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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Éclairage intérieur avec des LED super lumineuses. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Voiture. Appareils électroniques La fiabilité de l'illuminateur d'intérieur de voiture "Volga GAZ-3110" sur une lampe fluorescente laisse beaucoup à désirer. Dans ma voiture, l'éclairage intérieur est tombé en panne au cours de la deuxième année de fonctionnement. Les tentatives d'assemblage indépendant d'un convertisseur plus fiable, similaire à celui décrit dans l'article de V. Kharyakov "Alimentation pour une lampe d'éclairage fluorescent" ("Radio", 2006, n ° 7, pp. 47, 48), n'ont apporté que temporairement Succès. La lampe fluorescente, qui fonctionnait normalement en été, a cessé de s'allumer avec l'arrivée du froid. Pour son démarrage fiable, néanmoins, apparemment, l'incandescence des électrodes est nécessaire. L'apparition en vente de LED super lumineuses a donné l'idée de les remplacer par une lampe dans un plafonnier intérieur de voiture. En règle générale, la LED est connectée à une source d'alimentation via une résistance de ballast. Un test des LED KIPD80 achetées a montré que la chute de tension directe moyenne sur chaque appareil est de 3,5 V à un courant direct moyen de 50 mA. L'augmentation du courant au-delà de 70 mA entraîne la défaillance de la LED. En conséquence, la consommation électrique maximale d'une LED est de 0,175 watts. Le calcul montre qu'avec une tension d'alimentation de 12 V et sept guirlandes de trois LED connectées en série et une résistance de ballast de 30 Ohm dans chaque illuminateur, l'efficacité de l'illuminateur est de 87,5 %. Mais la tension de bord dans les voitures est plutôt instable (dans le GAZ-3110, un changement de tension de 11 à 15 V est considéré comme normal). À basse tension, lorsque les phares, le chauffage du verre et d'autres consommateurs sont allumés, l'efficacité d'un tel illuminateur est fortement réduite. Avec une augmentation supérieure à 14 V, le courant traversant les LED dépassera le maximum autorisé, ce qui les désactivera. Dans ce cas, vous pouvez bien sûr utiliser des stabilisateurs de courant de 50 mA au lieu de résistances de ballast, mais le problème de travailler avec une tension de bord réduite demeure. Par conséquent, il a été décidé d'assembler une guirlande de vingt LED connectées en série et de l'alimenter à partir d'un convertisseur flyback élévateur. L'étude de l'expérience de la construction de lampes à LED sur Internet a déterminé la base du convertisseur - un microcontrôleur peu coûteux et abordable avec contrôle de la largeur d'impulsion. MS34063 (par ON Semiconductor) ou son homologue national KR1156EU5. Étant donné que la tension limite des transistors de sortie de ce microcircuit est de 40 V et qu'une guirlande de vingt LED nécessite 70 V, un transistor de commutation haute tension externe était nécessaire, qui a été choisi comme transistor à effet de champ IRL640 avec une tension maximale de 200 V, un courant maximum de 18 A et une résistance en canal ouvert inférieure à 0,18 ohm. Un autre argument en faveur de ce transistor était son court temps de commutation.
Le schéma de principe du convertisseur est illustré à la fig. 1. L'activation de la puce MC34063 présente trois différences par rapport à la puce typique. Tout d'abord, les transistors de pré-sortie et de sortie du microcontrôleur sont connectés à un stabilisateur de micropuissance 78L05 (DA1) pour une tension de 5 V, nécessaire pour contrôler le transistor IRL640 (dans un circuit typique, ils sont connectés directement à la puissance la source). L'alimentation d'une chaîne de LED avec un courant stable vous permet de maintenir le niveau de puissance qui lui est transmis dans une large plage de variations de la tension d'alimentation. Il fournit également une compensation de température pour le mode de fonctionnement des LED - à mesure que la température augmente, la chute de tension directe à travers la LED diminue. Par conséquent, la puissance consommée par celui-ci est réduite. En raison des conditions d'alimentation confortables pour les LED - la fiabilité et la longévité de leur travail. Pour limiter la tension de sortie en dessous de la tension de claquage du transistor IRL640, un dispositif de protection a été introduit sur le transistor KT315B avec un diviseur de tension R5R6 dans le circuit de base. Le transistor VT1 s'ouvre lorsque la tension en sortie du convertisseur atteint environ 150 V. Cette solution évite la panne du transistor IRL640 lorsque la guirlande de LED est éteinte. La résistance de la résistance R1 a été choisie en fonction de la limite de courant traversant le transistor IRL640 au niveau de 3 A. En raison du manque de résistances de cette valeur en vente, elle était constituée de deux spires de fil nichrome d'un diamètre de 0,5 mm, enroulé sur une tige de forage d'un diamètre de 4,5 mm. Les fils conducteurs ont été étamés à l'acide phosphorique. La bobine du convertisseur est réalisée dans le circuit magnétique blindé B18 à partir du convertisseur de l'ancien illuminateur fluorescent. Il se compose de 30 spires de fil PEV-2 0,3. La bobine est enroulée sur le châssis tour à tour, les couches sont séparées par une couche de papier condensateur. L'entrefer entre les coupelles du circuit magnétique est réalisé à l'aide d'une rondelle découpée dans du papier de bureau. Les coupelles sont serrées avec une vis MXNUMX en cuivre ou en laiton. Ils attachent également le circuit magnétique à la carte. Le cadre de la bobine est fixé à l'intérieur du noyau magnétique avec des rondelles en polyéthylène poreux. Le transistor IRL640 est monté sur un dissipateur thermique fait maison découpé dans une plaque de cuivre de 1 mm d'épaisseur. Les bords latéraux du dissipateur thermique sont entaillés, pliés et tournés de 90 degrés avec une pince. Pour un meilleur contact thermique entre le transistor et le dissipateur thermique, une pâte thermoconductrice est utilisée. Le dissipateur thermique avec le transistor est fixé à la carte convertisseur avec une vis et un écrou MXNUMX. La diode de redressement VD1 a été choisie avec une tension inverse maximale de 400 V et un temps de récupération de 150 non seulement parce qu'elle était disponible dans le commerce. Il chauffe un peu et réduit l'efficacité du convertisseur. Il est souhaitable d'utiliser des diodes avec un temps de récupération plus court (HER105 ou SF18).
La carte convertisseur est en fibre de verre foil de 1,5 mm d'épaisseur. Le dessin de la carte est illustré à la fig. 2. La feuille est gravée uniquement en bandes étroites le long des conducteurs imprimés, la feuille restante sert de fil commun connecté à la carrosserie de la voiture (pôle négatif de la tension de bord). Pour fixer la carte convertisseur au culot de la lampe, deux écrous MOH y sont soudés, ils servent également de contacts reliant le fil commun de la carte au culot. Le contact d'un connecteur standard de 6,3 mm pour relier le fil positif de l'alimentation de bord à la carte est également découpé dans une feuille de cuivre de 1 mm d'épaisseur. Il est fixé à la carte avec un support en fil de cuivre d'un diamètre de 1 mm et soudé. L'apparence de la carte installée sur la base de l'illuminateur est illustrée à la fig. 3.
Une guirlande de LED est assemblée sur une carte séparée de la même fibre de verre. Il est fixé à la base de l'illuminateur à la place d'une lampe fluorescente sur deux douilles de 5 mm de long avec deux vis MOH, qui sont vissées dans des écrous soudés à la carte convertisseur. Les LED sont uniformément placées sur la carte et connectées en série selon. La guirlande est reliée au convertisseur par deux fils MGTF souples. De la base de l'illuminateur, il est nécessaire de retirer les pièces de fixation de la lampe fluorescente. L'illuminateur ne nécessite pratiquement aucun réglage et, avec des pièces réparables, il commence à fonctionner immédiatement. Il peut y avoir de six à quarante LED dans une guirlande. Le rendement mesuré du convertisseur est de 75% avec une consommation électrique de 4,29 W et, par conséquent, une puissance en guirlande de 3,22 W. Auteur : V. Gorbatykh, Ulan-Ude, République de Bouriatie ; Publication : radioradar.net
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