Régulation de tension DRL

Depuis quelques années, les automobilistes commencent à équiper leur voiture de feux diurnes. Bien que les règles autorisent l'utilisation de dispositifs d'éclairage réguliers (phares antibrouillard, phares, etc.) à ce titre, beaucoup préfèrent effectuer des DRL sous la forme d'unités séparées. Et certains automobilistes sont confrontés au fait que les LED, sur la base desquelles les feux sont fabriqués, tombent en panne sans avoir fonctionné pendant un an. La raison d'un service aussi court n'a pas été clarifiée en détail. Cela est peut-être dû à la qualité des LED de fabricants inconnus, ou au fait que les fabricants surestiment considérablement la ressource déclarée des produits semi-conducteurs, ou peut-être s'agit-il d'un refroidissement insuffisant.

Mais il existe une forte opinion selon laquelle les LED échouent en raison d'une tension instable dans le réseau de bord de la voiture ou en raison de surtensions à court terme dans le circuit d'alimentation, dont l'amplitude atteint plusieurs dizaines de volts. Ils tentent d'échapper à ce problème en installant un stabilisateur de tension pour le réseau de bord pour le DRL de la voiture.

De combien de volts le stabilisateur doit-il être

Si le stabilisateur DRL utilisé avec des lampes industrielles, sa tension de sortie doit être égale à la tension d'alimentation indiquée sur le boîtier de l'appareil. Dans la plupart des cas, il s'agit de 12 volts. Pour un système fait maison, vous devez tenir compte de son schéma.

Schéma d'une lanterne à partir d'une chaîne de diodes zener.

Il se compose généralement de cohérent chaînes de 2..4 LED et une résistance d'extinction. Pour un fonctionnement normal de la LED, sa tension nominale doit chuter à ses bornes. Par exemple, pour une LED ARPL-Star-3W-BCB, la chute de tension est de 3,6 V. Pour une chaîne de trois éléments, il faut prévoir 3,6 * 3 = 10,8 volts. Une autre petite tension devrait chuter sur le ballast (sa valeur est déterminée lors du calcul, 1..2 volts). Du coup, on sort à environ 12 volts.

Que sont les stabilisateurs de tension pour DRL

Les stabilisateurs les plus simples et les moins chers sont du type linéaire. Ils redistribuent la tension secteur entre l'élément de régulation (transistor) et la charge.

Le principe de fonctionnement d'un régulateur de tension linéaire.

Lorsque la tension d'entrée diminue ou que le courant de charge augmente, le transistor s'ouvre légèrement et la tension aux bornes de la charge augmente. Si la tension d'entrée a augmenté ou si le courant de charge a chuté, le régulateur ferme un peu l'élément de puissance et la tension aux bornes de la charge diminue. C'est ainsi que la stabilité est atteinte. Avantages de tels stabilisants:

• simplicité;
• faible coût;
• peuvent être achetés en version intégrée pour une tension fixe.

Parmi les inconvénients figurent les pertes de puissance importantes dues à la dissipation sur l'élément de commande (à cet égard, un dissipateur thermique efficace est nécessaire) et la nécessité d'un excès notable de la tension d'entrée sur la sortie.

Les stabilisateurs à découpage sont exempts de ces défauts, ils répartissent l'énergie dans le temps, mais leur problème est la complexité de fabrication. L'auto-assemblage nécessite certaines connaissances et qualifications.

Comment choisir le bon

Pour sélectionner un équipement industriel, vous devez spécifier les paramètres suivants :

• tension de sortie;
• courant de fonctionnement ;
• tension d'entrée minimale (le maximum est généralement de plusieurs dizaines de volts, une telle tension n'existe pas dans le réseau de la voiture).

Comment sélectionner la tension de sortie, dit ci-dessus. Le courant de fonctionnement doit dépasser la consommation de courant des lampes (ou de la lampe, si le stabilisateur est placé sur chaque appareil séparément) avec une marge. Peu de gens prêtent attention au dernier paramètre, mais il peut avoir un impact critique sur le fonctionnement de l'ensemble du système.

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Nous étudions les circuits stabilisateurs de tension populaires

Tout d'abord, vous devez choisir un schéma d'appareil. Il existe de nombreuses recommandations dans le réseau mondial pour assembler de tels blocs sur des stabilisateurs linéaires intégrés 7812 (KR142EN8B).

Circuit stabilisateur pour 7812 à partir d'Internet (une erreur évidente - il doit y avoir au moins 14,5 volts à l'entrée).

Ceux qui publient de tels schémas font attention à leur simplicité et à l'absence de besoin de personnalisation, oubliant complètement un problème. Pour un fonctionnement normal, au moins 2,5 volts doivent tomber sur un tel stabilisateur - ceci est écrit dans n'importe quelle fiche technique.Simplement, pour au moins une certaine stabilisation efficace à la sortie, il doit y avoir au moins 14,5 volts à l'entrée. Dans une voiture avec un générateur en état de marche, cette tension ne devrait pas l'être, et à une valeur inférieure, cela n'a aucun sens d'utiliser un tel circuit. En guise de compromis, vous pouvez utiliser un stabilisateur de neuf volts (LM7809), ses performances commenceront à partir de 11,5 volts à l'entrée, mais la luminosité des lumières diminuera. Selon les exigences de GOST, l'intensité lumineuse minimale doit être de 400 cd et vous ne pouvez pas descendre en dessous de cette limite..

Les recommandations pour mettre une diode à l'entrée semblent encore plus irréfléchies.

Le circuit du réseau est une puce 7812 avec une diode à l'entrée.

Son objectif est très douteux - il n'est pas nécessaire de protéger le microcircuit de l'inversion de polarité avec une installation stable. Mais sur la jonction p-n en silicium, 0,6 volt supplémentaire chutera et au moins 15 volts seront nécessaires pour un fonctionnement normal.

Les circuits intégrés 12 volts (avec ou sans diode) ne conviennent que pour couper les pics de haute tension sur le bus +12 volts (s'il y en a réellement). C'est-à-dire qu'ils peuvent servir de sorte de "barrière Zener", mais une telle barrière peut être rendue beaucoup plus simple. Il est nécessaire d'allumer la diode zener Ust en parallèle avec la chaîne de LED, dépassant légèrement la tension de fonctionnement. En mode normal, sa résistance est grande, cela n'affectera pas le fonctionnement du luminaire. Si la tension de stabilisation est dépassée (par exemple, 15 volts), il s'ouvrira et "coupera" l'excédent.

Connexion d'une diode zener en parallèle avec une lanterne.

Les stabilisateurs sur les puces LDO (low drop out) fonctionnent un peu mieux.Ils ressemblent à des régulateurs linéaires ordinaires, mais ils n'ont besoin que d'une chute de 1,2 volt pour fonctionner correctement, et une régulation efficace commencera dès 13,2 volts. Ce qui est déjà mieux, mais encore insuffisant pour un fonctionnement normal. Les microcircuits LM1084 et LM1085 conviennent pour fonctionner dans un tel circuit, mais le circuit pour leur inclusion est un peu plus compliqué.

Schéma d'inclusion de LDO LM1084.

Pour obtenir une tension de sortie de 12 volts, la résistance de la résistance R1 doit être de 240 ohms et R2 - 2,2 kOhm. Il existe un obstacle fondamental à une réduction supplémentaire de la chute - le régulateur est réalisé sur un transistor bipolaire et au moins 1,2 volt doit tomber sur ses jonctions d'émetteur et de collecteur. Ceci est facilement contourné en utilisant un transistor à effet de champ comme élément de régulation. Les circuits intégrés construits selon ce principe sont difficiles à trouver, encore plus difficiles à sélectionner en fonction des paramètres requis, et ils sont plus chers. Mais fabriquer soi-même un tel appareil sur des éléments discrets est à la portée même d'un radioamateur de qualification moyenne.

Schéma d'un régulateur linéaire sur un puissant transistor à effet de champ.

Évaluations des éléments :

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

La tension de sortie est définie par le rapport R5/R6. Avec les valeurs nominales indiquées, la sortie sera de 12 volts, l'entrée n'aura pas besoin de plus de 12,5. C'est une amélioration majeure. Mais un saut fondamental ne peut être réalisé qu'en utilisant une alimentation à découpage. Un tel convertisseur élévateur peut être assemblé sur la puce XL6009.

Circuit impulsionnel sur XL6009.

Un tel stabilisateur sous forme finie peut être commandé sur des sites Internet populaires.Mais il y a un problème - par économie, les fabricants installent souvent des éléments conçus pour un courant ne dépassant pas 1 A (bien que le microcircuit soit capable de fournir un courant jusqu'à 3 A). Ou, par exemple, les condensateurs d'oxyde d'entrée ou de sortie peuvent ne pas être installés. Même la diode Schottky N5824, indiquée dans la fiche technique, commence à chauffer à des courants supérieurs à 1,5 A. Au lieu de cela, vous devez utiliser une diode plus puissante, telle que SR560. Tous ces remplacements et simplifications entraînent une surchauffe de la carte et sa défaillance.

La vidéo montre un exemple d'assemblage d'un stabilisateur 12 volts.

Recommandations de fabrication

Pour la fabrication, des composants électroniques pour le circuit sélectionné seront nécessaires. Vous pouvez les acheter dans des magasins spécialisés ou via Internet. Pour un appareil basé sur un stabilisateur linéaire intégré, un boîtier n'est pas nécessaire, mais vous devez prendre soin du radiateur. De plus, un radiateur sera nécessaire dans la fabrication d'un linéaire sur des éléments discrets. Les appareils plus complexes doivent être assemblés sur des cartes. Ceux qui possèdent des technologies domestiques pourront concevoir et graver eux-mêmes une carte de circuit imprimé. Le reste est préférable d'utiliser une planche à pain - coupez la pièce nécessaire et montez les éléments dessus.

Montage sur planche à pain.

Vous devez également ramasser ou assembler un boîtier, sans oublier la dissipation thermique. Le serrage de la carte en thermorétractable n'est pas la meilleure option à cet égard. Vous aurez également besoin d'un fer à souder avec un ensemble de consommables.

Il est difficile de donner des instructions générales pour la fabrication - tout dépend du schéma choisi et des technologies préférées. Mais vous pouvez donner quelques conseils à ceux qui ont peu d'expérience dans la fabrication d'appareils électroniques :

• toutes les connexions doivent être soigneusement soudées (en essayant de ne pas surchauffer les éléments et les conducteurs dans l'isolation) - les conditions de fonctionnement seront associées à des secousses et à des changements de température, et une soudure de mauvaise qualité se fera immédiatement sentir;
• le corps de la structure doit empêcher l'eau et la saleté de pénétrer à l'intérieur - lors de l'installation de l'appareil sous le capot, ces substances suffiront;
• si le boîtier n'est pas utilisé, les points de soudure doivent être soigneusement isolés - pour les mêmes raisons ;
• après assemblage et vérification des performances, il ne sera pas superflu de recouvrir la carte du côté soudure avec du vernis et de la sécher.

Seule une approche minutieuse de la fabrication peut garantir au moins un long travail de produits faits maison dans des conditions difficiles.

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DRL fait maison

 

Installation sur DRL

Le stabilisateur, quel que soit son montage, s'installe dans une rupture du fil venant de l'interrupteur ou manette aux feux de jour. Cela se fait dans n'importe quel endroit pratique. Si la puissance du régulateur est suffisante pour fonctionner avec deux lampes, vous pouvez l'inclure dans la coupure du fil d'alimentation de deux lampes, jusqu'au point de séparation. Sinon, chaque lampe DRL nécessitera deux appareils.

Connexion d'un dispositif de stabilisation.

Il ne faut pas oublier de connecter le fil négatif au conducteur commun de la voiture. Une autre question fréquemment posée est l'installation d'un radiateur pour un régulateur linéaire. Il y a une idée d'utiliser une carrosserie de voiture comme élément de refroidissement. Sa surface est grande et il évacuera parfaitement la chaleur. Pourvu qu'un contact thermique fiable entre la surface du microcircuit et la surface du corps soit assuré. Et cela nécessitera, au minimum, l'enlèvement de la peinture sur le site d'installation, ainsi que le perçage d'un trou pour la vis de fixation.A cet endroit, un foyer de corrosion se forme rapidement. Par conséquent, cette idée n'est pas la meilleure. Il est préférable de fabriquer un petit radiateur séparé à partir d'un morceau de tôle d'aluminium.

Vidéo : Connexion et vérification des stabilisateurs L7812CV et LM317T pour les DRL à LED sur le VAZ-2106.

La question de l'utilisation d'un stabilisateur pour les feux de jour n'est pas aussi simple qu'il y paraît à première vue. Pour décider de son application et du choix de la méthode d'installation, un certain bagage technique est requis. Le matériel d'examen aidera à faire ce choix.