Часто встречаю вопросы типа:"хочу переделать СТОП, а
как?".
Отвечу: можно двумя способами!
Для начала надо определиться с количеством светодиодов в секции, которую
переделываем:
Из даташита на светодиод берём его яркость. Если она не в люменах, то переводим
в люмены. Программы в тырнете имеются. Светоотдача вольфрамовой лампы
накаливания составляет 10 люмен на ватт, но необходимо также учесть, что цвет
света лампы - белый (точнее, тёплый белый), а через красный светофильтр фонаря
пройдёт в 5 раз меньше яркости лампы. В спектре тёплого белого света - красный
занимает, грубо говоря, 5-ю часть. Исходя из того, что обычно в СТОПах ставят
лампы по мощности (у кого 20, у кого 21 ватт), определяем необходимое
количество светодиодов в секцию СТОП заднего плафона автомобиля.
Превышать яркость - можно, но не более чем в полтора раза, иначе это уже станет
фара, а не фонарь. Занижать - не рекомендую, машина не пройдёт техосмотр,
потому что в регламенте на проведение техосмотра предусмотрено измерять силу
светового потока задних фонарей при заглушенном автомобиле.
В автомобильной бортовой сети (обычно) номинально имеется 12V. НО! на самом
деле расклад такой: при подсаженном аккумуляторе в бортсети 10V, при
свежезаряженном аккумуляторе 14.2V, при заведённом автомобиле напряжение
составит 13.5V. Относительно этой цифры и нужно вести расчёты, но если
генератор или реле-регулятор неисправен, то лучше брать за основу максимальную
цифру.
Первый и самый простой способ включения:
Обычно, простые светодиоды красного свечения питают током 20mA и падение на
каждом из них составляет 1.8V. Таким образом, 13.5V делим на падение напряжения
на одном светодиоде (для точности расчёта эту цифру лучше взять из даташита на
светодиод). Получаем, к примеру, что напруги хватит для 7 штук светодиодов, но
остаётся излишек 0.9V который нужно куда-то деть... Самый простой выход -
резистор! Рассчитать его тоже просто: по закону Ома. Номинал его должен быть 45
Ом, мощность 0,125Вт.
Следующий вопрос, который возникает буквально тут же: куда девать остальные светодиоды, ведь по расчётам силы света их получается намного больше 7 штук! Ответ прост: параллелить цепочки из последовательно соединённых светодиодов и резистора.
Второй способ:
Как я уже говорил, разница напряжения в бортсети: от 10 до 14.2V,
следовательно, и ток у светодиодов при различном напряжении будет разный
(в подключении по предыдущей схеме: от 15 до 35mA). Чтобы избежать этого, нужно
стабилизировать ток. Простейший стабилизатор - это линейный. Его можно собрать используя микросхему LM317. По сути, этот стабилизатор выступит в роли переменного резистора, на котором будет падать излишек напряжения при стабилизации тока. То есть, стабилизация тока достигается изменением внутреннего сопротивления микросхемы. Ну а поскольку роль резистора выполняет стабилизатор, то гасящий резистор теперь попросту не нужен! Включаем стабилизатор вместо него, но в положительный провод, так как это стабилизатор положительного напряжения.
Замечу, что как и любой участник электрической цепи, стабилизатор тоже потребляет энергию. В случае применения LM-ки это напряжение составит минимум 1.25V, и для питания 7 светодиодов от 13.5V останется мало. Нужно пересчитать их количество в последовательной цепочке. 13.5V - 1.25V = 12.25V. Этого хватит для питания цепочки из 6 светодиодов, которые тоже соединим параллельно.
Метод расчёта задающего резистора указан в даташите на микросхему: R=1.25/I (где R - номинал задающего сопротивления, в Омах; 1.25 - опорное напряжение микросхемы, оно же минимальное напряжение стабилизации; I - ток питания светодиодов, в Амперах). Чтобы удобнее было подставлять ток в милиамперах нужно 1.25 умножить на 1000, т.е. формула будет такая: R=1250/I (I - ток в mA).
Это теоретические выкладки способов подключения. На практике - нужно применить защиту от обратного напряжения (дополнительный диод, включенный в прямом направлении), защиту от перенапряжения (супрессор, включенный до схемы стабилизации). Если применять мощные светодиоды, то нужно каждый из них защитить от наводок ЛЭП (диод, включенный в обратном направлении, параллельно каждому из светодиодов), потому как при перегорании светодиода "дырки" в световом пятне смотрятся ой как криво...
В связи с этими дополнительными задачами снова придётся пересчитать количество светодиодов в цепочке, поскольку на защитном диоде и резисторе супрессора тоже упадёт некоторое количество напряжения. Ну а в итоге схема включения будет выглядеть вот так:
|