Освітлення салону надяскравими світлодіодами. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Автомобіль. Електронні пристрої

Коментарі до статті

Надійність освітлювача салону автомобіля "Волга ГАЗ-3110" на люмінесцентній лампі бажає кращого. У моїй машині освітлювач салону вийшов із ладу на другий рік експлуатації. Спроби самостійно зібрати більш надійний перетворювач, аналогічний описаному в статті Харьякова "Блок живлення люмінесцентної освітлювальної лампи" ("Радіо", 2006, № 7, с. 47, 48), принесли тільки тимчасовий успіх. Люмінесцентна лампа, що нормально працює влітку, з настанням холодів перестала вмикатися. Для надійного її запуску все ж таки, мабуть, необхідне напруження електродів. Поява у продажу надяскравих світлодіодів підштовхнула до ідеї замінити ними лампу у плафоні освітлення салону автомобіля.

Зазвичай, світлодіод підключають до джерела живлення через баластний резистор. Випробування придбаних світлодіодів КВПД80 показало, що середнє пряме падіння напруги на кожному приладі дорівнює 3,5 при середньому прямому струмі 50 мА. Підвищення струму понад 70 мА призводить до виходу світлодіода з ладу. Відповідно, максимальна споживана потужність одного світлодіода дорівнює 0,175 Вт.

Розрахунок показує, що при напрузі живлення 12 і семи гірляндах з трьох послідовно включених світлодіодів і одного баластного резистора опором 30 Ом в кожній ККД освітлювача дорівнює 87,5%. Але бортова напруга в автомобілях досить нестабільна (у ГАЗ-3110 нормальним вважається зміна напруги від 11 до 15). При зниженій напрузі, коли включені фари, обігрівач скла та інші споживачі, ефективність такого освітлювача різко знижується. При підвищенні ж понад 14 В струм через світлодіоди перевищить гранично допустимий, що виведе їх із ладу.

У цьому випадку можна, звичайно, замість баластових резисторів використовувати стабілізатори струму на 50 мА, але проблема роботи при зниженій напрузі бортової залишається. Тому було прийнято рішення зібрати гірлянду з двадцяти послідовно включених світлодіодів і живити її від підвищує зворотно-ходового перетворювача. Вивчення досвіду побудови світлодіодних світильників в Інтернеті визначило основу перетворювача - недорогий і доступний мікроконтролер з ши-ротноімпульсним керуванням.

МС34063 (фірми ON Semiconductor) або його вітчизняний аналог КР1156ЕУ5. Так як гранична напруга вихідних транзисторів цієї мікросхеми 40 В, а для гірлянди з двадцяти світлодіодів потрібно 70 В, знадобився зовнішній високовольтний перемикаючий транзистор, в якості якого був обраний польовий транзистор IRL640 з максимальною напругою 200 В, 18 Ом. Іншим аргументом на користь цього транзистора став короткий час його перемикання.

Рис. 1

Принципова схема перетворювача зображено на рис. 1. Включення мікросхеми МС34063 має три відхилення від типового. Перше - передвихідний і вихідний транзистори мікроконтролера підключені до мікропотужного стабілізатора 78L05 (DA1) на напругу 5, що необхідно для управління транзистором IRL640 (в типовій схемі вони підключені безпосередньо до джерела живлення).
Друге - введена слабка ОС через резистор R3 опором 220 кОм, тільки так вдалося позбавитися самозбудження мікроконтролера на звуковій частоті (нетипове рішення). Третє - дільник вихідної напруги утворений резистором R2 та гірляндою світлодіодів, що дозволяє стабілізувати струм у гірлянді. Так як гранична напруга компаратора мікроконтролера дорівнює 1,25 В, то струм у навантаженні буде стабілізований на рівні 46,3 мА. Перетворювач зберігає працездатність при вхідній напрузі в межах 8...18 ст.

Живлення гірлянди світлодіодів стабільним струмом дозволяє зберегти рівень потужності, що передається на неї, в широких межах зміни напруги живлення. Це також забезпечує температурну компенсацію режиму роботи світлодіодів – при підвищенні температури пряме падіння напруги на світлодіоді зменшується. Отже, зменшується споживана ним потужність. Як наслідок комфортних умов живлення світлодіодів – надійність та довготривалість їх роботи.

Для обмеження вихідної напруги на рівні нижче за напругу пробою транзистора IRL640 введено захисний пристрій на транзисторі КТ315Б з дільником напруги R5R6 в ланцюзі бази. Транзистор VT1 відкривається при досягненні напруги на виході перетворювача близько 150 В. Таке рішення дозволяє уникнути виходу з експлуатації транзистора IRL640 при відключеній гірлянді світлодіодів.

Опір резистора R1 вибрано з розрахунку обмеження струму через транзистор IRL640 на рівні 3 А. Через відсутність у продажу резисторів такого номіналу він був виготовлений з двох витків ніхромового дроту діаметром 0,5 мм, намотаних на хвостовику свердла діаметром 4,5 мм. Висновки дроту були залужені з використанням ортофосфорної кислоти.

Котушка перетворювача виконана у броньовому магнітопроводі Б18 від перетворювача старого люмінесцентного освітлювача. Вона складається з 30 витків дроту ПЕВ-2 0,3. Котушку намотують на каркас виток до витка, шари поділяють шаром конденсаторного паперу. Зазор між чашками магнітопроводу виконують за допомогою шайби, вирізаної з офісного паперу.

Чашки стягують мідним або латунним гвинтом МОЗ. Їм же магнітопровід кріплять до плати. Каркас котушки фіксований усередині магнітопроводу шайбами ​​з пористого поліетилену.

Транзистор IRL640 встановлюють на саморобне тепловідведення, вирізане з мідної пластини товщиною 1 мм. Бічні краї тепловідведення надрізані, відігнуті вгору та розгорнуті пасатижами на 90 град. Для кращого теплового контакту між транзистором і тепловідводом застосовують теплопровідну пасту. Тепловідведення з транзистором кріплять до плати перетворювача гвинтом та гайкою МОЗ.

Випрямний діод VD1 вибраний з максимальною зворотною напругою 400 В та часом відновлення 150 не тільки тому, що був у продажу. Він трохи гріється та знижує ККД перетворювача. Бажано застосовувати діоди з меншим часом відновлення (HER105 або SF18).

Рис. 2

Плата перетворювача виготовлена ​​з фольгованого склотекстоліту завтовшки 1,5 мм. Креслення плати показано на рис. 2. Фольга витравлена ​​тільки вузькими смугами вздовж друкованих провідників, фольга, що залишилася, служить загальним проводом, що підключається до корпусу автомобіля (негативному полюсу бортової напруги).

Для кріплення плати перетворювача до основи світильника до неї припаяні дві гайки МОЗ, вони служать контактами, що підключають загальний провід плати до основи.

Контакт під стандартний роз'єм типорозміру 6,3 мм для підключення до плати плюсового дроту бортового живлення також вирізаний із листової міді завтовшки 1 мм. До плати його кріплять скобою з мідного дроту діаметром 1 мм і пропаюють. Зовнішній вигляд плати, встановленої основу освітлювача, показаний на рис. 3.

Рис. 3

Гірлянду світлодіодів збирають на окремій платі з такого самого склотекстоліту. Її кріплять до основи освітлювача замість люмінесцентної лампи на двох втулках довжиною 5 мм двома гвинтами МОЗ, які загвинчують у гайки, припаяні до плати перетворювача. Світлодіоди розміщують на платі рівномірно і з'єднують послідовно згідно. Гірлянду підключають до перетворювача двома гнучкими проводами МГТФ.

З основи освітлювача треба видалити деталі кріплення люмінесцентної лампи.

Налагодження освітлювач практично не вимагає і при справних деталях починає працювати одразу. У гірлянді може бути від шести до сорока світлодіодів.

Виміряний ККД перетворювача дорівнює 75% при споживаній потужності 4,29 Вт і, відповідно, потужності у гірлянді 3,22 Вт.

Автор: В. Горбатих, м. Улан-Уде, Республіка Бурятія; Публікація: radioradar.net

Дивіться інші статті розділу Автомобіль. Електронні пристрої.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем ​​з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Приміальна клавіатура Seneca 05.05.2024

Клавіатури – невід'ємна частина нашої повсякденної роботи за комп'ютером. Однак однією з головних проблем, з якою стикаються користувачі, є шум, особливо у випадку преміальних моделей. Але з появою нової клавіатури Seneca від Norbauer & Co може змінитися. Seneca – це не просто клавіатура, це результат п'ятирічної роботи розробників над створенням ідеального пристрою. Кожен аспект цієї клавіатури, починаючи від акустичних властивостей до механічних характеристик, був ретельно продуманий і збалансований. Однією з ключових особливостей Seneca є безшумні стабілізатори, які вирішують проблему шуму, характерну для багатьох клавіатур. Крім того, клавіатура підтримує різні варіанти ширини клавіш, що робить її зручною для будь-якого користувача. І хоча Seneca поки не доступна для покупки, її реліз запланований на кінець літа. Seneca від Norbauer & Co є втіленням нових стандартів у клавіатурному дизайні. Її ...>>

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Випадкова новина з Архіву Сітківка з віком не залишається незмінною 07.06.2012 Виявилося, що, всупереч твердженню, сітківка ока змінюється в міру старіння людини. Якщо вчасно не вжити заходів, це може значно ускладнити роботу служб безпеки. Сканування та розпізнавання сітківки ока з метою безпеки знаходить все ширше застосування у багатьох країнах світу. Деякі держави, такі як Об'єднані Арабські Емірати та Великобританія, вже запровадили цю процедуру до протоколу прикордонного контролю. Однак, за словами вчених з університету Нотр Дам, Індіана, цей метод не такий надійний, як може здатися на перший погляд. Виявилося, що з віком сітківка людини змінюється, що супроводжується зростанням частоти хибних розбіжностей. Дослідники використали сучасне комерційне програмне забезпечення для аналізу різниці між більш ніж 20 000 різними зображеннями 644 сітківок, зробленими в період з 2008 по 2011 рік. Вони порівняли зображення сітківок тих самих людей, між отриманням яких пройшов приблизно один місяць, а також один, два або три роки. Виявилося, що в порівнянні з вихідним показником через три роки частота помилкового розбіжності результатів сканування збільшилася на 153%. Усі методи розпізнавання сітківки мають межу похибки, оскільки два зображення однієї й тієї сітківки завжди трохи відрізняються друг від друга. Імовірність помилкового розпізнавання сітківок двох різних людей як ідентичних (частота хибних збігів) становить приблизно 1 випадок на 2 мільйони. Виходячи з отриманих дослідниками даних, для сітківок, з моменту внесення зображень яких у систему пройшло 3 роки, ймовірність помилкового збігу підвищується до 2,5 на 2 мільйони. Ця величина виглядає мізерною, проте, судячи з усього, кумулятивний ефект, тобто він "накопичується" з плином часу. Іншими словами, якщо через 1-2 роки проблему можна і не помітити, що через 5-10 років вона може значно посилитись. Як мінімум, це може призвести до збільшення тривалості процедур перевірки через необхідність повторного сканування. Найгіршим наслідком може бути збільшення шансів залишитися нерозпізнаними у людей, які незаконно перетинають кордони. Одним із можливих вирішень проблеми є регулярне оновлення зображень сітківок у базах даних, що може бути пов'язане з певними організаційними складнощами. Найбільш прийнятним варіантом фахівці вважають розробку алгоритмів розпізнавання сітківки, не схильних до помилок, пов'язаних зі старінням. Вони також зазначають, що зовсім незрозуміло, звідки взялося твердження, що сітківка не старіє. Зважаючи на все, воно виникло через відсутність довгострокових даних на підставі оптимістичного припущення, зробленого на зорі вивчення можливостей біометричного сканування сітківки. В результаті багаторазового повторення це припущення поступово перетворилося на аксіому, яка не витримала першої перевірки.

Інші цікаві новини:

▪ Надшвидке джерело світла зі штучного атома

▪ Найпростіший космічний радар LeoLabs

▪ Миші SteelSeries Prime Mini та Prime Mini Wireless

▪ Несправність визначають на погляд

▪ Новий датчик температури для комп'ютерних модулів пам'яті

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Технології радіоаматора. Добірка статей

▪ стаття Дивитися як баран на нові ворота. Крилатий вислів

▪ стаття Чи є тигри-людожери? Детальна відповідь

▪ стаття Ромашка лікарська. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Кодовий замок. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Передпосівна обробка насіннєвої картоплі електричним струмом. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024