). Сводная таблица результатов тестирования ниже.
P.P.S. Обновление от 12.04.2015
Как оказалось, нет смысла заниматься самостоятельным изобретением плат стабилизации напряжения, всё уже давно сделано качественно и дёшево в Китае. Для стабилизации напряжения бортовой сети продается модуль LM2596 CL2122 (DC-DC конвертер). За счёт фильтров и возможности точной подстройки этот модуль можно считать однозначно лучше самоделки, о которой я писал выше.
Технические характеристики:
Допустимое входное напряжение: 4 В — 35 В;
Выходное напряжение: 1.23 В — 30 В;
Максимальный входной ток: 3 А (рекомендуется подключать потребителя на не более 2,5 А, иначе требуется дополнительное охлаждение);
Эффективность преобразования: 92% (наивысшая);
Частота переключения: 150 кГц;
Максимальная пульсация выходного сигнала: 30 мА (опять же лучше не допускать боле 25 мА);
Производитель: Leivin (Китай).
Как видно по фотографиям качество изготовления вполне приемлемое, достойная заводская пайка, а цена в два раза ниже (на момент покупки
60 р/шт), чем собирать самому плату из компонентов, купленных в розничном магазине радиодеталей. По точности стабилизации нареканий нет.
Сводная таблица результатов тестирования ниже.
Тест проводился следующим образом: подавалось входное напряжение 15 В, регулятор выходного напряжения выставлен так, чтобы выходное напряжение было точно 12 В. Далее с шагом 0,2 В входное напряжение постепенно понижалось до 12 В. Нагрузка была минимальная и обусловлена только сопротивлением мультиметра.
Как видно из сводной таблицы стабилизация заводского модуля куда плавнее и точнее самодельного, а значит рекомендован к внедрению в проводку автомобиля.
Удачи в освещении! Сделаем этот мир чуточку ярче! 😉
Светодиодные лампы в автомобиле: Для чего нужен стабилизатор тока светодиодов и в каких случаях можно без него обойтись. Определение типа стабилизатора в лампе и его наличие.
Очень часто спрашивают и спрашивают об одном и том же. Поэтому попытаемся разобраться с некоторыми вопросами, вызывающими сомнения при выборе светодиодных ламп.
Первый момент: зачем нужен стабилизатор и когда он не нужен.
Очень часто присутствует непонимание, как правильно подключать светодиод. Светодиод- простой, как правило, двухвыводной прибор. И тем не менее многие путаются в терминах и схемах подключения.
Важно запомнить, светодиод питается током, а напряжение на нем падает. Обязательно нужно использовать источник тока: стабилизатор тока или ограничительное сопротивление. При прохождении тока через светодиод на нем падает напряжение, зависящее от типа кристалла светодиода. Например, для белых светодиодов оно равно примерно 3 В, а для красных примерно 2 В.
Часто светодиоды соединяют в последовательные цепочки. Тогда ток через светодиоды протекает один и тот же, а напряжения падения складываются. Так, очень удобно для бортового напряжения 12-14 В использовать по 3 белых светодиода в цепочке и по 4 красных. Напряжение на них тогда упадет до 9 и 8-9 В соответственно. Остаток напряжения должен погасить стабилизатор или сопротивление. В интернете множество онлайн-калькуляторов на данную тему, поэтому в подробности расчета вдаваться не будем.
Поскольку светодиоду нужен ток, то стабилизатор напряжения для питания светодиодов категорически не подходит – подключив напряжение даже 3 В к белому светодиоду добиваются лишь того, что ток стабилизируется на каком-то уровне, соответствующему определенной точке вольтамперной характеристике кристалла. Ток при этом будет также зависеть и от температуры, а его значение может выйти за допустимые пределы.
Часто под названием «светодиод» народ понимает светодиодную лампу целиком. Обычно лампы уже имеют ограничительное сопротивление. В этом случае стабилизатор напряжения не помешает. Особенно для китайских автомобильных ламп, чьи характеристики по каким-то необъяснимым причинам рассчитаны на напряжение 12 В. Однако, лампы со встроенным стабилизатором импульсного типа не нужно дополнительно стабилизировать. Это даже может навредить встроенному стабилизатору. К тому же его нижний порог напряжения может быть около 12 В и приблизившись к нему лампа может мерцать и работать нестабильно.
Особенно требуют стабилизации напряжения светодиодные ленты, рассчитанные, как правило, на 12 В. Ради интереса посчитаем, во сколько раз вырастет ток через светодиоды при превышении бортового напряжения на 2 В (14 В – примерно такое напряжение должно быть при работе исправного генератора). Допустим, ток через светодиоды 100 мА. Тогда сопротивление при 12 В должно быть: (12-3*3)/0,1 = 30 Ом. При 14 В ток будет: (14-3*3)/30 = 167 мА. То есть ток вырос более, чем в полтора раза. При наличии моста или защитного диода ситуация еще больше усугубляется: разница будет примерно в 2 раза.
Конкретно в автомобиле в габаритах и подсветке номерного знака желательно использовать лампы со встроенным стабилизатором тока. Эти лампы чаще всего перегорают, поскольку дольше всех находятся во включенном состоянии. Стабилизатор тока устраняет скачки тока, что способствует долгой жизни кристалла светодиода.
Салонные лампы можно применить менее дорогие – без стабилизатора, с ограничительным резистором. Салон освещается не так часто. Однако лампы без стабилизаторов, как было указано выше в примере расчета, будут сильно отличаться по яркости при остановленном двигателе и при заведенном. Срок службы светодиодов в таких лампах будет меньше, чем в стабилизированных, но для редко включаемых салонных ламп это не критично. В любом случае, оба типа ламп прекрасно работают с блоком комфорта, который обеспечивает плавное их зажигание и гашение.
Еще коснемся вопроса мерцания или свечения ламп в «выключенном» состоянии. Это можно наблюдать у салонных ламп при закрытых дверях в темное время суток. Причина проста: нет физического разрыва питания ламп, которые управляются полупроводниковыми ключами блока комфорта. Через эти ключи в их закрытом состоянии текут микроамперные токи. Лампу накаливания эти токи не могут зажечь, в отличии от светодиода. Чтобы избавиться от этих паразитных явлений (с эстетических соображений, так как микротоки никак не могут разрядить аккумулятор), нужно параллельно лампе подключить небольшое сопротивление 1-10 кОм. Тогда при прохождении тока на сопротивлении, а значит и на лампе будет падать небольшое напряжение, не достаточное для зажигания светодиода.
И последнее. Немного про типы стабилизаторов и о том, как можно определить их тип и наличие. Как было сказано выше, есть стабилизаторы тока и напряжения. Уже из названия ясно, какой параметр они стабилизируют. Также стабилизаторы можно разделить на линейные и импульсные. Линейные не дают помех, но имеют существенный недостаток – весь излишек напряжения будет падать на стабилизаторе и тогда при больших токах на нем будет рассеиваться большая мощность и соответственно будет сильный нагрев. Чтобы уменьшить падение напряжения на стабилизаторе, для автомобильных ламп нужно составлять цепочки из максимального числа светодиодов. Такой тип стабилизатора подходит для маломощных ламп, например, W5W.
Импульсные преобразователи имеют высокий КПД, в среднем свыше 90%. Они преобразуют входное напряжение 12-14 В в нужное нам 3-9 В, стабилизируя при этом ток. При этом, если посчитать мощности на входе и выходе (произведение тока на напряжение), то они будут примерно одинаковы, с учетом потерь в преобразователе. Поскольку вся эта кухня регулируется импульсами (по сравнению с линейными стабилизаторами, в которых ток постоянен), то преобразователь щедро ими делится с питающей сетью и частично в электромагнитном диапазоне. Именно поэтому у дешевых китайских стабилизаторов на основе PT4115 и подобных микросхем часто можно наблюдать шум в радиоэфире и помехи от камеры заднего вида. Наконец, импульсные преобразователи делятся на понижающие (STEP DOWN) и повышающие (STEP UP). Первые самые распространенные, на выходе могут иметь напряжение меньшее входного. Вторые, соответственно – большее. Есть еще и повышающе-понижающие, но они довольно редки.
Чтобы определить наличие стабилизатора в лампе и его тип, нужен амперметр (или мультиметр в режиме измерения тока) и регулируемый блок питания. Очень удобно использовать блок питания со встроенными амперметром и вольтметром. Если блока питания нет, то можно подключать лампу к АКБ и запускать двигатель для изменения напряжения до 14 В. Итак, при увеличении напряжения на 2 В ток и яркость лампы будет меняться по-разному в случаях:
1. Нет стабилизатора – ток вырастает в 1,5-2 раза, яркость меняется значительно.
2. Линейный стабилизатор – ток и яркость не изменяются или увеличиваются незначительно (зависит от схемы включения и типа стабилизатора).
3. Импульсный стабилизатор – ток уменьшается, яркость не изменяется.
Стабилизатор напряжения на 12 В для диодных ламп
Долго решался на какой остановиться схеме, очень много вариантов и у драйвоводов, и в инете. В итоге принял следующее:
Нам понадобится:
Стабилизатор, в народе «крен» L7812сv
Конденсатор 100 микрофарад 25 В (на вход)
Конденсатор 100 микрофарад 25 В (на выход)
Теперь собираем схему:
Необходимо спаять две минусовые ножки конденсаторов между собой
Припаять минусы конденсаторов к минусу стабилизатора
Припаять плюсы конденсаторов к плюсам стабилизатора
Припаять катод диода к плюсу стабилизатора (на вход)
По скольку минус у стабилизатора общий необходимо спаять два провода между собой
Припаять два минусовых провода к минусу стабилизатора (средняя ножка крена)
Припаять плюсовой провод на плюс выхода стабилизатора
Припаять второй плюсовой провод на анод диода. Одеть на диод кембрик
Изолируем ножки стабилизатора (крена)
Одеть термоусадочную трубку на всю схему
Все стабилизатор готов, идем проверять к машине.
При заглушенном двигателе напряжение в сети 12,75 В
Заводимся, напряжение в сети 14,83 В
Напряжение в сети через стабилизатор 12,11 В
FAQ Че ставить-то? Стабилизатор напряжения или тока? Мотаем на ус!
Каждый раз, читая новые записи в блогах сообщества я сталкиваюсь с одной и той же ошибкой — ставят стабилизатор тока там, где нужен стабилизатор напряжения и наоборот. Постараюсь объяснить на пальцах, не углубляясь в дебри терминов и формул. Особенно будет полезно тем, кто ставит драйвер для мощных светодиодов и питает им множество маломощных. Для вас — отдельный абзац в конце статьи. =)
Сразу хочу извиниться перед всеми, чьи рисунки вдруг попадут в эту статью. Спасибо за труд, отмечайтесь в комментариях. Я добавлю авторство, если нужно.
Для начала разберемся с понятиями:
СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ
Исходя из названия — стабилизирует напряжение.
Если написано, что стабилизатор 12В и 3А, то значит стабилизирует именно на напряжение 12В! А вот 3А — это максимальный ток, который может отдать стабилизатор. Максимальный! А не «всегда отдает 3 ампера». То есть от может отдавать и 3 миллиампера, и 1 ампер, и два… Сколько ваша схема кушает, столько и отдает. Но не больше трех.
Собственно это главное.
И теперь я перейду к описанию видов стабилизаторов напряжения:
Линейные стабилизаторы (те же КРЕН или LM7805/LM7809/LM7812 и тп)
Самый распространенный вид. Они не могут работать на напряжении ниже, чем указанное у него на брюхе. То есть если LM7812 стабилизирует напряжение на 12ти вольтах, то на вход ему подать нужно как минимум примерно на полтора вольта больше. Если будет меньше, то значит и на выходе стабилизатора будет меньше 12ти вольт. Не может он взять недостающие вольты из ниоткуда. Потому и плохая это идея — стабилизировать напряжение в авто 12-вольтовыми КРЕНками. Как только на входе меньше 13.5 вольт, она начинает и на выходе давать меньше 12ти.
Еще один минус линейных стабилизаторов — сильный нагрев при хорошей такой нагрузке. То есть деревенским языком — все что выше тех же 12ти вольт, то превращается в тепло. И чем выше входное напряжение, тем больше тепла. Вплоть до температуры жарки яичницы. Чуть нагрузили ее больше, чем пара мелких светодиодов и все — получили отличный утюг.
Импульсные стабилизаторы — гораздо круче, но и дороже. Обычно для рядового покупателя это уже выглядит как некая платка с детальками.
Бывают трех видов: понижающие, повышающие и всеядные. Самые крутые — всеядные. Им все равно, что на входе напряжение ниже или выше нужного. Он сам автоматом переключается в режим увеличения или уменьшения напряжения и держит заданное на выходе. И если написано, что ему на вход можно от 1 до 30 вольт и на выходе будет стабильно 12, то так оно и будет.
Но дороже. Но круче. Но дороже…
Не хотите утюг из линейного стабилизатора и огромный радиатор охлаждения впридачу — ставьте импульсный.
Какой вывод по стабилизаторам напряжения?
ЗАДАЛИ ЖЕСТКО ВОЛЬТЫ — а ток может плавать как угодно (в определенных пределах конечно)
СТАБИЛИЗАТОР ТОКА
В применении к светодиодам именно их еще называют «светодиодный драйвер». Что тоже будет верно.
Задает ток. Стабильно! Если написано, что на выходе 350мА, то хоть ты тресни — будет именно так. А вот вольты у него на выходе могут меняться в зависимости от требуемого светодиодам напряжения. То есть вы их не регулируете, драйвер сделает все за вас исходя из количества светодиодов.
Если очень просто, то описать могу только так. =)
А вывод?
ЗАДАЛИ ЖЕСТКО ТОК — а напряжение может плавать.
Теперь — к светодиодам. Ведь весь сыр-бор из-за них.
Светодиод питается ТОКОМ. Нет у него параметра НАПРЯЖЕНИЕ. Есть параметр — падение напряжения! То есть сколько на нем теряется.
Если написано на светодиоде 20мА 3.4В, то это значить что ему надо не больше 20 миллиампер. И при этом на нем потеряется 3.4 вольта.
Не для питания нужно 3.4 вольта, а просто на нем «потеряется»!
То есть вы можете питать его хоть от 1000 вольт, только если подадите ему не больше 20мА. Он не сгорит, не перегреется и будет светить как надо, но после него останется уже на 3.4 вольта меньше. Вот и вся наука.
Ограничьте ему ток — и он будет сыт и будет светить долго и счастливо.
Вот берем самый распространненый вариант соединения светодиодов (такой почти во всех лентах используется) — последовательно соединены 3 светодиода и резистор. Питаем от 12 вольт.
Резистором мы ограничиваем ток на светодиоды, чтобы они не сгорели (про расчет не пишу, в интернете навалом калькуляторов).
После первого светодиода остается 12-3.4= 8.6 вольт.
Нам пока хватает.
На втором потеряется еще 3.4 вольта, то есть останется 8.6-3.4=5.2 вольта.
И для третьего светодиода тоже хватит.
А после третьего останется 5.2-3.4=1.8 вольта.
И если захотите поставить четвертый, то уже не хватит.
Вот если запитать не от 12В а от 15, то тогда хватит. Но надо учесть, что и резистор тоже надо будет пересчитать. Ну вот собственно и пришли плавно к…
Простейший ограничитель тока — резистор. Их часто ставят на те же ленты и модули. Но есть минусы — чем ниже напряжение, тем меньше будет и ток на светодиоде. И наоборот. Поэтому если у вас в сети напряжение скачет, что кони через барьеры на соревнованиях по конкуру (а в автомобилях обычно так и есть), то сначала стабилизируем напряжение, а потом ограничиваем резистором ток до тех же 20мА. И все. Нам уже плевать на скачки напряжения (стабилизатор напряжения работает), а светодиод сыт и светит на радость всем.
То есть — если ставим резистор в автомобиле, то нужно стабилизировать напряжение.
Можно и не стабилизировать, если вы расчитаете резистор на максимально-возможное напряжение в сети автомобиля, у вас нормальная бортовая сеть (а не китайско-русский тазопром) и сделаете запас по току хотя бы в 10%.
Ну и к тому же резисторы можно ставить только до определенной величины тока. После некоторого порога резисторы начинают адски греться и приходится их сильно увеличивать в размерах (резисторы 5Вт, 10Вт, 20Вт и тд). Плавно превращаемся в большой утюг.
Есть еще вариант — поставить в качестве ограничителя что-нибудь типа LM317 в режиме токового стабилизатора.
Но и они тоже греются, ибо это тоже линейный регулятор (помните я писал про КРЕН в абзаце о стабилизаторах напряжения?). И тогда создали…
Импульсный стабилизатор тока (или драйвер).
Он в себе включает сразу все что надо. И почти не греется (только если дико перегрузить или неправильно собрана схема). Поэтому обычно и ставят их для светодиодов мощнее 0.5Вт. Самый греющийся элемент во всей схеме — это сам светодиод. Но ему на роду пока написано — греться. Главное не перегреваться выше определенной температуры. А то если перегреть, то дико начинает деградировать кристалл светодиода и он тускнеет, начинает менять цвет и тупо умирает (привет, китайские лампочки!).
Ну а в заключении — к тому, что постоянно пытаюсь доказать в дискуссиях. И доказываю. Вот только каждому отдельно объяснять одно и то же — язык отвалится. Поэтому попробую еще раз в этой статье.
Постоянно наблюдаю такую картину — задают ток драйвером для мощных светодиодов (скажем — 350мА) и ставят несколько веток светодиодов без ограничительных резисторов и прочего. И ведь люди, то вроде бы и не самые ламеры, а совершают одну и ту же ошибку раз за разом. Рассказываю, почему это плохо и к чему может привести:
Из закона Ома для полной цепи:
Сила тока в неразветвленной цепи равна сумме сил тока на ее параллельных участках.
Многие так и считают — «каждая ветка по 20мА, у меня 20 веток. Драйвер отдает 350мА, значит на каждую ветку придется даже меньше — по 17.5мА. Бинго!»
А вот и не Бинго!, а Жопа! Почему?
Сила тока в каждой ветке будет равна, если у вас идеальнейшие светодиоды с абсолютно одинаковыми параметрами. Тогда и ток будет во всех ветках одинаков, и никаких ограничителей тока не надо — взяли и поделили общий ток на количество одинаковых веток. Но такое — только в сказках.
Если параметры чуть-чуть отличаются — получили в одной ветке 19мА, в другой 17, в третьей 20…
Общее количество тока так и остается неизменным — 350мА, а вот в ветках творится безумная кака. На взгляд и не определишь, вроде светят одинаково… И вот у вас одна ветка, самая прожорливая, начинает греться сильнее остальных. И жрать больше. И греться еще сильнее. А потом раз — и потухла. И все эти ее миллиамперы разбежались по остальным веткам. И вот еще одна ветка, недавно вроде нормально горевшая берет и тухнет следом. И уже вдвое больший ток уходит на другие ветки, ведь общий ток жестко задан 350мА. Процесс лавинообразный и вот уже пришел кирдык всей этой схеме, потому что все 350мА усосались в оставшиеся светодиоды и никто-никто их не спас… А стояли бы, как полагается, по отдельному стабилизатору (хотя бы банальному резистору) на каждой ветка — работала бы и дальше.
Именно это мы и видим в китайских модулях и кукурузинах, которые горят как спички через неделю/месяц работы. Потому что светодиоды имеют адский разброс, а китайцы на драйверах экономят покруче, чем кто либо еще. Почему не горят фирменные модули и лампы Osram, Philips и тд? Потому что они делают довольно мощную отбраковку светодиодов и от всего дичайшего количества выпущенных светодиодов остается 10-15%, которые по параметрам практически идентичны и из них можно сделать такой простой вид, какой и пытаются сделать многие — один мощный драйвер и много одинаковых цепочек светодиодов без драйверов. Но только вот в условиях «купил светодиоды на рынке и запаял сам» как правило будет им нехорошо. Потому что даже у «некитая» будет разброс. Может повезти и работать долго, а может и нет.
Да и просто — сделать правильно и сделать «смотрите как я сэкономил, а остальные — дураки» — это несколько разные вещи. Даже очень сильно разные. Учитесь делать не как пресловутые китайцы, учитесь делать красиво и правильно. Это сказано давно и не мной. Я лишь попробовал в стотыщпятьсотый раз объяснить прописные истины. Уж звиняйте, если криво объяснял =)
Ну и напоследок тем, кому даже такое изложение было слишком заумным.
Запомните следующее и старайтесь следовать этому (здесь «цепочка» — это один светодиод или несколько ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО-соединенных светодиодов):
1. КАЖДОЙ цепочке — свой ограничитель тока (резистор или драйвер…)
2. Маломощная цепочка до 300мА? Ставим резистор и достаточно.
3. Напряжение нестабильно? Cтавим СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ
4. Ток больше 300мА? Ставим на КАЖДУЮ цепочку ДРАЙВЕР (стабилизатор тока) без стабилизатора напряжения.
Вот так будет правильно и самое главное — будет работать долго и светить ярко!
Ну и надеюсь, что все вышенаписанное убережет многих от ошибок и поможет сэкономить средства и нервы.
Ну ладно, рябятке.
Нюансов еще очень много, а я и так уже немаленькую статью-то накатал. Пожалуй все остальное — в комментариях.
Засим откланиваюсь,
Всегда ваш — ЛедЗлыдень Борисыч.
PS: И да, для злопыхателей. Этот пост конечно же не о правильном подключении светодиодов, а тупо реклама моего личного блога. Вы как всегда правы, а я как всегда корыстен. Ага (шутка) =)))