Regulación de voltaje DRL

En los últimos años, los automovilistas han comenzado a equipar sus automóviles con luces de circulación diurna. Aunque las reglas permiten el uso de dispositivos de iluminación regulares (faros antiniebla, faros delanteros, etc.) en esta capacidad, muchos prefieren realizar DRL en forma de unidades separadas. Y algunos automovilistas se enfrentan al hecho de que los LED, en base a los cuales se fabrican las luces, fallan sin haber funcionado durante un año. La razón de un servicio tan corto no se ha aclarado en detalle. Tal vez esto se deba a la calidad de los LED de fabricantes desconocidos, o al hecho de que los fabricantes sobrestiman en gran medida el recurso declarado de los productos semiconductores, o tal vez se deba a una refrigeración insuficiente.

Pero existe una fuerte opinión de que los LED fallan debido a un voltaje inestable en la red de a bordo del automóvil o debido a sobretensiones breves en el circuito de alimentación, cuya amplitud alcanza varias decenas de voltios. Están tratando de escapar de este problema instalando un estabilizador de voltaje para la red de a bordo para el DRL del automóvil.

De cuantos voltios debe ser el estabilizador

Si el estabilizador diurno diurno utilizado con lámparas industriales, su tensión de salida debe ser igual a la tensión de alimentación indicada en la caja del dispositivo. En la mayoría de los casos es de 12 voltios. Para un sistema casero, debe considerar su esquema.

Esquema de una linterna a partir de una cadena de diodos zener.

Por lo general consiste en coherente cadenas de 2..4 LEDs y una resistencia de extinción. Para el funcionamiento normal del LED, su voltaje nominal debe caer a través de él. Por ejemplo, para un LED ARPL-Star-3W-BCB, la caída de voltaje es de 3,6 V. Para una cadena de tres elementos, se debe proporcionar 3,6 * 3 = 10,8 voltios. Debería caer otro pequeño voltaje en el balasto (su valor se determina durante el cálculo, 1..2 voltios). Como resultado, salimos a unos 12 voltios.

¿Qué son los estabilizadores de voltaje para DRL?

Los estabilizadores más simples y económicos son del tipo lineal. Redistribuyen la tensión de red entre el elemento regulador (transistor) y la carga.

El principio de funcionamiento de un regulador de voltaje lineal.

Cuando el voltaje de entrada disminuye o la corriente de carga aumenta, el transistor se abre ligeramente y el voltaje en la carga aumenta. Si el voltaje de entrada ha aumentado o la corriente de carga ha disminuido, el regulador cierra un poco el elemento de potencia y el voltaje en la carga disminuye. Así es como se logra la estabilidad. Ventajas de tales estabilizadores:

• sencillez;
• bajo costo;
• se puede comprar en una versión integrada para un voltaje fijo.

Entre las desventajas se encuentran las grandes pérdidas de energía debido a la disipación en el elemento de control (en este sentido, se necesita un disipador de calor efectivo) y la necesidad de un exceso notable del voltaje de entrada sobre la salida.

Los estabilizadores de conmutación están libres de estas deficiencias, distribuyen la energía a lo largo del tiempo, pero su problema es la complejidad de la fabricación. El autoensamblaje requiere ciertos conocimientos y calificaciones.

Cómo elegir el derecho

Para seleccionar un dispositivo industrial, debe especificar los siguientes parámetros:

• tensión de salida;
• corriente de funcionamiento;
• voltaje de entrada mínimo (el máximo suele ser varias decenas de voltios, tal voltaje no existe en la red del automóvil).

Cómo seleccionar el voltaje de salida, dicho anteriormente. La corriente de funcionamiento debe exceder el consumo de corriente de las lámparas (o lámpara, si el estabilizador se coloca en cada dispositivo por separado) con un margen. Pocas personas prestan atención al último parámetro, pero puede tener un impacto crítico en el funcionamiento de todo el sistema.

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Estudiamos circuitos estabilizadores de voltaje populares

En primer lugar, debe elegir un esquema de dispositivo. Hay muchas recomendaciones en la red global para ensamblar dichos bloques en estabilizadores lineales integrales 7812 (KR142EN8B).

Circuito estabilizador para 7812 de Internet (un error obvio: debe haber al menos 14,5 voltios en la entrada).

Quienes publican tales esquemas prestan atención a su simplicidad y falta de necesidad de personalización, olvidándose por completo de un problema. Para un funcionamiento normal, al menos 2,5 voltios deben caer sobre dicho estabilizador; esto está escrito en cualquier hoja de datos.Simplemente, para al menos alguna estabilización efectiva en la salida, debe haber al menos 14,5 voltios en la entrada. En un automóvil con un generador en funcionamiento, este voltaje no debería ser, y en un valor más bajo, no tiene sentido usar dicho circuito. Como compromiso, puede usar un estabilizador de nueve voltios (LM7809), su rendimiento comenzará a partir de 11,5 voltios en la entrada, pero el brillo de las luces disminuirá. De acuerdo con los requisitos de GOST, la intensidad luminosa mínima debe ser de 400 cd y no puede caer por debajo de este límite..

Las recomendaciones para poner un diodo en la entrada parecen aún más irreflexivas.

El circuito de la red es un chip 7812 con un diodo en la entrada.

Su propósito es muy dudoso: no es necesario proteger el microcircuito de la polaridad inversa con una instalación estable. Pero en la unión p-n de silicio, caerán 0,6 voltios adicionales y se necesitarán al menos 15 voltios para el funcionamiento normal.

Los circuitos de línea integrada de 12 voltios (con o sin diodo) son adecuados solo para cortar picos de alto voltaje en el bus de +12 voltios (si es que hay alguno presente). Es decir, pueden servir como una especie de "barrera Zener", pero esa barrera se puede hacer mucho más simple. Es necesario encender el diodo zener Ust en paralelo con la cadena de LED, superando ligeramente el voltaje de funcionamiento. En modo normal, su resistencia es grande, no afectará el funcionamiento del dispositivo de iluminación. Si se supera el voltaje de estabilización (por ejemplo, 15 voltios), se abrirá y "cortará" el exceso.

Conexión de un diodo zener en paralelo con una linterna.

Los estabilizadores en chips LDO (baja caída) funcionan un poco mejor.Parecen reguladores lineales normales, pero solo necesitan una caída de 1,2 voltios para funcionar correctamente, y la regulación efectiva comenzará a partir de los 13,2 voltios. Lo cual ya es mejor, pero aún no es suficiente para el funcionamiento normal. Los microcircuitos LM1084 y LM1085 son adecuados para trabajar en un circuito de este tipo, pero el circuito para su inclusión es algo más complicado.

Esquema de inclusión de LDO LM1084.

Para obtener un voltaje de salida de 12 voltios, la resistencia de la resistencia R1 debe ser de 240 ohmios y R2 de 2,2 kOhm. Existe un obstáculo fundamental para reducir aún más la caída: el regulador está hecho en un transistor bipolar y al menos 1,2 voltios deben caer en sus uniones de emisor y colector. Esto se elude fácilmente utilizando un transistor de efecto de campo como elemento regulador. Los circuitos integrados construidos según este principio son difíciles de encontrar, aún más difíciles de seleccionar según los parámetros requeridos, y son más caros. Pero hacer un dispositivo de este tipo con elementos discretos está dentro del poder incluso de un radioaficionado de calificación promedio.

Esquema de un regulador lineal en un potente transistor de efecto de campo.

Calificaciones de elementos:

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

La tensión de salida se establece mediante la relación R5/R6. Con las clasificaciones indicadas, la salida será de 12 voltios, la entrada no necesitará más de 12,5. Esta es una mejora importante. Pero solo se puede lograr un salto fundamental mediante el uso de una fuente de alimentación conmutada. Dicho convertidor elevador se puede ensamblar en el chip XL6009.

Circuito de impulso en XL6009.

Dicho estabilizador en forma terminada se puede pedir en sitios populares de Internet.Pero hay un problema: por economía, los fabricantes a menudo instalan elementos diseñados para una corriente de no más de 1 A (aunque el microcircuito es capaz de entregar una corriente de hasta 3 A). O, por ejemplo, no se pueden instalar condensadores de óxido de entrada o salida. Incluso el diodo Schottky N5824, indicado en la hoja de datos, comienza a calentarse con corrientes superiores a 1,5 A. En su lugar, debe usar un diodo más potente, como SR560. Todos estos reemplazos y simplificaciones conducen al sobrecalentamiento de la placa y su falla.

El video muestra un ejemplo de montaje de un estabilizador de 12 voltios.

Recomendaciones de fabricación

Para la fabricación se requerirán componentes electrónicos para el circuito seleccionado. Puedes comprarlos en tiendas especializadas o a través de Internet. Para un dispositivo basado en un estabilizador lineal integrado, no se necesita un estuche, pero debe cuidar el radiador. Además, se necesitará un radiador en la fabricación de un lineal sobre elementos discretos. Los dispositivos más complejos deben ensamblarse en tableros. Aquellos que posean tecnologías domésticas podrán diseñar y grabar una placa de circuito impreso por su cuenta. El resto es mejor usar una placa de prueba: corte la pieza necesaria y monte los elementos en ella.

Montaje de placa de prueba.

También debe recoger o armar un estuche, sin olvidar la disipación de calor. Apretar el tablero para que se encoja por calor no es la mejor opción en este sentido. También necesitará un soldador con un juego de consumibles.

Es difícil dar instrucciones generales para la fabricación; todo depende del esquema elegido y las tecnologías preferidas. Pero puedes dar algunos consejos a los que tienen poca experiencia en la fabricación de aparatos electrónicos:

• todas las conexiones deben soldarse con cuidado (tratando de no sobrecalentar los elementos y conductores en el aislamiento): las condiciones de operación se asociarán con sacudidas y cambios de temperatura, y la soldadura de mala calidad se hará sentir de inmediato;
• el cuerpo de la estructura debe evitar que entre agua y suciedad; al instalar el dispositivo debajo del capó, estas sustancias serán suficientes;
• si no se usa el estuche, los puntos de soldadura deben aislarse cuidadosamente, por las mismas razones;
• después de ensamblar y verificar el rendimiento, no será superfluo cubrir la placa desde el lado de soldadura con barniz y secarla.

Solo un enfoque cuidadoso de la fabricación puede garantizar al menos un trabajo prolongado de productos caseros en condiciones difíciles.

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Instalación en DRL

El estabilizador, independientemente de su montaje, se instala en una rotura del cable procedente del interruptor o controlador a las luces de circulación diurna. Esto se hace en cualquier lugar conveniente. Si la potencia del regulador es suficiente para trabajar con dos lámparas, puede incluirlo en la rotura del cable de alimentación de dos lámparas, hasta el punto de separación. De lo contrario, cada lámpara DRL requerirá dos dispositivos.

Conexión de un dispositivo estabilizador.

No debemos olvidar conectar el cable negativo al conductor común del automóvil. Otra pregunta frecuente es la instalación de un disipador para un regulador lineal. Existe la idea de utilizar una carrocería de coche como elemento de refrigeración. Su área es grande y eliminará perfectamente el calor. Siempre que se proporcione un contacto térmico confiable entre la superficie del microcircuito y la superficie del cuerpo. Y esto requerirá, como mínimo, la eliminación de la pintura en el lugar de instalación, así como la perforación de un orificio para el tornillo de fijación.En este lugar, se forma rápidamente un centro de corrosión. Por lo tanto, esta idea no es la mejor. Es mejor hacer un pequeño radiador separado de una pieza de lámina de aluminio.

Video: Conexión y verificación de los estabilizadores L7812CV y LM317T para LED DRL en el VAZ-2106.

La cuestión de utilizar un estabilizador para las luces diurnas no es tan sencilla como parece a primera vista. Para decidir sobre su aplicación y la elección del método de instalación, se requiere una cierta formación técnica. Los materiales de revisión ayudarán a tomar esta decisión.