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

Trudolyb — сделано своими руками Чертежи, конструкции, идеи

svetodiodnaya-lenta-diy

Как переделать светодиодную ленту из 24v на 12v, и вообще принципы работы светодиодных лент. Без лишней теории, только то, что нужно знать для переделки светодиодной ленты на другое напряжение питания.

Как устроена светодиодная лента, маркировка, диоды

Светодиодная лента состоит из одинаковых сегментов. Каждый сегмент включает несколько светодиодов и резистор(сопротивление), который задает ток, протекающий через светодиоды на данном сегменте. Места соединения сегментов на ленте обозначены. В этих местах ленту из светодиодов можно обрезать до необходимой длины. Принципиальная схема светодиодной ленты выглядит так:

LED strip

Как видно, сегменты в ленте между собой соединены параллельно.

Более наглядно один сегмент лены:

led-strip-sh

В каком месте одного сегмента установлен токоограничивающий резистор — это не важно, он задает ток на все светодиоды данного сегмента.

Маркировка светодиодных лент:

led-lenta-markerovka led-lenta-tsveta

Понять какие диоды применяются в ленте можно по их размеру. Например SMD 3528 — размер 3,5 мм на 2,8 мм

Расчет резистора и количества светодиодов

Для того чтобы переделать светодиодную ленту из 24 вольт в 12 вольт или даже в 5 вольт, нужно изменить режим работы светодиодов в сегменте. Проще говоря подобрать другой резистор. Если новое напряжение более низкое, потребуется также убрать несколько диодов.

Переделка светодиодной ленты из 24 вольт на более низкое напряжение на конкретном примере

Рассмотрим светодиодную ленту на 24 вольта

светодиодная лента на 24 вольта

В одном сегменте шесть светодиодов SMD3528 и резистор на 330 Ом.

Один такой светодиод рассчитан на 3. 3,2 Вольта, и потребление 0,02 Ампера.

Из закона Ома I=U/R, следует что сопротивление можно рассчитать по формуле R=U/I

закон ома формула

Если посчитать по данной формуле напряжение, для этой конкретной ленты, зная установленный резистор, U=I*R то получится: 0,02*330=6,6 Вольт. Почему же не получается 24-е вольта, на которых и работает данная лента?

Здесь нет ошибки, так, как на каждый светодиод нужно примерно по 3 Вольта, общее напряжение должно быть 3+3+3+3+3+3+6,6=24,6 Вольт. 6,6 Вольт — это напряжение на резисторе, которое и требуется брать для рассчета сопротивления этого резистора, а не общее напряжение питания.

Не забываем, что для последовательной цепи общее напряжение состоит из суммы напряжений на каждом элементе цепи, а сила тока одинакова. Для параллельного подключения — наоборот напряжение одинаково, а сила тока суммируется.

Для переделки на 12 Вольт нужно из общего напряжения(12V) вычесть напряжение светодиодов, 12-6*3=-6 Вольт. То есть видим, что 12V не хватает чтобы запитать все 6 светодиодов. Хватит только на 3, и на резистор остается 12-3*3=3 Вольта. Лишние светодиоды придется заменить перемычками.

А теперь по формуле R=U/I вычислим сопротивление резистора. Как говорилось выше, напряжение на резисторе — это общее напряжение минус напряжения на диодах. R=(12-3*3)/0.02 R=150 Ом

переделка светодиодной ленты

СМД резисторов на 150 Ом не оказалось, поэтому пошли обычные. В каждом сегменте осталось по 3 светодиода. Вместо удаленных лишних светодиодов — перемычки. И теперь лента изначально предназначенная на 24V светит от 12V.

переделка светодиодной ленты на более низкое напряжение

Отрезок ленты состоит из 5-ти сегментов и потребляет в сумме 0,2 Ампера.

Если решить запитать ленту от USB зарядки от телефона, то пришлось бы оставить в каждом сегменте по одному диоду и поменять резистор на 100 Ом: R=(5-3)/0.02 Такая лента будет иметь мало светодиодов по своей длинне. Поэтому лучше соединить несколько светодиодов параллельно на один резистор, но это уже другая тема для другой статьи.

Снижение напряжения с помощью трансформаторов

как понизить напряжение

Самый простой способ – это использовать трансформатор пониженного напряжения, который совершает преобразования. Первичная обмотка содержит большее число витков, чем вторичная. Если есть необходимость снизить напряжение вдвое или втрое, вторичную обмотку можно и не использовать. Первичная обмотка трансформатора используется в качестве индуктивного делителя (если от нее имеются отводы). В бытовой технике используются трансформаторы, со вторичных обмоток которых снимается напряжение 5, 12 или 24 Вольта.

Это наиболее часто используемые значения в современной бытовой технике. 20-30 лет назад большая часть техники питалась напряжением в 9 Вольт. А ламповые телевизоры и усилители требовали наличия постоянного напряжения 150-250 В и переменного для нитей накала 6,3 (некоторые лампы питались от 12,6 В). Поэтому вторичная обмотка трансформаторов содержала такое же количество витков, как и первичная. В современной технике все чаще используются инверторные блоки питания (как на компьютерных БП), в их конструкцию входит трансформатор повышающего типа, он имеет очень маленькие габариты.

В цепи якоря

Схема подключения цепи якоря к источнику напряжения

Это лучший вариант регулирования скорости мотора с независимым возбуждением. Частота вращения прямо пропорциональна подводимому к якорю напряжению. Механические характеристики не меняют своего угла наклона, а перемещаются параллельно друг другу.

Для осуществления этой схемы нужно цепь якоря подключить к источнику напряжения, которое можно менять.

Это возможно в электрических машинах малой или средней мощности. Двигатель большой мощности целесообразно подключить в схему с генератором напряжения независимого возбуждения.

Схема «двигатель-генератор»

В качестве привода для генератора используют обычный трехфазный асинхронник. Чтобы уменьшить обороты, достаточно на якоре понизить напряжение. Оно меняется от номинального и вниз. Эта схема имеет название «двигатель-генератор». Таким образом можно менять параметры на двигателе 220в.

Читать еще:  Техника безопасности при регулировке плуга

Для низкого напряжения

Управление агрегатами на 12в проще из-за более низкого напряжения и как следствие, более доступных деталей. Вариантов подобных схем множество, поэтому важно понять сам принцип.

Такой двигатель имеет ротор, щеточный механизм и магниты. На выходе у него всего два провода, контролирование скорости идет по ним. Питание может быть 12, 24, 36в, или другое. Что нужно – это его менять. Лучше, когда в пределах от нуля до максимума. В более простых вариантах 12–0в не получится, другие варианты дают такую возможность.

Кто-то паяет радиоэлементы навесным монтажом, кто-то набирает печатную плату – это уже зависит от желания и возможностей каждого человека.

Схема для низкого напряжения

Этот вариант подойдет, если точность неважна: например, вентилятор. Напряжение меняется от 0 до 12 вольт, пропорционально меняется крутящий момент.

Другой вариант – со стабилизацией оборотов независимо от нагрузки на валу.

Схема со стабилизацией оборотов независимо от нагрузки на валу

Питание 12 вольт, схема очень проста. Двигатель набирает обороты плавно, и также плавно их сбавляет так как напряжение на выходе меняется в пределах 12–0в. Как результат – можно убрать крутящий момент практически до нуля. Если потенциометр крутить в обратном направлении, мотор так же постепенно набирает обороты до максимума. Микросхема очень распространенная, ее характеристики тоже подробно описаны. Питание 12–18в.

Есть еще один вариант, только это уже не для 12, а для 24в питания.

Схема со стабилизацией оборотов независимо от нагрузки на валу на 24В

Двигатель постоянного тока, питание – переменное, так как стоит диодный мост. При желании можно мост выбросить и запитывать постоянкой от своего блока питания.

Делитель напряжения — калькулятор онлайн

В радиоэлектронике есть много способов применения делителя напряжения. Вот только некоторые примеры где вы можете обнаружить их.

Потенциометры

Потенциометр представляет собой переменный резистор, который может быть использован для создания регулируемого делителя напряжения.

Изнутри потенциометр представляет собой резистор и скользящий контакт, который делит резистор на две части и передвигается между этими двумя частями. С внешней стороны, как правило, у потенциометра имеется три вывода: два контакта подсоединены к выводам резистора, в то время как третий (центральный) подключен к скользящему контакту.

Если контакты резистора подключения к источнику напряжения (один к минусу, другой к плюсу), то центральный вывод потенциометра будет имитировать делитель напряжения.

Переведите движок потенциометра в верхнее положение и напряжение на выходе будет равно входному напряжению. Теперь переведите движок в крайнее нижнее положение и на выходе будет нулевое напряжение. Если же установить ручку потенциометра в среднее положение, то мы получим половину входного напряжения.

Резистивные датчики

Большинство датчиков применяемых в различных устройствах представляют собой резистивные устройства. Фоторезистор представляет собой переменный резистор, который изменяет свое сопротивление, пропорциональное количеству света, падающего на него. Так же есть и другие датчики, такие как датчики давления, ускорения и термисторы и др.

Так же резистивный делитель напряжения помогает измерить напряжение при помощи микроконтроллера (при наличии АЦП).

Пример работы делителя напряжения на фоторезисторе.

Допустим, сопротивление фоторезистора изменяется от 1 кОм (при освещении) и до 10 кОм (при полной темноте). Если мы дополним схему постоянным сопротивлением примерно 5,6 кОм, то мы можем получить широкий диапазон изменения выходного напряжения при изменении освещенности фоторезистора.

Как мы видим, размах выходного напряжения при уровне освещения от яркого до темного получается в районе 2,45 вольт, что является отличным диапазоном для работы большинства АЦП.

12 Вольт из 5 Вольт или другого пониженного напряжения

Вы можете получить 12В из 5В, например, от USB-порта или зарядного устройства для мобильного телефона, также можно использовать и с популярными сейчас литиевыми аккумуляторами с напряжением 3,7-4,2В.

Если речь вести о блоках питания, можно и вмешаться во внутреннюю схему, править источник опорного напряжения, но для этого нужно иметь определенные знания в электронике. Но можно сделать проще и получить 12В с помощью повышающего преобразователя, например на базе ИМС XL6009. В продаже имеются варианты с фиксированным выходом 12В либо регулируемые с регулировкой в диапазоне от 3,2 до 30В. Выходной ток – 3А.

Повышающий преобразователь

Он продаётся на готовой плате, и на ней есть пометки с назначением выводов – вход и выход. Еще вариант — использовать MT3608 LM2977, повышает до 24В и выдерживает выходной ток до 2А. Также на фото отчетливо видны подписи к контактным площадкам.

Обозначения на плате

Регулируем напряжение 0 24 вольта

Владельцы автомобилей со штатным галогенным светом часто жалуются на недостаточную освещенность дороги. Проблема недостаточной яркости ближнего света фар часто обсуждается на тематических форумах в интернете. Недостаточная освещенность дороги способствует повышенной утомляемости водителя и часто является причиной аварий.

P14 v2

Полировка фар, и установка ламп большей яркости решает проблему лишь от части. Самой распространенной причиной недостаточной яркости света является падение напряжения на лампе. Следует отметить — напряжение всегда падает под нагрузкой. Любой источник питания обладает своим внутренним сопротивлением. Из-за этого напряжение непосредственно на контактах лампы будет немного меньше напряжения бортовой сети, измеренной на клеммах аккумулятора или генератора.

Читать еще:  Как регулировать температуру в кулере для воды

Падение напряжения на лампе. Почему это происходит?

Как получить МАКСИМУМ ЯРКОСТИ от галогенных фар и не получить штраф?

Дополнительные потери напряжения со временем появляются за-за увеличения сопротивления цепи. Связано это с износом контактов, потерей емкости аккумуляторной батареи и прочего. Для уменьшения дополнительных потерь напряжения можно установить реле и проводку напрямую от аккумулятора или генератора. Дополнительное реле управляется выключателем ближнего света фар, провода большого сечения сокращают потери в напряжении, но полностью не решают проблему падения напряжения на лампе. Продаются готовые комплекты проводов с разгрузочными реле, но мы пойде немного другим путем.

Исх. - https://zen.yandex.ru/media/avtotechlife/uvelichivaem-iarkost-far-maksimum-ot-shtatnogo-gal-5cc9f282d31aa100b344e79f

Максимальная яркость фары будет зависеть от конструкции самой фары и применяемой лампы. Яркость фары (на фото) заметно меняется даже при изменении напряжения на 1 вольт. При 12,5 вольт прибор показал 4720 люкс, а при 13,5 вольтах уже 5930 люкс, что ярче примерно на 25%. Можно подать на спираль большее напряжение, и тогда получим большую яркость и немного большую цветовую температуру.

Установку ксеноновых и светодиодных ламп вместо галогена здесь мы рассматривать не будем, так как конструкция таких ламп (модулей) отличается от конструкции галогенных ламп для которых фары были спроектированы изначально и их использование часто нарушает свето-теневую границу фары. Это вызывает ослепление встречных водителей. Тем более не станем обсуждать «законность» такой модернизации.

Установка ламп большей мощности провоцирует еще большее падение напряжения. Из-за нехватки напряжения яркость таких ламп снижается. Если напряжения достаточно, то увеличивается теловая нагрузка на элементы конструкции фары за счет инфракрасного излучения лампы.

Отдельно стоит упомянуть полную переделку фары и установку внутри неё светоизлучающих модулей [Xenon, Bi-Xenon, Led, Bi-Led] с подключением к системе коррекции фар. При яркости выше 2000 Lm — обязательно устанавливается омыватель фар. Все это дорогая и технически сложная процедура, которая может позволить получить существенное увеличение яркости, но нам пока не известны случаи узаконивания такой процедуры в России.

Если позволяют финансы — оптимальным и разрешенным законом способом улучшения света является установка штатных фар от более дорогих комплектаций вашего автомобиля. Любые другие измения конструкции будут считаться недопустимым изменением, не предусмотренным производителем.

Решение — установка конвертера напряжения DC-DC

Цель — получить максимальную яркость от штатного галогенного головного света с минимальными вмешательствами в штатную проводку автомобиля и без существенного снижения ресурса ламп.

Увеличение яркости головного света можно получить за счет стабилизации напряжения непосредственно на контактах лампы. В качестве испытуемого был выбран авто Mitsubishi Outlander III. За ближний свет тут отвечает линза с лампой H7. Напряжение слева/справа 13,1/12,9 Вольт при заведенном двигателе. Подключаем конвертер — напряжение стабилизируется на уровне 13,75 Вольт.

dcdc10A boost

Технические характеристики
НаименованиеКонвертер/стабилизатор напряжения галогенной лампы
МодельULTRA-A DC/DC1375-H7-5A
Выходное напряжение13,75 В
Максимальный ток нагрузки5 А (67 Ватт)
Входное напряжение8,0 — 14,5 В
Цоколь лампыH7
КПД (Uвх=12В)> 90 %
Ток потребления (без нагрузки)70 мА
Отклонение Uвых< 2 % (под нагрузкой)
Пульсация (пиковое значение)< 200 мВ
Рабочеая температура-30°..+80° С
Тип исполненияIP68, пассивное охлаждение
Габаритные размеры блока50 х 82 х 20 мм
Вес140 грамм

Схема подключения конвертера напряжения галогенной фары автомобиля

Блок DC-DC ULTRA-A конвертера (стабилизатора постоянного напряжения) подключается к разъему лампы H7, лампа подключается к конвертору. Теперь на лампу всегда при включении подается 13,75 Вольта, входное напряжение при этом может меняться в пределах от 9,0 до 14,5 Вольт. Цветовая температура фар увеличивается (меньше отдают желтизной), но остается в районе 3200K — 3300K (для ламп без светофильтра). Все просто и удобно монтируется, а при необходимости схему питания фары можно легко вернуть в заводское состояние.

Напряжение на выходе конвертера 13,75 Вольт выбрано не случайно. Это напряжение обеспечивает 90% максимальной мощности, указанной в ГОСТ Р 41.37 для данного типа ламп и соответствует испытательному напряжению для фар по ГОСТ Р 41.112. Производители ламп также заявляют срок службы на свои изделия именно для испытательного (тестового) напряжения 13,2 Вольт +/- 5% . Питание конвертера при этом от 9 до 14.5 Вольт.

Речь не идет о каком-либо существенном увеличении мощности головного освещения, способного раславить отражатели и повредить стекла (монолитный поликарбонат) фар. Часто достаточно устранить саму причину низкой яркости галогенной лампы — нехватку напряжения. Применение конвертера напряжения позволяет стабилизировать питание галогенных ламп, устраняет просадки напряжения и обеспечивает максимальную яркость света, предусмотренную конструкцией фары и применяемой лампой. Конвертер напряжения позволяет получить стабильный, независящий от колебаний напряжения бортовой сети свет фар.

Стабилизатор подходит для любых ламп с цоколем H7, мощностью 55 Ватт, напряжением 12В. Разъем подходит для установки в большинство фар KIA и Mitsubishi (разъемы совместимые с другими производителями фар возможно появятся в ближайшее время).

P14 v3

Модель конвертера в новом корпусе для установки внутри фары:

P14 v2

Конвертер имеет защиту от короткого замыкания, отключается при падении входного напряжения ниже 8,0 Вольт, обеспечивает защиту ламп от перегорания в момент включения, обладает высоким КПД и обеспечивает стабильное напряжение и ток, необходимые для оптимального режима работы галогенной лампы мощностью 55 Вт. Установка конвертера ULTRA-A DC_DC1375-H7-5A не требует специальных навыков и не затрагивает конструкцию фары, что позволяет получить легальную прибавку в яркости без проблем с прохождением технического осмотра.

Читать еще:  Регулировка монитора для глаз

Это новая продукция. Мы пока не проводили тестирование совместимости со всеми производителями и моделями автомобилей. Данные о совместимости конвертера с системой контроля ламп различных производителей появится в ближайшее время.

Производится органиченными партиями.

Конвертер напряжения для галогенных фар

Частые вопросы по конвертеру: ULTRA-A DC_DC1375-H7-5A

1. Сократится ли срок службы лампы с конвертером?
Увеличение напряжения неизбежно приводит к увеличению интенсивности сублимации (испарению) нити накаливания лампы и сокращает ресурс работы лампы. Защита от скачков тока при включении ламп – увеличивает ресурс лампы. В настоящее время у нас нет подтвержденных экспериментами данных о снижении или увеличении ресурса лам. Субъективно, лампы при напряжении 13,75 Вольт перегорают не чаще обычного.
2. За счет чего конвертер повышает напряжение?
Увеличение напряжения происходит за счет увеличения потребления электрического тока. Закон Ома связывает Мощность (P), Напряжение (U) и Силу тока (I) выражением: P = U * I;
3. Какую мощность потребляет/расходует сам конвертер?
Конвертер потребляет около 4-6 Вт (зависит от разницы входного и выходного напряжений). Алюминиевый корпус конвертера рассеивает тепло и может нагреваться при длительной работе на 20-30 градусов выше температуры окружающей среды.
4. Требуется вносить изменения в штатную проводку?
Если штатная проводка не повреждена, ее контакты и соединения не окислены внесение изменений не потребуется. Конвертер подключается вместо лампы, с соблюдением полярности. Лампа подключается к конвертеру.
5. Какой номинал предохранителя установить на лампу?
Для ламп мощностью 55 Вт используют предохранитель номиналом 10А. Он же остается и при подключении лампы через конвертер напряжения.
6. Могу я заказать конвертер с напряжением 14,0 — 15,0 Вольт на выходе?
Для ламп ближнего света H7 мощностью 55 Вт использовать напряжение выше 14,0 Вольт считаем не целесообразным. Да, Вы можете заказать конвертер с таким напряжением, указав это в заказе.
7. В моем автомобиле электроусилитель из-за этого фары притухают при повороте руля. Конвертер решит эту проблему?
Да. Конвертер стабилизирует питание ламп и убирает провалы напряжения, вызванные включением мощных электропотребителей, таких как вентилятор радиатора охлаждения двигателя, ЭУР, робот КПП и прочих. Лампы с установленным конвертером светя с постоянной яркостью.
8. В мою фару не помещается конвертер такого размера, что делать?
Данный конвертер имеет герметичный корпус и может устанавливаться не только внутри фары, но и в подкапотном пространстве. Пока мы собираем статистику обращений по моделям авто и будем решать задачу упрощения устанвки по мере формирования статистики по самым востребованным моделям автомобилей.
9. Где можно приобрести конвертер с доставкой или офлайн?
Мы работаем над организацией интернет-магазина. Пока предлагаем отправить заказ почтой/транспортной компанией или Вы можете забрать его с нашего склада в Москве. Если что-то не подойдет или не понравится Вы можете вернуть конвертер в течение 30 дней.

По вопросам приобретения конвертера пишите — email: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Для чего может использоваться напряжение 12 или 24 вольт в быту

В бытовых условиях зачастую используются источники электропитания низкого напряжения. От напряжения 12 или 24В постоянного тока DС запитываются переносные/стационарные электротехнические и электронные устройства, а также некоторые осветительные приборы:

  • аккумуляторные электродрели, шуруповерты и электропилы;
  • стационарные насосы для полива огородов;
  • аудио-видеотехника и радиоэлектронная аппаратура;
  • системы видеонаблюдения и сигнализации;
  • батареечные радиоприемники и плееры;
  • ноутбуки (нетбуки) и планшеты;
  • галогенные и LED-лампы, светодиодные ленты;
  • портативные ультрафиолетовые облучатели и портативное медицинское оборудование;
  • паяльные станции и электропаяльники;
  • зарядные устройства мобильных телефонов и повербанков;
  • слаботочные сети электропитания в местах с повышенной влажностью и системы ландшафтного освещения;
  • детские игрушки, елочные гирлянды, помпы аквариумов;
  • различные самодельные радиоэлектронные устройства, в том числе на популярной платформе Arduino.

Большинство устройств работает от батареек и Li-ion аккумуляторов, но использование товарных позиций не всегда оправдано с точки зрения эксплуатационных затрат. Заряжать аккумуляторные батареи можно 300–1500 раз, но гальванические элементы с большой энергоемкостью и низким током саморазряда стоят дорого. Заметно дешевле обойдется приобретение батареек, особенно солевых и щелочных, но такие элементы придётся часто менять. Тем более, что для обеспечения подающего напряжения 12 В понадобится 8 последовательно соединенных пальчиковых батареек (типа АА или ААА) или 1,5-вольтовых «таблеток» в корпусе типа 27А.

Поэтому в местах с доступом к бытовой сети 220 В 50 Гц для питания электроприемников с амперажом больше 0,1 А рациональнее использовать блок питания.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector