При тюнинге автомобиля либо при замене сгоревшей штатной лампы автомобилисты часто использую осветительные элементы на светодиодах. Это действительно хороший выбор, поскольку диодные лампы по многим характеристикам превосходят обыкновенные лампы накаливания. Вот только при такой переделке некоторых ожидает неприятный сюрприз — установленные диоды начинают моргать. Разберёмся, почему мигают светодиоды на машине.
Пульсация света происходит при резком изменении силы тока, проходящего через диод. Но это «внутренняя» причина. «Внешними» причинам мерцания светодиодов могут быть:
- Проблемы стабилизации тока;
- нарушение температурного режима.
Используйте стабилизатор тока
В идеале любой LED источник следует подключать к источнику питания через стабилизатор тока. Для светодиодов, установленных в автомобиле, это необходимое условие, поскольку скачки тока в сети питания достигают очень значительных величин.
Причины мерцания проще понять, если сравнит сеть питания машины с системой водопровода. Включение любого прибора снизит давление в системе (сила тока падает, светодиод светит слабее), соответственно при выключении сила тока возрастает, диод вспыхивает ярче.
Часто декоративные элементы и подсветку салона вообще подключают напрямую без стабилизаторов. Это не только вызывает мерцание света, но и существенно уменьшит срок жизни диодных элементов. Для таких элементов подсветки необходим простейший драйвер питания либо хотя бы токоограничивающий резистор.
Если в автомобиле используются для освещения преимущественно светодиоды, есть резон поставить внешний стабилизатор на всю линию.
Бывает, что светодиодная лампа в габаритах моргает очень часто, хотя такие лампы уже имеют встроенный предохранитель. Следует заметить, что этой проблемы нет у брендовых изделий от Филипс, Осрам. «Сюрпризы» преподносят китайские лампочки с дешёвыми стабилизаторами, которые не справляются с нагрузкой.
Единственный радикальный способ решения проблемы – замена штатного стабилизатора или установка дополнительного стабилизатора перед клеммами подключения лампы.
Не нарушайте температурный режим в авто
Светодиоды очень не любят перегрев. Любой металл обладает свойством изменять свое сопротивление току в зависимости от температуры. По этому принципу построена работа всех приборов с термоэлектронной эмиссией, в том числе и обыкновенной лампы накаливания. Перегрев полупроводникового слоя в светодиоде способен оказать существенное влияние на его проводимость и способность излучать свет.
Светодиодные лампы в авто моргают при перегреве в двух ситуациях — перегрев кристалла может иметь внутренние и внешние причины. Внутренняя – превышение номинального тока питания, о чём говорилось в предыдущем разделе. Внешняя – наличие мощного источника тепловыделения в непосредственной близости от диода.
Если светодиоды мерцают в фарах
Иногда возникает ситуация, когда даже качественная диодная лампа, установленная в фару, начинает со временем мигать. Это происходит, когда светодиодные элементы находятся в области прогрева от колбы лампочки накаливания.
В штатном режиме температура колбы может превышать 100°C, прогревая до такой же температуры окружающее пространство. Во время жары нагрев будет еще более выраженным.
Для полупроводниковых приборов, к которым относится и светодиод, критическая температура нагрева около 75-80°C, при которой начинает разрушаться кристаллическая решётка. В зимнюю погоду перегрев редко даёт о себе знать, а мерцание лампы в тёплую погоду намекает на необходимость переделки её конструкции.
После непродолжительной эксплуатации, многие автолюбители замечают, что лампочки начинают моргать. Разберемся в причинах этого явления.
Причины неисправностей в работе светодиодов
Светодиодные лампочки питаются от источника постоянного тока, в автомобиле — аккумулятора. Максимальное напряжение, которое может выдержать прибор, строго нормируется заводом изготовителем.
Для предохранения светодиодной лампы от подачи избыточного напряжения используется устройство – стабилизатор, или по-другому – драйвер. Лампы со стабилизатором показывают отличные эксплуатационные характеристики и безотказно работают, в течение продолжительного периода времени.
Проблема заключается в том, что большинство маломощных led-ламп, применяемых в габаритах, указателях поворота, фарах, салоне имеют упрощенную конструкцию, в которой исключен стабилизатор. Его функции выполняет обыкновенный резистор. Такие конструкции могут включать одну последовательную цепочку или ряд подключенных параллельно цепей.
Возможные виды поломок:
- Выход из строя всей лампы. Если в одной последовательной цепи перегорает одна из ламп, вся цепь гаснет целиком.
- Снижения интенсивности света. Если перегорает одна из расположенных параллельно цепей: лампа не гаснет полностью, а лишь теряет часть яркости.
- Мигание лампы. Это распространенный дефект, выраженный в мерцании светодиода. Подача на светодиод тока, мощность которого превышает допустимую, приводит к перегреву кристалла. В результате в p-n переходе образуется нестабильная область, через которую ток проходит не постоянно, а с определенной периодичностью. Отсюда и возникает мерцание лампы.
Сам по себе, при правильно рассчитанном сопротивлении и стабильной подаче электропитания, резистор обеспечивает надежную защиту цепи светодиодов. Высокую надежность показывают модели известных брендов. Но, зачастую они отличаются высокой ценой.
Основная причина того, что светодиодные лампочки перегорают или мигают, вытекает из маркетинга.
При производстве лампочек, китайские производители руководствуются двумя принципами: «Покупатель любит глазами и клиент должен возвращаться за новой покупкой».
Это значит, что при тестовом запуске на торговой площадке, лампа должна светить ослепительно ярким светом, чтобы привлечь внимание покупателя. А то, что после непродолжительного периода эксплуатации, она выйдет из строя, производителя не волнует.
При стандартном рабочем напряжении светодиода – 12 В, максимально допустимое свечение закладывается при напряжении в 10-11 В. Это значит, что при расчетной нагрузке лампочка уже работает с перегрузкой и перегревается. При работе от генератора автомобиля, напряжение в бортовой сети поднимается — до 14,7 В. В этом случае перегрузка может составлять более 20 %, что приводит к поломке светодиода: мерцанию или перегоранию.
Как убрать мерцание светодиодных ламп в автомобиле
Если led-лампа в машине погасла или начала мигать – она неисправна и нуждается в замене. При установке новой светодиодной лампы, существует ряд методик, выполнение которых поможет избежать подобной поломки в будущем.
Самый лучший способ избежать проблемы с миганием светодиодов – покупка качественно товара известного бренда. Такие устройства оснащаются надежным стабилизатором тока, что исключает возможность поломки. К сожалению, они отличаются очень высокой ценой.
Мерцание — распространенное явление и не является исключением для домашних ламп, узнать почему это происходит, можно прочитав эту статью.
Следующий способ замены светодиода потребует наличия электроизмерительной аппаратуры (например, мультиметр). Зная ток, указанный в паспорте, можно, методом подбора ограничивающего резистора, установить в бортовую сеть автомобиля любой имеющийся в наличии светодиод. Для расчетов воспользуемся законом Ома: I = U/R.
I – ток в Амперах, по паспорту. Для примера примем равным 0,01А.
U – напряжение в бортовой сети. Принимаем равным 14,7 В.
R – сопротивление резистора, который необходимо будет установить.
R = U/I = 14,7 В / 0,01 А = 1470 Ом = 1,47 кОм
Отсюда получаем, что при указанном в паспорте предельном токе 0,01А, резистор с сопротивлением 1,47 кОм будет надежно предохранять светодиод от мигания и поломки. Но, при таком методе, в случае падения напряжения в бортовой сети меньше расчетного, led-лампа будет светить более тускло.
Видео
В видео парень рассказывает правду о мерцании (выходе из строя) автомобильных светодиодных ламп.
Вывод
Проблема мерцания лампочек существует и возникает из-за применения некачественных и дешевых устройств. При отсутствии возможности покупки дорогих led-ламп, можно воспользоваться знаниями радиоэлектроники и собственноручно адаптировать имеющиеся в наличии светодиодные аналоги под свой автомобиль.
Нередко на дороге видны автомобили с моргающими передними и задними габаритными огнями. «За рулем» объясняет причину такой «цветомузыки» и рассказывает, как с этим явлением бороться.
Несмотря на то, что власти до сих пор официально не разрешили применять светодиодные источники света в автомобиле нигде, кроме как в подсветке салона и багажного отделения, автолюбители все чаще применяют светодиодные лампы на свой страх и риск. Конечно, мы сейчас не рассматриваем дорогие автомобили, где светодиодные источники света уже стоят во всей наружной светотехнике. Мы говорим об автомобилях попроще, которые с конвейера сошли со всеми лампами накаливания. Автовладельцы все равно упорно переходит на светодиодные лампы. И тому есть объяснение.
К преимуществам светодиодных ламп можно отнести:
- значительно меньшее (в 8–10 раз) потребление энергии при равной яркости;
- мгновенное включение в сравнении с приличной задержкой при включении ламп накаливания;
- высокая стойкость к вибрации;
- яркость свечения не зависит от напряжения сети (при правильной конструкции);
- высокий ресурс (достижим при грамотном проектировании).
Реальные проблемы с ДПС на дороге могут быть только при применении светодиодных ламп в фарах головного света или в противотуманных фарах. Поэтому такие лампы мы рассматривать не будем. А вот светодиодная габаритная лампочка в фаре, а также в заднем габаритном огне, и будет предметом нашего сегодняшнего исследования. Почему же они могут моргать?
Итак, что же заставляет светодиоды моргать?
Светодиод представляет собой полупроводниковый элемент с p-n переходом. Превышение тока через переход выше допустимого спровоцирует перегрев, что в свою очередь приводит к образованию нестабильной области перехода, которая пропускает ток не постоянно, а с некоторым периодом. Это и есть период моргания светодиода.
Кто же ответственен за превышение тока? Да та самая конкуренция, которая вроде как двигатель прогресса, но из-за которой капиталист душу продаст дьяволу в стремлении сэкономить.
Зайдите на сайт известнейшего китайского интернет-супермаркета и увидите, что у большинства светодиодных лампочек рабочее напряжение указано 12 В. Вроде все правильно, у всех современных легковых автомобилей двенадцативольтовое электрооборудование. Но автомобиль — не блок питания светодиодной ленты. Напряжение бортсети реально может меняться от 8,0 до 14,8 вольт. И тогда лампы, которые дают хорошую, конкурентоспособную яркость при напряжении 12В, при 14 с хвостиком начинают испытывать быструю деградацию p-n перехода светодиода.
Дело в том, что вместо стабилизатора тока в дешевых лампах используют токоограничивающий резистор, подобранный для яркости побольше, чем у конкурентов. Плюс полное отсутствие заботы об организации хоть какого-то теплоотвода от светодиодов. У ламп поприличнее (и подороже) стабилизатор имеется, но схемное решение порой настолько убого, что само становится причиной моргания лампы. Третьей причиной моргания ламп является перегрев от внешних источников тепла. Порой даже фирменная светодиодная лампа, установленная в фару рядом с лампой накаливания, отвечающей за ближний свет, начинает со временем моргать. Так светодиодная лампа страдает от своей раскаленной соседки. Температура колбы лампы накаливания может превышать 100°C. В жаркую погоду нагрев будет еще больше. Для светодиодов критическая температура нагрева не превышает 70°C, дальше начинает разрушаться кристалл. Зимой перегрев бывает реже, а моргание светодиода в тёплую погоду говорит о том, что надо что-то менять в схеме подключения ламп.
Как выбрать светодиодную лампу?
На собственном горьком и затратном опыте могу сказать, что лампы можно выбирать по одному из следующих принципов, расположенных в порядке убывания гарантии хорошего результата:
- В автомагазине приобрести с гарантией фирменную светодиодную лампу известного бренда (Osram, Philips и др.).
- В автомагазине купить лампу менее известного бренда с заявленной годовой гарантией.
- Купить в автомагазине или заказать в интернете светодиодную лампу с диапазоном рабочих напряжений 12–24В. Универсальная, то есть пригодная и для грузовиков, лампа должна безотказно работать при 14,8 вольтах в легковушке.
- В интернете постараться выбрать лампу с металлическим радиатором и очень желательно, чтобы у нее диапазон рабочих напряжений был указан как 8,0–14,5 вольт.
- Выбрать самую дешевую, пластмассовую. Купить целую жмень и готовиться менять через день.
А еще на дорогах появились автомобили, у которых задние стоп-сигналы благодаря встроенным в светодиодные лампы микросхемам моргают специально, для услады владельца. Решение нетрадиционное и путающее водителей, едущих сзади. Такие лампы применять в стоп-сигналах не советую. Вам же в корму могут и причалить.