Светодиодные лампы в авто своими руками

0
677

Содержание

Светодиодный свет на сегодняшний день является популярным способом освещения не только в квартирах, но и современных автомобилях. Диоды могут использоваться как для установки в ДХО и противотуманные фары, так и для ближнего света, а также обустройства освещения в салоне машины. Подробнее о том, что представляет светодиод, как подключить его своими руками и какие бывают виды таких лампочек, вы сможете узнать из этого материала.

Характеристики светодиодов

Светодиоды представляют собой диоды, который могут светиться в случае протекания через них тока. Свет светодиодной ленты или лампочки зависит от того, какие добавки были использованы при создании проводника. К примеру, желтое и красное освещение, а также оттенки этих цветов, возможны в результате добавления в проводник фосфора, алюминия, индия и гелия. Если в проводник добавляется люминофор голубого свечения, то цвет диода будет белым. На сегодняшний день в продаже можно найти лампы десятков различных цветов и оттенков, но их цвет зависит не от цвета корпуса самого диода, а непосредственно от химических добавок.

Конструкция источника освещения с выводом плюс и минус

Также следует отметить, что диодные элементы в прозрачном корпусе могут светиться при подключении в автомобиле абсолютно любым цветом.

Такое освещение имеет множество достоинств, среди которых:

  • если сравнивать с обычными лампочками накаливания, то в данном случае уровень энергопотребления будет в десять раз меньше;
  • довольно высокий ресурс эксплуатации, который может составить до десяти лет беспрерывной работы;
  • также такие лампы очень прочны и практически не восприимчивы к вибрациям и ударам;
  • огромное разнообразие цветов и оттенков;
  • возможность функционирования при низком напряжении;
  • диодные устройства в целом экологически чисты и безопасны с пожарной точки зрения — такие конструкции не содержат ядовитых элементов, соответственно, они не греются, а значит, возгорания исключаются.

Маркировка

Что касается основных характеристик и маркировки, то об этом расскажем далее. Кристалл диодного компонента монтируется в рефлектор, который изначально задает необходимый угол рассеивания. Этот световой поток проходит через специальный корпус, выполненный из эпоксидной смолы, а когда он доходит до линзы, он сразу же рассеивается. Причем рассеивается он на угол, который зависит от конструкции линзы, он может составлять от 5 до 160 градусов.

Таблица маркировки осветительных источников

Что касается маркировки, то такие диодные элементы можно условно разделить на два типа:

  1. Видимого излучения. Обычно используются в качестве индикаторов, а также источников подсветки в различных устройствах и девайсах.
  2. Инфракрасного диапазона. Такие устройства применяются в ПДУ, датчиках, контроллерах, а также всевозможных приемо-передаточных устройствах, работающих в инфракрасном диапазоне.

В любом случае, такие источники освещения маркируются при помощи цветового кода. Для начала следует выявить тип диода в соответствии с его конструкцией, а потом уточнить его по маркировке, приведенной в таблице.

Руководство по подключению

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

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.

Видео «Как сделать стабилизатор напряжения для светодиодов своими руками»

Чтобы предотвратить перегорание диодных источников света, можно попытаться своими руками сделать соответствующий стабилизатор, подробная инструкция приведена на видео (автор ролика — канал Создано в Гараже).

С момента появления светодиодного освещения его активно стали использовать во всех автомобилях.

При этом, кроме замены обычных ламп на диодные, многие умельцы нашли разнообразные способы применения и для светодиодной ленты. Причем, даже в тех местах, где подсветки и освещения никогда и не было.

Смонтировать дополнительное освещение в авто можно в нескольких ее частях и узлах:

    приборная доска

Здесь можно обойтись совсем короткими отрезками, которые остались у вас после ремонта освещения в доме или квартире.

    салон или двери машины

Также довольно частое применение — это подсветка дверей. Она загорается при их открывании и освещает выход из автомобиля.

Такую подсветку еще прозвали "ангельские глаза". Просто пускаете ленту по периметру фар, причем не обязательно по всей окружности.

Помимо дизайна, это еще и улучшит ближний свет. Некоторые дорогие иномарки уже изначально идут с таким тюнингом.

Здесь не должно быть разноцветной RGB радуги.

    кузов

Лента монтируется на днище или порогах. В итоге получается эффект парения авто в воздухе над дорогой.

Только не приклеивайте светодиоды в месте установки домкрата. Иначе это будет одноразовая подсветка, до первого подъема машины при ремонтных работах.

Все эти подсветки можно сделать своими руками и подключить двумя способами:

    напрямую от прикуривателя или проводов 12В
    через отдельный источник питания

Самое главное, правильно подобрать источник питания и саму светодиодную ленту.

Сетевое напряжение в автомобиле 12В. По крайне мере, таким оно должно быть теоретически.

Однако в реальности, данное значение запросто может превышать 14В и более.
Светодиодная лента, которая изначально рассчитана на 12 вольт, очень не любит перенапряжение.

Из-за этого выходят из строя и перегорают кристаллы светодиодов.

Обратите внимание, что разного рода зарядки для мобильных телефонов от прикуривателя также не подойдут. У них выходное напряжение обычно около 5В, а вам нужны стабильные 12В.

Некоторые пытаются исхитриться и искусственно понизить напряжение. Для этого заранее просчитывают потребление подсветки и подключают перед лентой мощное сопротивление.

Расчет можно выполнить по формуле:

Таким образом подбирается резистор и впаивается в схему. В итоге напряжение питания на ленте падает на два и более вольт. Все это дело после расчетов нужно фактически перепроверять замерами мультиметром или тестером.

Такой способ имеет ряд недостатков. Кроме того, что это долгая процедура, еще и сопротивление будет существенно греться.

Поэтому лучший вариант — это использование стабилизатора. Если немного разбираетесь в электронике, схему можно собрать самостоятельно.

И уже через нее подключить все светодиодные источники освещения. При этом не стоит путать драйвер с блоком питания.

Основная задача драйвера — стабилизировать ток. Напряжение на нем может как повышаться так и понижаться.

А блок — это в первую очередь источник стабильного напряжения.

Ранее такой стабилизатор собирался на микросхеме типа КРЕН 7812.

Подключение довольно не замысловатое. Слева это плюсовой вход. Средний контакт — общая масса. Правый — выход на ленту.

Однако из-за постоянного перегрева, сейчас стали использовать импульсные источники. Для них уже не нужны огромные радиаторы охлаждения, да и мощность у них по более.

Питание, что на один, что на другой стабилизатор рекомендуется подключать через предохранители.

Если вы не радиолюбитель и не знакомы с пайкой схем, да и заморачиваться с этим делом нет желания, можете купить уже готовый стабилизатор.

При том, что стоят они на сайте AliExpress очень дешево. Буквально один-два доллара. Представляют из себя миниатюрную коробочку на основе микросхемы "LM2596".

Найти их в разнообразном количестве можно здесь.

Такой стабилизатор практически не требует никакой настройки, просто припаиваете провода на вход и выход и пускаете их на ленту.

Рассчитан он на ток до 1,5А, а значит через него можно подключать светодиодные ленты мощностью до 20Вт.

Если лента RGB идет с блоком управления, то импульсный источник питания должен подключаться перед блоком.

Поверьте, для глаз это практически не заметно, а вот срок службы светодиодов увеличится в разы! Регулировать напряжение можно отверткой, подкручивая специальный винтик.

Если же вас пугают все эти сложности с импульсными источниками и блоками питания, то можно поступить по-простому и запитать всю подсветку в автомобиле от батарейки.

В первую очередь при покупке обращайте внимание на напряжение. Вам нужны модели именно на 12В.

Ведь встречаются еще 24В-36В и даже 220В.

Лучше подбирать одноцветный вариант, чтобы не заморачиваться с подключением RGB контроллера.

А еще из монохромных видов, проще всего подбирать цвета под кузов.

Практически все ленты изначально идут на самоклеющейся основе. Так что проблем с ее размещением и закреплением не должно возникнуть.

Из модельного ряда стоит присмотреться к двум основным вариантам:

    светодиодная лента SMD 3528
    светодиодная лента SMD 5050

Мощность подсветки будет зависеть от количества светодиодов в одном метре ленты.

А она может быть весьма разнообразна:

    SMD3528 — 60,120,240 диодов на метр
    SMD5050 — 30,60,120 диодов на метр

Чем больше диодов, тем ярче подсветка и соответственно ее мощность. Причем изменять эти параметры можно самостоятельно.

Достаточно отрезать изделие по соответствующим меткам, тем самым уменьшив число светодиодов и итоговое потребление и яркость.

Следующий параметр для выбора — это влагозащищенность. Внутри салона авто можно использовать ленту без какой-либо изоляции. Это класс защиты IP20.

На фары покупайте подсветку с защитой IP65.

Ну а под кузов — IP68.

Она уже полностью герметичная и способна сколь угодно долгое время нормально работать под воздействием воды и грязи.

Для дверей также лучше использовать вариант IP68.

Первым делом отмеряете необходимый метраж ленты.

И отрезаете строго по специальным меткам.

Далее прикидываете где будут уложены провода питания. Если позволяет конструкция, логичнее всего их будет спрятать.

Может быть даже придется просверлить пару отверстий.

К каждому отрезку подсоединяете провода. В машине лучше всего это сделать при помощи пайки, а не коннекторами.

Если лента у вас в силиконе, то контактные площадки придется зачистить и снять часть герметика.

Все хитрости и правила пайки светодиодной ленты можно узнать из статьи ниже.

Когда лента готова к монтажу, следует тщательно обезжирить поверхность на которую она будет наклеиваться. Смачиваете чистую тряпочку в растворителе и очищаете ей будущие места подсветки.

Припаянные провода заправляете в отверстие.

Отделяете защитный слой скотча и плотно надавливаете на подложку.

Как показывает практика, одного только скотча бывает не достаточно. Во-первых, поверхность не идеально ровная.

Во-вторых, сказываются наши перепады температуры. От минусовых значений до плюсовых, иногда в течение нескольких часов.

В итоге, даже качественная лента в конце концов отклеивается. Поэтому рекомендуется по краям, пройтись обычным термоклеем.

При организации подсветки кузова, клей вряд ли поможет. На днище, под порогами для крепления лучше использовать профиль с пластиковыми хомутиками.

Места, где была снята защита с контактных площадок и припаяны провода, также не помешает залить толстым слоем клея.

Подобным образом светодиодная лента монтируется в любые части машины. Если хотите повысить яркость и блок питания позволяет это сделать, то можно наклеить рядом одновременно две ленты.

Провода заранее выбирайте такой длины, чтобы их можно было протянуть в одну общую точку с нескольких подсветок одновременно. В ней и будет происходить подача питания 12В.

Кстати, прежде чем заделывать обшивку, всю схему желательно проверить на работоспособность от небольшого источника питания 12V. Например, можно взять батарейку А23.

Схемы подключения могут быть разнообразными, в зависимости от того, какой участок авто подсвечивается. Вот пример для светодиодной подсветки дверцы машины:

Более подробно с процессом подключения можно ознакомиться в видеоролике:

Все провода после проверки работоспособности заизолируйте в отдельные пучки.

На выходе у вас должен получиться один-единственный пучок с проводами, на которые и следует подать 12 вольт.

Общий плюс и один или несколько минусов (в зависимости от схемы и вида подсветки).

Питающие провода можно подпаять специальными автомобильными клеммами папа-мама и спокойно подключать их через колодки бортовой сети.

Например к штатному модулю управления светом, или от других кнопок, либо вообще через свой отдельный микровыключатель посадить на предохранители.

Также никто не запрещает все запитать через прикуриватель.

Естественно, после блока питания стабилизирующего напряжение, как уже оговаривалось выше.

Многие любители тюнинга автомобилей предпочитают менять лампы подсветки кнопок, бардачка, багажника, салона, а зачастую и габаритных огней на светодиоды. Их преимущества очевидны: они более договечны, имеют низкое энергопотребление по сравнению с лампами накаливания при большей светоотдаче, не нагреваются как лампы.
При всем этом просто взять светодиод и установить его вместо лампы накаливания не получится. В данной статье рассмотрим, как правильно производить замену обычных ламп на светодиоды и как их правильно подключать в автомобиле.

Итак, для представления полной картины нам необходимо уяснить, что:

  • Напряжение бортовой сети автомобиля при заведенном двигателе составляет 13-14,5 В.
  • Напряжение питания светодиода – в среднем 3,5 В. Причем оно различается. Для желтых и красных цветов это 2-2,5 В; для белых, синих, зеленых – 3-3,8 В.
  • Средний ток малых светодиодов – 20 мА.
  • Контакты светодиода имеют полярность, плюс и минус. Если перепутать полярность, светодиод гореть не будет.

Соответственно, подключать светодиоды напрямую к бортовой сети автомобили нельзя, они сразу же выйдут из строя.

Как же тогда их подключать?

В продаже имеются готовые светодиодные кластеры, которые уже рассчитаны на питание в 12 В. Они обычно состоят из трех светодиодов и резистора, на котором гасится лишнее напряжение. По такому же принципу устроена и светодиодная лента, которая состоит из параллельно соединенных кластеров. Резать ее нужно только в специально отмеченных местах, которые являются местами соединения параллельных кластеров.
Правда, при снижении питающего напряжения яркость диодов будет тоже падать, а при повышении – возрастать, так что если напряжение в бортовой сети автомобиля плавает, то тоже самое будет происходить и со светом диодов.

По такому же принципу можно сделать такой кластер своими руками, соединив необходимое количество светодиодов последовательно (плюс одного к минусу другого), а получившиеся 2 вывода на концах цепочки – к бортовой сети.
Например, светодиодов, рассчитанных на напряжение 3,5 В (белые) понадобится 3 штуки (3 х 3,5 = 10,5 В). Оставшееся напряжение компенсируем резистором сопротивлением 100 – 150 Ом с мощностью рассеивания 0,5 Вт.

Вот таким образом можно включить нужное количество светодиодов, собирая их отрезками по 3 штуки с резистором, и соединяя отрезки параллельно. Где это можно применить на практике, расскажет эта статья.

Номинал гасящего резистора рассчитывается по закону Ома. Если вы с этим не знакомы, то на практике можно для бортовой сети автомобиля принять следующие номиналы сопротивлений: для одного светодиода – 500 Ом, для двух – 300 Ом, для трех, как указано выше – 150 Ом.

Для желающих освоить практический метод подбора сопротивлений для питания светодиодов в автомобиле рассмотрим его подробнее.

Для этого нам понадобится мультиметр, способный замерять напряжение и ток. Подойдет и простейший китайский. Вот как он может выглядеть:

Закон Ома для нашего участка цепи со светодиодом и резистором выглядит так: R = U/I (R – сопротивление, Ом; U- напоряжение, В; I – ток, А). Таким образом, чтобы получить требуемое сопротивление, нужно разделить напряжение, которое требуется погасить на величину тока, которую нужно получить в нашей цепи.

Возьмем для примера белый светодиод со следующими параметрами: напряжение питания – 3,5В, номинальный рабочий ток – 20 мА (или 0,02 А).

Мультиметром замеряем напряжение в точке подключения светодиода (если это габаритный огонь – то на контактах патрона лампы габарита) при заведенном двигателе, допустим мы получили 13 В.

Если мы подключаем один светодиод, то нужно вычесть из величины замеренного напряжения номинальное напряжение, на которое рассчитан светодиод (3,5 В).

Ток в нашей цепи должен не превышать 0,02А, чтобы светодиод не вышел раньше времени из строя.

Тогда величина сопротивления будет:

9,5 / 0,02 = 475 (Ом)

Чтобы наш резистор в процессе работы не сгорел от перегрева, вычисляем мощность, на которую он должен быть рассчитан. Для этого надо умножить гасимое им напряжение (9,5 В) на ток в цепи (0,02 А).

9,5 х 0,02 = 0,19 (Вт)

Берем с запасом, то есть от 0,5 до 1 Вт.

Теперь у нас есть данные резистора: не менее 475 Ом, мощность 0,5 -1 Вт, берем эти цифры и идем с ними в радиолавку.

Убедиться в правильности расчетов можно померяв ток в нашей цепи при помощи того же мультиметра. Для этого щупы мультиметра нужно включить в разрыв между резистором и светодиодом.

Он должен показать не более 0,02А, на которые рассчитан светодиод, больший рабочий ток резко сократит срок его службы.

Таким образом можно подключать и несколько светодиодов, нужно только знать рабочее напряжение светодиодов и их ток, и рассчитать номинал резистора, подставив данные в формулу выше.

Также полезно подключить к светодиоду обычный диод обратной полярностью, для защиты нашего светодиода от напряжения обратной полярности, которого он очень не любит. Необходимо для применения в отечественных авто преклонного возраста.

На сегодня все, в следующей статье рассмотрим более продвинутый способ запитывания светодиодов в автомобиле при помощи стабилизатора.