Поделки своими руками для автолюбителей
Почему мигает светодиод в авто и что надо сделать?
В этой статье хочу вам рассказать почему мигают светодиоды в автомобиле и что нужно сделать, чтобы этого не происходило. В автомобиле стоит много светодиодов, везде, например габаритные огни, ДХО и т.д.
В обычных светодиодных лампочках (автомобильных) используется вместо драйвера всего 1 резистор, который, во-первых настроен на 12 вольт, а во-вторых он никак не может защитить светодиод от бросков бортовой сети авто, поэтому они служат нам не так долго, как нам хотелось бы.
Как умирает светодиод, сначала он начинает мерцать, мигать, подмигивать, то есть начинается деградация кристалла, ну и в конце концов он просто перестаёт гореть.
В автомобильной сети автомобиля напряжение плавает от 12 до 14,4 вольт, а иногда бывает и побольше. Вот нам и надо затачивать наш светодиод, вернее сказать сделать драйвер или стабилизатор именно под это напряжение, который будет питать наш светодиод.
В интернете полно схем стабилизаторов для светодиодов, но я хочу предложить самый простой и самый проверенный.
Конечно, стабилизатор можно купить в интернет магазине типа алиэкспресса, но я вас уверяю, что сделать своими руками намного приятней, тем более, что эта схема состоит всего из 3 деталей, не требует никакой регулировки и работает исправно годами.
И еще немаловажный момент, что эта схема в отличие от китайских, не создает высокочастотных помех, которые влияют на прием радиостанций и прослушивания музыки в автомобиле, потому что она не является высокочастотным импульсом устройством, а является линейным стабилизатором.
Собственно, вот сама схема.
Наша схема рассчитана на ток в 1.5 ампера. То есть простые лампочки, которые, например, изображены на рисунке будут работать без всякого нагрева стабилизатора.
А вот если подсоединять ходовые огни, то придется ставить теплоотвод, так сказать, радиатор, нужно будет просто прикрутить какую-нибудь железяку к нашему стабилизатору, чтобы он меньше грелся.
Схема очень простая, рассчитана как раз на простого автолюбителя, собрана на таких простых стабилизаторах как L7812 или КРЕНки, можно взять такую КР142ЕН8Б.
Входное напряжение может колебаться от 12 до 30 вольт, а на выходе мы всегда будем иметь стабилизированное и постоянное напряжение в 12 вольт.
Конденсаторы можно использовать от 100 n до 1 мкф, они являются фильтрами, но если вы не разу не паяли или просто у вас их нет, то можно и не ставить.
Вот в конечном итоге, что у меня получилось…
плату посадил в термоусатку, припаял клемники для простоты соединения.
Не поленитесь и спаяйте для каждой своей лампочки такой стабилизатор и вы забудете об их замене. Тем более, что ничего проще нет.
Всего вам доброго и мирного неба над головой.
Моргают светодиодные лампы в авто: что делать?
После непродолжительной эксплуатации, многие автолюбители замечают, что лампочки начинают моргать. Разберемся в причинах этого явления.
Причины неисправностей в работе светодиодов
Светодиодные лампочки питаются от источника постоянного напряжения, в автомобиле — аккумулятора. Максимальное напряжение, которое может выдержать прибор, строго нормируется заводом изготовителем.
Для предохранения светодиодной лампы от подачи избыточного напряжения используется устройство – стабилизатор, или по-другому – драйвер. Лампы со стабилизатором показывают отличные эксплуатационные характеристики и безотказно работают, в течение продолжительного периода времени.
Проблема заключается в том, что большинство маломощных led-ламп, применяемых в габаритах, указателях поворота, фарах, салоне имеют упрощенную конструкцию, в которой исключен стабилизатор. Его функции выполняет обыкновенный резистор. Такие конструкции могут включать одну последовательную цепочку или ряд подключенных параллельно цепей.
Возможные виды поломок:
Сам по себе, при правильно рассчитанном сопротивлении и стабильной подаче электропитания, резистор обеспечивает надежную защиту цепи светодиодов. Высокую надежность показывают модели известных брендов. Но, зачастую они отличаются высокой ценой.
Основная причина того, что светодиодные лампочки перегорают или мигают, вытекает из маркетинга.
При производстве лампочек, китайские производители руководствуются двумя принципами: «Покупатель любит глазами и клиент должен возвращаться за новой покупкой».
Это значит, что при тестовом запуске на торговой площадке, лампа должна светить ослепительно ярким светом, чтобы привлечь внимание покупателя. А то, что после непродолжительного периода эксплуатации, она выйдет из строя, производителя не волнует.
При стандартном рабочем напряжении светодиода – 12 В, максимально допустимое свечение закладывается при напряжении в 10-11 В. Это значит, что при расчетной нагрузке лампочка уже работает с перегрузкой и перегревается. При работе от генератора автомобиля, напряжение в бортовой сети поднимается — до 14,7 В. В этом случае перегрузка может составлять более 20 %, что приводит к поломке светодиода: мерцанию или перегоранию.
Как убрать мерцание светодиодных ламп в автомобиле
Если led-лампа в машине погасла или начала мигать – она неисправна и нуждается в замене. При установке новой светодиодной лампы, существует ряд методик, выполнение которых поможет избежать подобной поломки в будущем.
Самый лучший способ избежать проблемы с миганием светодиодов – покупка качественно товара известного бренда. Такие устройства оснащаются надежным стабилизатором тока, что исключает возможность поломки. К сожалению, они отличаются очень высокой ценой.
Мерцание — распространенное явление и не является исключением для домашних ламп, узнать почему это происходит, можно прочитав эту статью.
Следующий способ замены светодиода потребует наличия электроизмерительной аппаратуры (например, мультиметр). Зная ток, указанный в паспорте, можно, методом подбора ограничивающего резистора, установить в бортовую сеть автомобиля любой имеющийся в наличии светодиод. Для расчетов воспользуемся законом Ома: I = U/R.
I – ток в Амперах, по паспорту. Для примера примем равным 0,01А.
U – напряжение в бортовой сети. Принимаем равным 14,7 В.
R – сопротивление резистора, который необходимо будет установить.
R = U/I = 14,7 В / 0,01 А = 1470 Ом = 1,47 кОм
Отсюда получаем, что при указанном в паспорте предельном токе 0,01А, резистор с сопротивлением 1,47 кОм будет надежно предохранять светодиод от мигания и поломки. Но, при таком методе, в случае падения напряжения в бортовой сети меньше расчетного, led-лампа будет светить более тускло.
Видео
В видео парень рассказывает правду о мерцании (выходе из строя) автомобильных светодиодных ламп.
Вывод
Проблема мерцания лампочек существует и возникает из-за применения некачественных и дешевых устройств. При отсутствии возможности покупки дорогих led-ламп, можно воспользоваться знаниями радиоэлектроники и собственноручно адаптировать имеющиеся в наличии светодиодные аналоги под свой автомобиль.
Устраняем моргание светодиодных ламп в автомобиле
При тюнинге автомобиля либо при замене сгоревшей штатной лампы автомобилисты часто использую осветительные элементы на светодиодах. Это действительно хороший выбор, поскольку диодные лампы по многим характеристикам превосходят обыкновенные лампы накаливания. Вот только при такой переделке некоторых ожидает неприятный сюрприз — установленные диоды начинают моргать. Разберёмся, почему мигают светодиоды на машине.
Пульсация света происходит при резком изменении силы тока, проходящего через диод. Но это «внутренняя» причина. «Внешними» причинам мерцания светодиодов могут быть:
Используйте стабилизатор тока
В идеале любой LED источник следует подключать к источнику питания через стабилизатор тока. Для светодиодов, установленных в автомобиле, это необходимое условие, поскольку скачки тока в сети питания достигают очень значительных величин.
Причины мерцания проще понять, если сравнит сеть питания машины с системой водопровода. Включение любого прибора снизит давление в системе (сила тока падает, светодиод светит слабее), соответственно при выключении сила тока возрастает, диод вспыхивает ярче.
Часто декоративные элементы и подсветку салона вообще подключают напрямую без стабилизаторов. Это не только вызывает мерцание света, но и существенно уменьшит срок жизни диодных элементов. Для таких элементов подсветки необходим простейший драйвер питания либо хотя бы токоограничивающий резистор.
Если в автомобиле используются для освещения преимущественно светодиоды, есть резон поставить внешний стабилизатор на всю линию.
Бывает, что светодиодная лампа в габаритах моргает очень часто, хотя такие лампы уже имеют встроенный предохранитель. Следует заметить, что этой проблемы нет у брендовых изделий от Филипс, Осрам. «Сюрпризы» преподносят китайские лампочки с дешёвыми стабилизаторами, которые не справляются с нагрузкой.
Единственный радикальный способ решения проблемы – замена штатного стабилизатора или установка дополнительного стабилизатора перед клеммами подключения лампы.
Не нарушайте температурный режим в авто
Светодиоды очень не любят перегрев. Любой металл обладает свойством изменять свое сопротивление току в зависимости от температуры. По этому принципу построена работа всех приборов с термоэлектронной эмиссией, в том числе и обыкновенной лампы накаливания. Перегрев полупроводникового слоя в светодиоде способен оказать существенное влияние на его проводимость и способность излучать свет.
Светодиодные лампы в авто моргают при перегреве в двух ситуациях — перегрев кристалла может иметь внутренние и внешние причины. Внутренняя – превышение номинального тока питания, о чём говорилось в предыдущем разделе. Внешняя – наличие мощного источника тепловыделения в непосредственной близости от диода.
Если светодиоды мерцают в фарах
Иногда возникает ситуация, когда даже качественная диодная лампа, установленная в фару, начинает со временем мигать. Это происходит, когда светодиодные элементы находятся в области прогрева от колбы лампочки накаливания.
В штатном режиме температура колбы может превышать 100°C, прогревая до такой же температуры окружающее пространство. Во время жары нагрев будет еще более выраженным.
Для полупроводниковых приборов, к которым относится и светодиод, критическая температура нагрева около 75-80°C, при которой начинает разрушаться кристаллическая решётка. В зимнюю погоду перегрев редко даёт о себе знать, а мерцание лампы в тёплую погоду намекает на необходимость переделки её конструкции.
Почему моргают светодиодные лампочки в автомобиле?
Поверхностно 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 светодиодной 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» светодиоды.
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.
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.
Причины мигания
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:
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.
борьба с мерцанием\пульсацией диодов на заведенной машине
хочу поведать вам историю, как я боролся с мерцанием\пульсацией диодов на заведенной машине.
сразу хочу сказать, что элантра — моя первая и единственная машина. и я не могу точно сказать массовая ли это проблема элантр. может быть у меня что-то с генератором просто. но надеюсь мой опыт вам будет вам полезен.
начало истории тут: www.drive2.ru/l/470100045820067948/
там я писал, что «подключал диодную ленту 15 минут, а стабилизировал 3 дня»
в итоге тремя днями всё не закончилось. когда решил похвастаться новым освещением другу, открыл багажник — а там снова дискотека. мерцает еле заметно, но в глаза бросается. думаю «как же так?! проводка ведь стабилизирована». как я заметил — когда только заведешь машину горит хорошо, а как поездишь — снова мерцает. толи от того что аккум полностью заряжается, толи что.
тут мне как раз пришёл из Китая мультиметр, появилось много свободного времени и я решил, что пока не победю эту проблему — не успокоюсь. начал паять, замерять токи, напряжение, в тетрадочку писать)
спойлер: всё это заняло месяц экспериментов + месяц ожидания посылки из Китая…)
1. первое с чего я начал — это заменил крокодилы на C5W адаптер. сделал его из старой диодной лампочки.
2. далее увидел в схеме LM317T есть конденсаторы 1мкФ и 0.1 мкФ. думаю «вот оно! они то и сгладят пульсации». купил, спаял, подключил — не помогло.
3. ещё увидел, что по схеме LM317T выходной + идёт со второй ноги, а не с первой как все советуют. проверил. нет, дело не в этом.
4. думаю ну значит китайская COB-лента моя такая. в обычной диодной ленте резисторы есть и качество лучше. дело в этом. а что бы окончательно в этом убедиться — беру остаток обычной диодной ленты, рассчитываю её мощность, потребляемый ток, спаиваю для неё стабилизатор тока из LM317T с новыми резисторами из магазина) подключаю — а она тоже моргает. стало ясно, что дело не в китайской COB-ленте, а всё таки в проводке багажника.
5. нахожу видео у которого было менее 100 просмотров по-моему)) где паренек показывает точно такое же мерцание. параллельно прислоняет конденсатор 300 мкФ и светодиод начинает гореть стабильно.
ну думаю «вот оно! нашёл. просто нужен конденсатор большей ёмкости». параллельно мучаю людей вопросами почему так может быть. кто-то посоветовал дополнительно подключить диоды чтобы убрать обратные токи (в схеме они кстати тоже есть). иду в машину подключаю конденсатор 300 мкФ — мерцает… подключаю 2 по 300 мкФ — мерцает! подключаю дополнительно диод — мерцает >_ 
после чего я решил, что испробовал всё что мог и если не помогут китайские импульсные стабилизаторы — не поможет ничего.
закал 3 вида. чтобы наверняка) 2 вида понижающих и 1 вид повышающих.
подзабил на время на эту проблему. подключил всё напрямую, без стабилизаторов. думаю «багажником пользуюсь не так часто. от аккумулятора горит то хорошо. помарагет пару раз — ничего страшного». и в это время как раз начался дачный сезон. начал возить родню на дачу. и это мерцание наблюдал постоянно) на нервы прям действовало. было как то стыдно даже за это) под конец вообще отключил подсветку. днём и так видно хорошо)
6. после долгого ожидания мне наконец то пришли Китайские стабилизаторы. проверил дома — работают. подключил в машине — горит идеально. на заведенную 12.01 В на заглушенную 11.45 В (падение совсем незначительное — 0,5 В). поездил пару дней — и намека на мерцание нет.
довольный решил заизолировать стабилизатор молярным скотчем, чтобы не коротнуло о кузов, и уложить проводку как надо (до этого просто болталось багажнике). в итоге после укладки и подключения по какой то причине стабилизатор сделал «пуфф» и перестал работать. я матерился…
через пару дней сделал всё тоже самое с другим стабилизатором. опять же на скорую руку обернул бумажкой, заклеил поверх скотчем и затянул стяжками тоже. всё прошло хорошо. возможно первый раз попался брак, возможно молярный скотч — не лучшая изоляция…)
на заведенную светит ОЧЕНЬ ровно и стабильно. даже не верится. как от аккумулятора. разницы в свечении на заведенном и заглушенном авто почти нет (если использовать LM317 или L7812CV освещение заметно тускнеет когда машина глохнет). ещё я заметил что раньше диодная полоска быстро нагревалась и сильно грелась, прямо обжигало руку. с импульсным стабилизатором — еле теплая, а светит так же ярко. вобщем красота!
прошло уже около недели. ездил на дачу, на работу — наблюдал за свечением диодной ленточки. намека на мерцание нет.
считаю это окончательной и бесспорной победой)
Выводы, которые я для себя сделал:
1. пульсации\мерцание светодиодов на заведенном авто отлично сглаживает ИМПУЛЬСНЫЙ стабилизатор. (как я понимаю из-за дуэта катушки и конденсатора)
2. также избавиться от пульсации\мерцания может помочь стабилизатор тока (LM317T), но не всегда.
3. LM317T работает без конденсаторов и диодов, это лишнее; всё таки лучшая стабилизация происходит, когда мы берем плюс с первой (левой) ноги, а не со второй, как указано на схемах.
3. LM317, L7812CV — стабилизаторы, конечно, хорошие, дешевые, доступные, но на них идёт большое падение напряжения на заглушенном авто: на завденную горит хорошо, заглушишь — уже тускло. это большой минус. 12,5 В им маловато. кроме того они греются, нужно заморачиваться пайкой чтобы их внедрить.
4. если заказывать импульсные стабилизаторы из Китая — они обойдутся очень бюджетно: 230 руб за 5 шт (46 руб.\шт.). мне кажется за такую цену смысл использования LM317, L7812CV отпадает.
всем спасибо за внимание. яркого и ровного вам света в авто! 🙂