9 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Делаем светодиодную подсветку на авто своими руками

Делаем светодиодную подсветку на авто своими руками

Устройство лампы

Светодиодом называется полупроводниковое устройство, которое способно излучать свет при пропускании через него электрического тока. Принято считать, что первый светоизлучающий диод (СИД) был сделан в 1962 году в университете Иллинойс. Однако широкое применение он получил недавно. Это связано с относительной дешевизной и тем, что наши лампы преобразуют ток непосредственно в световое излучение, в отличие от ламп накаливания или люминесцентных ламп.

Схема устройства

Светодиоды механически прочные и исключительно надежны. Срок их службы достигает 100 тыс. часов, что в 5-10 раз больше, чем у люминесцентных ламп, и почти в 100 раз больше, чем у ламп накаливания. В конце концов, это низковольтный, более безопасный прибор.

Разновидности

Существуют следующие параметры, по которым классифицируют разновидности светодиодов, а именно:

  • размер,
  • количество кристаллов в корпусе,
  • мощность,
  • яркость,
  • излучаемый цвету и т.д.

Как правило, в корпусе светодиода размещается только один полупроводниковый кристалл, который начинает светиться при протекании электрического тока. В случае с многоцветными лампами вместо одного кристалла вставляют несколько. Сами кристаллы при этом излучают различный свет, так как сделаны из разных материалов.

Цветовая политра

Применение

Как индикаторы обычно используют двухцветные лампочки (красного и зеленого цвета). Для создания световых экранов подойдут трехцветные светодиоды со следующими базовыми цветами: синий, зеленый, красный. При смешивании последних можно получить отображение фото и видео.

Для повышенной яркости в корпус одной лампы иногда устанавливают несколько кристаллов одного цвета. В таком случае яркость кратна их количеству.

Что необходимо учесть автолюбителю перед заменой?

Чтобы своими руками правильно, используя схему подключения, подсоединить светодиодные лампочки, в первую очередь нужно разобраться с основной информацией. Для начала нужно понимать, что 12-вольтовый моргающий автомобильный диод — это не лампа.

Подключение светодиодов к бортовой сети на 12 вольт должно производиться с учетом некоторых моментов:

  1. В первую очередь, чтобы обезопасить подключение, нужно учесть напряжение, которое присутствует в автомобильной электросети. Как правило, этот параметр составляет около 12-13 вольт при отключенном двигателе и около 13-14.5 вольт при заведенном.
  2. В среднем один яркий и мощный диод нуждается в 3.5 вольтах питания, однако данный показатель также может варьироваться в зависимости от цвета. Например, желтый либо красный мигающий светодиод для авто будет потреблять около 2.3 вольт, а белые либо синие элементы — по 3.5 вольт в среднем.
  3. В отличие от стандартных лампочек накаливания, светодиодные сборки позволяют более качественно осветить поверхность вокруг, что особенно хорошо для их установки в приборные панели.
  4. Перед покупкой следует проверить тип линзы, установленной в лампочке. Бывают узконаправленные устройства, оснащенные небольшими по размерам линзами.
  5. Вне зависимости от типа, диодные элементы на двенадцать вольт имеют как положительный вывод, так и отрицательный. Положительный контакт в данном случае, это анод, а отрицательный — катод.

Светодиоды с разными цоколями

Чтобы правильно подобрать диодные элементы на 12в, нужно ориентироваться в их разновидностях, а делятся они между собой по мощности:

  1. Маломощные устройства не имеют системы охлаждения, поэтому их ресурс эксплуатации обычно низкий. В автомобилях таких устройства есть смысл использовать только в качестве индикаторов, к примеру, включения дневных ходовых огней или при установке контроллера разряда АКБ.
  2. Мощные диоды 12в имеют более высокий ресурс эксплуатации, при правильном использовании они могут проработать до 10 лет. Нужно учитывать, что такие диодные элементы не подвергаются большим нагрузкам.
  3. Модули. Такие устройства представляют собой стальную пластину, на которую вмонтирован целый ряд диодных элементов. Цена модуля зависит от его надежности и качества производства — чем лучше качество, тем выше цена. Модули не нужно путать с китайскими лентами, поскольку их эксплуатация возможна, разве что, для подсветки контрольного щитка или бардачка.
Читать еще:  Как заменить лампочку на камри 40

Схема подключения диода в авто

Как самостоятельно подключить светодиод в автомобиль?

Участок цепи, состоящий из трех светодиодов и резистора можно собрать самостоятельно. Для этого необходимо соединить последовательно три светодиода. Если они белые, то напряжение на каждом составляет 3,5 вольт. Чтобы компенсировать разницу с напряжением бортовой сети, также последовательно необходимо подключить резистор на 100 Ом мощностью 0,5 Ватт. Можно сделать несколько таких цепочек и соединить их между собой параллельно, поскольку при параллельном соединении падение напряжения будет на каждом участке одинаковым.

Параллельное подключение позволяет создавать цепочки сколь угодно большой длины, но обычно автомобиль можно осветить всего несколькими лампочками. Для багажника, например, вполне достаточно 6- 9 светодиодов.

Светодиоды монтируют на полосках фольгированного текстолита. Установка и подключение схемы потребует наличия паяльника, пластиковых хомутов, проводов. Приступать к работе самостоятельно можно в том случае, если вы умеете паять, знаете особенности электропроводки вашего автомобиля и владеете некоторыми навыками по работе с электроприборами.

В противном случае к работе лучше не приступать, если вам дорог ваш автомобиль. Просто обратитесь к специалисту или опытному другу, который сможет оборудовать автомобиль нужным количеством лампочек.

Схема подключения светодиода к источнику питания 12 В не отличается от стандартной, но необходимо рассчитать сопротивление и мощность резистора. Для проверки или предварительного тестирования сборки достаточно одного резисторана 1 кОм.

Для примера возьмем самый распространенный тип светодиода– белый с максимальной силой тока 20 мА. По сути, вольтаж не играет особой роли. Главное, чтобы ток не превышал максимально разрешенные параметры. Падение напряжения в зависимости от модели составляет от 1,8 до 3,6 В. Для удобства расчетов возьмем 3 вольта.

Сопротивление для светодиодов

  • Разница напряжение источника питания и падения напряжения – 12-3=9.
  • Произведение максимальной силы тока (ампер) и коэффициента надежности – 0.02*0,75=0,015.
  • Рассчитываем сопротивление(кОм) – 9/0.015 = 600 (кОм).

Расчет мощности резистора:

  • Разница напряжения источника питания и падения напряжения – 12-3=9.
  • Согласно формуле, возводим в квадрат – 9*9=81.
  • Делим на сопротивлениерезисторав омах – 81/600=0,135 Вт.

Таким образом, нам идеально подойдет резистор MRS25 (0,6 Вт, 600 Ом, ± 1%). На середину 2020 года его стоимость составляет около 8 рублей. Обычно нет необходимости высчитывать мощность резистора. Тем не менее, это важно делать для проверки будущей сборки.

Параллельное подключение

Параллельное подключение светодиодов встречается довольно редко. Для того чтобы лампы не перегорали, используется контактный модулятор. Если рассматривать вариант со светодиодной лентой на 12 В, то целесообразнее применять импульсный трансивер. На рынке он продается с системой защиты. В среднем параметр проводимости тока у него не превышает 30 мк. Усилители для подключения используются редко. Для того чтобы регулировать мощность светового потока, разрешается применять триггеры.

Если рассматривать двухразрядные модификации, то конденсаторы применяются с одним переходником. Также важно отметить, что уровень номинального сопротивления зависит от пропускной способности резистора. Если рассматривать вариант подключения с трехразрядным триггером, то конденсаторы применяются без переходника. В данном случае модулятор разрешается использовать лишь с тиристором. Фильтры для стабилизации напряжения устанавливаются редко.

Недостатки LED

А перед этим пройдемся вкратце по недостаткам светодиодов в случае использования их в автомобиле вместо традиционных лампочек накаливания:

  1. Высокая цена. Любые «новые» технологии стоят дороже устаревших по умолчанию. Несмотря на то, что первые светодиоды появились намного раньше, чем многие из нас, они до сих пор гораздо дороже, чем традиционные лампочки накаливания. При этом, в технологии их изготовления нет ничего такого, что заставляло бы производителей так задирать ценник. Повышенная цена в данном случае – это плата за преимущества, которые рассмотрены выше.
  2. Сложности с подключением. Если обычную лампочку накаливания достаточно просто вставить в цоколь, то с подключением светодиодов придется повозиться. Они не «переваривают» отклонений по току и напряжению, что в автомобильной бортовой сети – явление вполне естественное.
  3. Направленное свечение. В силу своего устройства любой светодиод большую часть света отдает в том направлении, в котором направлен его кристалл. Исправить этот недостаток можно только за счет применения рассеивающих линз или путем установки нескольких разнонаправленных светодиодов.
  4. Не всегда качественное исполнение. Это один из самых больших недостатков современной LED продукции. Найти сегодня действительно качественные светодиоды практически невозможно. В большинстве случаев, даже при правильном подключении, светят они далеко не 10 000 часов. По этой причине покупать откровенно дешевые светодиоды – бессмысленно. Никакой экономии от такой покупки вы не получите.
  5. Перегрев. То, что выше позиционировалось, как преимущество, в случае с так называемыми светодиодами для поверхностного монтажа – не работает. Такие элементы греются, и требуют эффективного охлаждения. А все потому, что производитель пытается выжать как можно больше света из светодиодов все меньших и меньших размеров.
Читать еще:  Промывка системы охлаждения двигателя уксусом

В итоге получается, что для того, чтобы избежать недостатков, и получить все преимущества светодиодной продукции, необходимо, во-первых, покупать качественные дорогие светодиоды, а во-вторых – правильно их подключать.

Выбираем ленту для машины

Постараюсь не лить воду, а кратко разберем на что обращать внимание при выборе светодиодной ленты.

Тип светодиодной матрицы

Светодиодная подсветка салона. Для подсветки салона автомобиля, включая багажник выбирайте — SMD 3528 60шт/м (размер одного светодиодного кристалла — 3,5×2,8мм). Почему она?

Во-первых мы получаем среднюю мощность 4,4-4,8 Вт на погонный метр со световым потоком порядка 250-300 Лм. При такой мощности светодиоды не требуют теплоотвода и светодиодная лента спокойно монтируется на пластиковые элементы. А светового потока достаточно для полноценного освещения любых элементов салона.

Если яркости вам не хватает — берите 120 шт/м.

Во-вторых это самая распространенная лента в продаже, покупаем в первом попавшемся магазине.

Варианты типа SMD 5050, 5630, 5730 не подойдут ввиду высокой мощности. Неприятно высокая яркость и необходимость монтировать но теплоотвод, делает их не самым удачным выбором для светодиодной подсветки салона машины.

Наружное освещение автомобиля. Тут включаем голову. Если LED подсветка под днищем авто, можно выбрать светодиоды помощнее — SMD 5050 30/60 шт/м. Алюминиевый профиль будет нашим теплоотводом (про монтаж дальше). Для светодиодной подсветки номера машины или (не дай бог) фар головного света — это плохой выбор. Подобная светодиодная подсветка будет приманкой для инспекторов ГИБДД (про правила установки и штрафы читайте в конце статьи).

Обычные светодиоды или RGB — разницы нет. RGB чуть дороже, ее сложнее подключать и требует дополнительно контроллера управления (подробнее про подключение RGB ленты). Зато она позволяет менять цвет подсветки.

Класс защиты

В продаже преимущественно три класса защиты – IP20, IP65, IP68.

  • IP20 – открытая лента без защитных покрытий, подходит для использования внутри сухих помещений. Боится влаги, пыли, любых механических воздействий.
  • IP65 – с защитным силиконовым слоем, способным защитить от конденсата.
  • IP68 – герметичные водонепроницаемая светодиоды, которые можно размещать на днище автомобиля.

Для светодиодной подсветки бардачка или низа торпеды подойдет и IP20, если ее никто не будет дергать и поливать водой.

Для подсветки остальных элементов желателен класс IP 65-68.

Стабилизаторы и ограничители тока

Стабилизатор стабилизирует проходящий в цепи ток до одного нужного значения, ограничитель, соответственно, ограничивает его. Простейший ограничитель тока, который можно использовать для подключения светодиодов в автомобиле – это резистор. Его номинал рассчитывается индивидуально, исходя из характеристик и количества светодиодов и имеющегося в сети напряжения.

Стабилизатор работает автоматически. Он рассчитан на какое-то определенное значение стабилизации силы тока, которое он поддерживает независимо от скачков напряжения в сети. В отношении светодиодов такие приборы еще называются драйверами.

Руководство по подключению

Теперь предлагаем узнать, как осуществляется включение светодиода после подключения плюса и минуса, какую схему для этого использовать можно, а какую — нельзя.

Читать еще:  Какой глушитель лучше поставить на ваз 2114

В случае с автомобилем, двенадцативольтовая бортовая сеть позволяет реализовать большие возможности в плане подключения плюса и минуса. Если производится реализация схемы в авто, то она может быть последовательной по три элемента. Большее количество деталей, как правило, в сеть уже не включаются, поскольку необходимо помнить о снижении уровня напряжения под нагрузкой. К примеру, если оно даже снизится незначительно, на один вольт, до 11 В, то это может стать причиной большой потери потока света. При обустройстве схемы и подключении плюса можно использовать резистор, но если его нет под рукой, то специалисты рекомендуют применять в таких случаях низковольтный драйвер.

Его использование обусловлено тем, что он также функционирует от двенадцативольтовой сети и также он оснащается специальным регулятором напряжения на выходе. Кроме того, драйвер должен иметь и настройку ампер, что позволит оптимально распределить ток и обеспечить качественное освещение. Кроме того, его конструкция значительно проще, чем если сравнивать с подключением к бытовой сети, такая цепь исключает необходимость использования дополнительного трансформатора, только дроссель.

Как известно, несмотря на то, что автомобильная электроцепь имеет 12 вольт, при запущенном моторе параметр напряжения может варьироваться в районе 13.5-15 вольт. Однако, если в системе происходят скачки, то этот параметр может увеличиться до 30 вольт. При отключенном силовом агрегате уровень напряжения должен составлять в районе 12-13 вольт, в данном случае все зависит от того, насколько заряжена аккумуляторная батарея.

Так что при обустройстве схемы в любом случае нужно использовать стабилизатор либо стабилизированный блок питания. Тем более, что продукты китайского производства с трудом переносят скачки напряжения, поскольку в целом качество проводника на кристалле оставляет желать лучшего. Если же вы используете более качественные, фирменные варианты источников освещения, то они могут функционировать и без стабилизаторов, для них это безопасно (автор видео — канал KAR AutoCity).

Процедура установки диодных элементов в автомобиль может отличаться, в зависимости от того, какую схему вы хотите обустроить и как вы ее будете подключать.

Ниже представлен универсальный вариант этапов сборки, который позволит вам правильно все сделать:

  1. Перед тем, как производить сборку, ознакомьтесь с технической документацией. Вы должны точно знать характеристики источников освещения, в частности, сколько вольт в вашей цепи будет подавать каждый LED.
  2. Следующим этапом будет составление схемы подключения. Вариантов таких схем в Сети достаточно много, вы без проблем сможете найти что-то для себя. При составлении схемы учтите напряжение питания в электросети.
  3. Далее, вам необходимо будет вычислить уровень потребляемой мощности цепи в целом.
  4. Когда вы сделаете это, необходимо будет подобрать либо стабилизатор, либо соответствующий блок, либо драйвер, который подойдет для вашей электросхемы по мощности. Также не лишним будет правильно рассчитать резистор на тот случай, если вы планируете использовать питание со стабилизированным напряжением.
  5. Затем вам нужно найти правильную полярность на элементах источников освещения. Вы должны точно знать, где плюс, а где — минус. Используя паяльник и расходный материал (олово, канифоль), припаяйте провода к плюсу и минусу, после чего можно подключить источник питания (то есть кабель от бортовой сети). Подключение в данном случае будет зависеть от ваших целей — если вы хотите, чтобы освещение работало при включенном зажигании, то нужно протянуть кабель именно от зажигания.
  6. После того, как провода будут припаяны, необходим надежно и плотно вмонтировать диодные элементы на радиатор и зафиксировать их. Далее, собранная конструкция подключается к бортовой сети авто. Если при подключении ничего не перегорело, то проверьте на всякий случай параметр потребления энергии, нагрев диодных элементов, а также ток, который они потребляют. Если ток оказался более высоким или более низким, чем вы планировали, то этот показатель следует подкорректировать.
    Учтите, хоть диоды и нормально переносят вибрации и удары, все компоненты схемы должны быть надежно зафиксированы. Это позволит предотвратить неисправности в работе источников освещения, а также появление посторонних звуков, обусловленных тряской незакрепленных элементов.
Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector