Как подключить резистор к светодиоду в авто
Подключение светодиодов в автомобиле
Привет всем читателям моего БЖ!
Многие у меня спрашивают про подключение светодиодов в ботовую сеть автомобиля, про подключение бегущих повротников и прочее… Решил написать этот пост, ибо надоело все это рассказывать в личке.
1) Чем питается светодиод? Током? Напряжением?
Многие ошибочно думают, что светодиоды питаются напряжением. Они ошибаются. Видя в описании светодиода, например, «20 мА, 3.4 В» люди думают, что светодиод работает от 3.4 Вольт.
Давайте разберемся. Светодиод питается током (из примера выше — 20 мА). Если он получит свой ток, то на нём потеряется 3.4 Вольта. Т.е.: подаем на светодиод 12 вольтр, ток 20 миллиампер, после светодиода напряжение будет уже 12-3.4=8.6 вольт. Проясняется картинка?))) Если подключим ещё один светодиод — 8.6-3.4=5.2 Вольт. Ага) Ещё один? Легко! 5.2-3.4=1.8 вольт. Ещё один? А вот хрен! А куда девать эти 1.8 вольт? Кто помнит школьный курс физики, то напряжение будет рассеиваться в виде тепла на резисторе (это я уже своими словами написал).
Чем же стабилизировать ток и напряжение для светодиода?
а) Линейные стабилизаторы напряжения.
К таковым относятся всякие 78L05, 78L12 и прочие (в том числе и отечественные аналоги — КРЕНки). Очевидный минус — чтобы получить 12 вольт нужно как минимум на 1.5 вольта больше подать. Подали меньше — меньше получили. А если из 14.5 вольт надо получить 5? Вроде и должны получить, но куда девать остальные вольты? Правильно — превращать в тепло. А если и за стабилизатором много чего подключено, то получится не плохой такой утюг.
б) Всеми любимая LM317
По сути — тоже самое. Но можно настраивать под свои хотели обвязкой в виде резисторов. А опять таки, куда излишкам напряжения деваться? Превращаться в тепло. Попробуйте подать на LM’ку без радиатора 12 вольт, а на выходе получить 3. Врядли вы продержите на ней палец более 5 секунд…
в) стабилизаторы тока. PT4115
В наше время много где встречается это драйвер (да, именно это микросхема называется драйвером). Какая у него суть: в зависимости от резисторов в его обвязке он стабилизирует ток. По даташиту посчитали, поставили — получили что хотим. Надо ток 300 мА — ставим резюк, катушку, все остальное, — получаем на выходе ток 300 мА. Подали 12 вольт — остальное, не нужное светодиоду, рассеялось в виде тепла. Круто? Не особо, но уже интереснее. В принципе, запитывал светодиод от 14 вольт, когда на нём падение напряжения 3 вольта, драйвер был холодный. Могёт, умеет, практикует.
г) Резистор обыкновенный.
Сейчас многие начнут писать «Я подключил ленту в авто напрямую, без всяких стабилизаторов! Гавно, а не пост!» Подключили — молодцы, работает — «пацаны вообще ребята»
3) Подключение бегущий поворотников.
Хотим подключить мощные светодиоды (до 1 Ампера) — юзаем вот эту схему. На каждый светодиод ставим свой драйвер тока.
Хотим менее мощные светодиоды? Тогда вот так
Подключение светодиодов в бортовой сети автомобиля (расчет резистора)
www.drive2.ru/users/zzzlo…/288230376152154298/#post вот здесь были рассмотрены общие вопросы по подключению светодиодов в бортовой сети автомобиля. Теперь для лучшего понимания разберем некоторый пример:
Допустим, что необходимо че-нить в машине подсветить. Для этого очень хочется куда-нить вставить 12 красных и 6 синих светодиодов. Светодиоды обычные выводные в прозрачной колбе диаметром 5мм. Требуется изобразить схему включения светодиодов.
Для начала определим параметры светодиодов. Для этого соберем следующую схему:
Где А — это амперметр, U — вольтметр. В качестве источника питания будем использовать автомобильный аккумулятор. Резистор возьмем многооборотный на 10КОм.
Приступим к эксперименту.
Перед подключением схемы к аккумулятору необходимо выкрутит движок резистора на максимум, чтоб случайно не спалить подопытный светодиод. Теперь можно подавать питание.
Начинаем плавно вращать движок резистора к минимуму его сопротивления и наблюдаем за показаниями амперметра. Если ток не растет и не наблюдается свечение светодиода, то скорее всего нужно поменять полярность его включения в схеме.
И так, ток начинает расти, и при значении примерно около 5мА начинается слабое свечение кристалла светодиода. Продолжаем увеличивать ток, яркость свечения светодиода также пропорционально увеличивается.
После значения силы тока примерно в 25мА — 30мА ток начинает нарастать значительно интенсивнее, чем до этого предела. Яркость свечения также изменяется незначительно.
При достижении тока примерно в 50мА светодиод может греться, таке может измениться спектр излучаемого им света. В таком режиме светодиод долго не проработает.
Возвращаемся к минимальному значению силы тока, при которых была достигнута приемлемая яркость свечения и контролируем напряжение на вольтметре. В данном случае вольтметр показывает падение напряжения на светодиоде.
Данный эксперимент следует проделать для каждого типа светодиодов.
В результате эксперимента могут быть получены примерно следующие значения:
Вооружимся законом Ома и законами Кирхгофа для определения значения дополнительного сопротивления и количества светодиодов в группе.
Предположим, что в нашем автомобиле напряжение питания бортовой сети составит 12,5В на заглушенном моторе и 14В при заведенном.
Естественно подбор параметров схемы включения светодиодов будем осуществлять для значения напряжения при заведенном моторе, т.к. по закону Ома сила тока прямо пропорциональна напряжению, и чем оно выше тем она больше))
Из экспериментов мы знаем, что для достижения требуемого тока на красном светодиоде падает 2,2В а на синем 3,3В.
Нацело поделим напряжение питания бортовой сети на значение падения напряжения на светодиодах:
для красных диодов 14В / 2,2В = 6,36 штук
для синих диодов 14В / 3,3В = 4,24 штук
Получается, что красные светодиоды мы можем объединять в группы по 6 штук, а синие — по 4шт. В таких группах суммарное падение напряжения на светодиодах не превысит значение напряжения питания, и мы сможем добиться от них нужной яркости свечения.
Для того, чтоб определить сопротивление добавочного резистора для групп, необходимо определить какое напряжение должно на нем упасть. Это значение будет определяться как разность между напряжением бортовой сети и суммой падений на светодиодах.
Умножим количество светодиодов в группах на падение напряжения на каждом диоде, полученное при эксперименте. Результат вычтем из напряжения питания. Полученное значение поделим на силу тока в рассчитываемой цепи, которая была измерена при эксперименте со светодиодами. Вот собственно и значение сопротивления добавочного резистора:
для красного диода (14В — 2,2В * 6шт) / 25мА = 32Ом
для синего диода (14В — 3,3В * 4шт) / 25мА = 32Ом
Подключаем правильно светодиоды в автомобиле
В последние несколько лет, многие владельцы используют для стайлинга своего автомобиля различные типы светодиодов. Технологии изготовления светодиодов постоянно совершенствуются, но в большинстве случаев это не спасает светодиоды от их быстрого выхода из строя. Как следствие частично перегоревшие светодиоды в подсветке интерьера или например в LED задних фонарях (оригинальные фонари этим не страдают, т.к. имеют серьезную защиту и по току и по напряжению).
Грубо говоря, светодиоды можно условно поделить на два вида: маломощные и мощные. Первый вид широко используется в различных светодиодных лентах, матрицах, LED-лампах и в готовых световых приборах, таких как модернизированные фонари. Второй вид как правило используется в лампах головного света и в дневных ходовых огнях.
Объединяет все эти устройства одно. В подавляющем большинстве случаев все они рассчитаны на стабилизированный ток и напряжение, которые в бортовой сети автомобиля как правило не встречаются. Нормальное напряжение в автомобиле может колебаться от 11,7В при заглушенном двигателе, до 14,8В при заведенном двигателе.
Немного теории.
Напряжение (падение напряжения) типичного светодиода – 3,5В. В зависимости от цвета это может быть: для желтых и красных светодиодов — 2 — 2,5В; для синих, зеленых, белых — 3-3,8В. Типовой ток маломощного светодиода – 20мА, мощного – 350мА.
Светодиод питается током и у него нет такого параметра, как напряжение, но есть параметр падение напряжения. Т.е. какое напряжение на нем теряется. Если на светодиоде написано: 20мА 3,5В, то это значит что ему надо не больше 20 мА тока и при этом на нем потеряется 3,5В (т.е. напряжение после светодиода упадет на 3,5В).
Для ограничения тока на LED-устройства устанавливаются резисторы, но не стоит забывать, что устройства рассчитаны на напряжение ровно 12В и при возрастании напряжения, будет возрастать и ток. Как итог, светодиод быстро перегреется и сгорит.
Итак, как мы выяснили выше, простейшим драйвером (стабилизатором тока) является резистор и устройства рассчитаны на стабилизированное напряжение 12В, которые практически не встречается в бортовой сети автомобиля. Соответственно для маломощных диодов, которые массово используются в автомобилях, необходимо всего одно устройство — стабилизатор напряжения.
Проверенным и доступным на сегодняшний день является DC–DC понижающий преобразователь LM2596, который можно купить на Aliexpress за смешные 50₽. Принцип его работы очень прост. При подаче на вход этого импульсного стабилизатора напряжения до 40В, на выходе всегда будет ровно 12В (значение устанавливается вручную), а ток будут подаваться ровно такой, какой нужен для питания светодиодов.
Именно такие стабилизаторы напряжения я использую для LED-стайлинга своих автомобилей. Корпус подобрать не сложно. Я использую стандартные корпуса, купленные в магазине Чип и Дип. При желании корпус можно сделать герметичным для использования при всепогодных условиях.
Для питания мощных светодиодов, стабилизатора напряжения недостаточно и необходимо устанавливать драйвер (стабилизатор тока). Один из самых доступных готовых драйверов собран так-же на LM2596 и его так-же легко купить на Aliexpress. От DC-DC преобразователя отличается тем, что можно выставить не только стабилизированное напряжение на выходе, но и стабилизированный ток. Подбирая драйвер для мощных светодиодов, нужно обязательно учитывать его максимальный ток, иначе тока может просто не хватить или драйвер будет чрезмерно греться.
Как вариант, токовый драйвер можно собрать самостоятельно, например на основе микросхемы LM317. Схема максимально простая, но потребуется подбор резистора непосредственно под конкретное устройство, в зависимости от мощности установленных в него светодиодов.
Я уже серьезно заморочил голову некоторым читателям, поэтому подведем итог.
Если вы хотите продлить жизнь установленным в автомобиле светодиодам или последовательно-соединенным сборкам (кластерам), то следуйте простым правилам:
— для каждого светодиода или кластера необходимо использовать свой ограничитель тока: резистор (вполне достаточно для маломощных сборок) или драйвер (для мощных),
— для маломощных светодиодов или кластеров с током до 350мА, всегда ставим стабилизатор напряжения на каждую цепь,
— для мощных светодиодов или кластеров с током свыше 350мА, всегда ставим драйвер (стабилизатор тока) на каждую цепь.
При соблюдении этих простых правил, ваши светодиоды будут гореть долго и радовать вас своей магией света.
Всем удачи и добра.
左 Светодиоды в авто…
Бортовая сеть легкового авто – 12-14,5 Вольта. В зависимости заглушён двиратель или заведён.
Типичный светодиод с характеристиками: (напряжение падения 3,2 Вольта и ток 20мА = 0,02Ампера)
«Падение напряжения» и «рабочий ток» — это основные характеристики светодиода. Питается светодиод током – это ВАЖНО! Напряжение он возьмёт столько, сколько ему надо, а вот ток нужно ограничить. Падение напряжения типичного белого светодиода – 3,2 Вольта. Но у светодиодов разных цветов оно отличается для желтых и красных светодиодов — 2 — 2,5 Вольта.; для синих, зеленых, белых — 3-3,8 Вольта. Так что при выборе цвета светодиода учитывайте его падение напряжения. Ток маломощных светодиодов, как правило, не более 20мА
Что такое падение напряжения? Если мы подключим наш белый светодиод падение напряжения, которого — 3,2 Вольта, а рабочий ток 20мА=0,02 Ампера к источнику 12 Вольт, то этот светодиод съест 3,2 Вольта. Напряжение после этого светодиода снизится (упадёт) на 3,2 Вольта. 12-3,2=8,8. Но не забываем – что светодиод питается током а не напряжением т.е. сколько тока дадите — столько он через себя пропустит, а ток нужно задать. Как понять задать?! Задать – значит ограничить. Ограничить ток можно резистором, либо запитать светодиод через драйвер. Давайте рассмотрим на примерах как рассчитать и подключить светодиод к источнику воображаемой бортовой сети автомобиля, напряжение которой колеблется от 12 до 14,5 Вольт. Что бы наш светодиод не сгорел при длительном включении — рассчитывать мы будем исходя того, что в нашем автомобиле 14,5 Вольт а не 12,5 Вольта. Светодиод в этом случае будет светить менее ярко, но зато дольше прослужит. В одном из пунктов этой статьи мы рассмотрим как подключить светодиод или цепочки из светодиодов через микросхему-стабилизатор напряжения. Такой способ подключения — сохранит яркость светодиодов при изменении оборотов двигателя.
Оба варианта приемлемы
Если теперь в нашу цепь светодиода и резистора мы включим последовательно амперметр он должен показать 20 миллиампер или около того. У резисторов и светодиодов есть разброс параметров, поэтому ток может отличаться в обе стороны, но незначительно. Если прибор показывает значение от 15 до 23 мА — нормально. Чем больше ток, тем ярче светит светодиод, но тем меньше срок его службы. Поэтому для обычных светодиодов не рекомендуют устанавливать ток выше 20 мА.
Соединение светодиода с резистором и с проводами лучше всего осуществлять пайкой, вибрации автомобиля и перепады температур в последствии сказываются на соединениях, а пайка это один из прочных видов соединений.
Во избежании короткого замыкания открытые контакты необходимо изолировать термоусадочной трубкой или изолентой.
Процесс монтажа и пайки производить при отключенном напряжении питания. Питание можно подавать только после того, как убедитесь что всё сделали правильно и все открытые проводники изолированы.
Время пайки контактов не более 3 секунд, иначе можете перегреть кристалл светодиода. Лучше будет, если паяемый контакт будет прихвачен пинцетом. Во-первых, так удобнее держать светодиод, а во-вторых пинцет рассеет лишнее тепло и не даст перегреется кристаллу.
Второй вариант. Подключение двух светодиодов (последовательно) через резистор.
Подключение одного светодиода на 14,5 Вольт мы освоили. Ура! Теперь давайте сделаем шаг вперёд и разберёмся как подключить последовательно два светодиода. По большому счёту – с двумя светодиодами включёнными последовательно будет использован всё тот же метод подключения, но на всякий случай мы разберём его не менее подробно что и первый.
Если теперь в нашу цепь двух светодиодов и резистора мы включим последовательно амперметр он снова должен показать 20 миллиАмпер. Т.к. сколько бы вы ни включили в последовательную цепочку одинаковых светодиодов — ток в это цепочке останется неизменным. Вот мы видим на приборе 20мА или около того. У резисторов и светодиодов есть разброс параметров, поэтому ток может отличаться в обе стороны, но незначительно. Если значение от 15 до 23 мА — нормально. Чем больше ток, тем ярче светит светодиод, но тем меньше срок его службы. Поэтому для обычных светодиодов не рекомендуют устанавливать ток выше 20 мА.
Третий вариант. Подключение трёх светодиодов (последовательно) через резистор.
Если теперь в нашу цепь светодиода и резистора мы включим последовательно амперметр он должен показать 20 миллиампер или около того. У резисторов и светодиодов есть разброс параметров, поэтому ток может отличаться в обе стороны, но незначительно. Если значение от 15 до 23 мА — нормально. Чем больше ток, тем ярче светит светодиод, но тем меньше срок его службы. Поэтому для обычных светодиодов не рекомендуют устанавливать ток выше 20 мА.
Распространённая и «всеми нами любимая» светодиодная лента на 12 Вольт — устроена таким же образом, она состоит из подобных цепочек из трёх последовательно-включённых светодиодов, а цепочки в свою очередь между собой соеденены в ней паралельно.
По большому счёту на напряжение 14,5 Вольта можно подключить цепочку в которой находится до четырех светодиодов с падением напряжения 3,2 Вольта и ещё останется 1,7 Вольт которые нужно будет погасить резистором. 14,5-3,2-3,2-3,2-3,2=1,7 Но мы условились, что считаем на воображаемую бортовую сеть автомобиля, напряжение в которой от 12 до 14,5 Вольта. Помните? Так что когда в бортовой сети напряжение снизится до 12 Вольт светодиоды в цепочке перестанут светится потому что общее падение напряжение четырёх светодиодов выше 12 Вольт, а если быть точнее то оно составит – 3,2 х 4 = 12,8 Вольта. Именно поэтому ограничимся тремя светодиодами в цепочке.
Установка резисторов-обманок для светодиодных ламп
При установке светодиодных ламп в автомобиль некоторые владельцы сталкиваются с проблемами.
Первая: при установке светодиодных ламп в поворотники, реле поворотов срабатывает чаще, как будто перегорела какая нибудь лампа. Происходит это по тому, что реле поворотов расчитанны на стандартные галогеновые лампы, мощность которых может быть в диапазоне от 1W до 21W. Светодиодные лампы потребляют от 0.1 W до 6W.
Выходом из этой ситуации является установка дополнительных резисторов (обманок) или специальных реле поворотов, рассчитанных на использование светодиодных ламп.
Поскольку специальные реле довольно дороги и их можно использовать только со светодиодными лампами (например, нельзя поставить 2 светодиодные лампы и 2 галогеновые), то рассмотрим вариант подключения резисторов (обманок).
Для примера расчёта возьмём стандартный автомобиль, у которого установлены 2 лампы поворотников в передних фарах, 2 повторителя поворотов на крыльях и 2 лампы поворотников в задних фонарях. Далее нам необходимо определить тип лампы: обычно в фарах и фонарях используются лампы мощностью 21W, а в повторителях на крыльях или зеркалах — мощностью 5W.
Вторая проблема — это проблема с бортовым компьютером. Во многих современных автомобилях стоит система определения неисправности ламп, которая сигнализирует о том, что какая-либо лампа вышла из строя. В других, более продвинутых системах, происходит отключение электропитания поврежденной сети и (или) переключение её функциональности на други лампы (например, перегоревшие стоп-сигналы будут зажигаться в лампах противотуманных фар заднего фонаря).
При замене ламп на светодиодные, данные системы сигнализируют о том, что лампа перегорела. Происхдит это по тому, что светодиодные лампы потребляют намного меньше энергии чем галогеновые (на которые данная система и расчитана). К примеру, вместо 55W противотуманной фары всего 7.5W.
Выходом из ситуации являются всё те же резисторы (обманки). Установка резистора, мощностью 55W, к имеющимся в светодиодной лампе 7.5W даст в сумме 62.5W, что не выходит за рамки погрешностей таких систем контроля (их погрешность
Установка резисторов (обманок) в цепь осуществляется с помощью коннекторов, которые входят в комплект поставки. Они не повреждают провода (при установке происходит неболшой разрез изоляции провода, что обеспечивает электрический контакт с проводником). При демонтаже незаметны следы их установки.
Принципиальная схема установки Резисторов обманок:
От источника питания через выключатель (или реле), по средством 2х проводов «+» и «–» к лампе подаётся ток. Подключение резистора в цепь производится параллельно. То есть, один из проводов резистора, по средствам коннектора, присоеденяется к плюсовому проводу, второй провод резистора присоединяется к минусовому. Вследствие чего получается стабильная система, отвечающая заводским характеристикам.
Далее подробно рассмотрим резистор, его крепление и подключение. На следующем рисунке изображены 2 резистора мощностью 25 и 50 ватт. Габаритные размеры резисторов обманок 30*27*15мм и 30*50*15мм соответственно:
В комплект включен резистор, 2 винта и 2 гайки для крепления к корпусу автомобиля, а так же 2 зажим-коннектора для проводов:
Подключение резистора выполняется следующим образом: в коннектор вставляется провод от лампы поворотника и один из проводов от резистора. После чего, защелкивается фиксатор. Так же зажимается второй провод от поворотника со вторым проводом резистора. При этом металлический коннектор замыкает провода. После закрытия фиксатора, металлический коннектор становится скрыт, а корпус «захлопнут» тем же фиксатором:
Не забываем сказать автору спасибо и подписаться на авто 😉