На светодиодной ленте есть резисторы, на печатных платах (где светодиоды служат индикаторами) есть резисторы, даже в светодиодных лампах — и то есть резисторы. В чем же дело? Почему светодиод обычно подключен через резистор? Для чего светодиоду резистор?
На самом деле все очень просто: светодиоду для работы необходимо очень маленькое постоянное напряжение, а если подать больше — светодиод перегорит. Если даже подать немного больше, на 0,2 вольта больше номинала — ресурс светодиода уже начнет стремительно уменьшаться, и очень скоро жизнь этого полупроводникового источника света закончится плачевно.
Например, красному светодиоду для нормальной работы нужно ровно 2,0 вольта, при этом ток его потребления составляет 20 миллиампер. А если подать 2,2 вольта — наступит пробой p-n-перехода. У разных производителей светодиодов, в зависимости от применяемых полупроводников и технологии создания светодиодов, рабочее напряжение может чуть-чуть в ту или иную сторону отличаться. Однако, взгляните для примера на вольт-амперную характеристику красного SMD светодиода одного известного производителя:
Здесь видно, что уже при 1,9 вольта светодиод начинает слабо светиться, а при подаче на его выводы ровно 2 вольт, свечение получится достаточно ярким, это его номинальный режим. Если теперь увеличивать напряжение до 2,1 вольт — светодиод начнет перегреваться, и стремительно терять свой ресурс. А при подаче более 2,1 вольта — светодиод перегорит.
Теперь вспомним Закон Ома для участка цепи: сила тока в участке цепи прямопропорциональна напряжению на концах этого участка, и обратно пропорциональна его сопротивлению:
Следовательно, если у нас сила тока через светодиод равна 20 мА при напряжении на его выводах в 2,0 В, значит какое светодиод имеет сопротивление в рабочем состоянии, исходя из этого закона? Правильно: 2,0/0,020 = 100 Ом. Светодиод в рабочем состоянии по своим характеристикам эквивалентен резистору номиналом 100 Ом, мощностью 2*0,020 = 40 мВт.
А что если в наличии на плате имеется лишь напряжение 5 вольт или 12 вольт? Как питать светодиод таким высоким напряжением, и чтобы он при этом бы не перегорел? Вот разработчики всюду и решили, что удобнее всего применить дополнительный резистор.
Почему резистор? Потому что это – наиболее выгодный, наиболее экономичный, наименее затратный по ресурсам и рассеиваемой мощности, путь решения проблемы ограничения тока через светодиод.
Итак, если в наличии 5 вольт, а необходимо получить 2 вольта на «резисторе» в 100 Ом, значит необходимо разделить эти 5 вольт между нашим полезным светящимся резистором в 100 Ом (в роли которого выступает ДАННЫЙ светодиод), и другим резистором, номинал которого сейчас предстоит вычислить исходя из того, что имеется в распоряжении:
В данной цепи ток постоянный, не переменный, элементы все в установившемся режиме линейные, следовательно ток по всей цепи будет одной и той же величины, в нашем примере 20 мА — так нужно светодиоду. Следовательно выберем резистор R1 такой величины, чтобы ток через него составил бы тоже 20 мА, а напряжение бы на него пришлось как раз 3 вольта, которые нужно куда-то деть. Итак: по закону Ома I=U/R, отсюда R=U/I = 3/0,02 = 150 Ом. А мощность? P=U^2/R = 9/150 = 60 мВт. Подойдет резистор на 0,125 Вт, чтобы не сильно грелся. Теперь всем ясно, для чего светодиоду резистор.
Скоро будет как новая
› Бортжурнал › Установка резисторов-обманок для светодиодных ламп
При установке светодиодных ламп в автомобиль некоторые владельцы сталкиваются с проблемами.
Первая: при установке светодиодных ламп в поворотники, реле поворотов срабатывает чаще, как будто перегорела какая нибудь лампа. Происходит это по тому, что реле поворотов расчитанны на стандартные галогеновые лампы, мощность которых может быть в диапазоне от 1W до 21W. Светодиодные лампы потребляют от 0.1 W до 6W.
Выходом из этой ситуации является установка дополнительных резисторов (обманок) или специальных реле поворотов, рассчитанных на использование светодиодных ламп.
Поскольку специальные реле довольно дороги и их можно использовать только со светодиодными лампами (например, нельзя поставить 2 светодиодные лампы и 2 галогеновые), то рассмотрим вариант подключения резисторов (обманок).
Для примера расчёта возьмём стандартный автомобиль, у которого установлены 2 лампы поворотников в передних фарах, 2 повторителя поворотов на крыльях и 2 лампы поворотников в задних фонарях. Далее нам необходимо определить тип лампы: обычно в фарах и фонарях используются лампы мощностью 21W, а в повторителях на крыльях или зеркалах — мощностью 5W.
И так, у нас 4*21W+2*5W. Расчётная мощность реле 94W. При такой мощности реле включает поворотники 1 раз каждые 0.5 секунды. При замене только передних ламп и ламп в повторителях на светодиодные, суммарная мощность ламп равна 2*3W+2*1W+2*21W = 50W . При такой мощности реле будет срабатывать каждые 0.27 секунды, или, почти в 2 раза чаще. На данный момент существуют резисторы мощностью 25W и 50W. Необходимо дополнить цепь приблизительно до 94W. При этом не стоит забывать, что резисторы необходимо устанавливать как на левую, так и на правую стороны. Выбраны резисторы по 25W 2штуки. После включения резисторов в цепь, считаем суммарную мощность: 4*3W+2*1W+2*21W +2*25W = 100W. При такой мощности реле будет срабатывать 1 раз в 0.52 секунды, что практически совпадает с первоначальным временем. На глаз определить разницу очень сложно.
Вторая проблема — это проблема с бортовым компьютером. Во многих современных автомобилях стоит система определения неисправности ламп, которая сигнализирует о том, что какая-либо лампа вышла из строя. В других, более продвинутых системах, происходит отключение электропитания поврежденной сети и (или) переключение её функциональности на други лампы (например, перегоревшие стоп-сигналы будут зажигаться в лампах противотуманных фар заднего фонаря).
При замене ламп на светодиодные, данные системы сигнализируют о том, что лампа перегорела. Происхдит это по тому, что светодиодные лампы потребляют намного меньше энергии чем галогеновые (на которые данная система и расчитана). К примеру, вместо 55W противотуманной фары всего 7.5W.
Выходом из ситуации являются всё те же резисторы (обманки). Установка резистора, мощностью 55W, к имеющимся в светодиодной лампе 7.5W даст в сумме 62.5W, что не выходит за рамки погрешностей таких систем контроля (их погрешность
20-30% от номинала).
Установка резисторов (обманок) в цепь осуществляется с помощью коннекторов, которые входят в комплект поставки. Они не повреждают провода (при установке происходит неболшой разрез изоляции провода, что обеспечивает электрический контакт с проводником). При демонтаже незаметны следы их установки.
Принципиальная схема установки Резисторов обманок:
От источника питания через выключатель (или реле), по средством 2х проводов "+" и "–" к лампе подаётся ток. Подключение резистора в цепь производится параллельно. То есть, один из проводов резистора, по средствам коннектора, присоеденяется к плюсовому проводу, второй провод резистора присоединяется к минусовому. Вследствие чего получается стабильная система, отвечающая заводским характеристикам.
Далее подробно рассмотрим резистор, его крепление и подключение. На следующем рисунке изображены 2 резистора мощностью 25 и 50 ватт. Габаритные размеры резисторов обманок 30*27*15мм и 30*50*15мм соответственно:
В комплект включен резистор, 2 винта и 2 гайки для крепления к корпусу автомобиля, а так же 2 зажим-коннектора для проводов:
Подключение резистора выполняется следующим образом: в коннектор вставляется провод от лампы поворотника и один из проводов от резистора. После чего, защелкивается фиксатор. Так же зажимается второй провод от поворотника со вторым проводом резистора. При этом металлический коннектор замыкает провода. После закрытия фиксатора, металлический коннектор становится скрыт, а корпус "захлопнут" тем же фиксатором:
Не забываем сказать автору спасибо и подписаться на авто 😉
Это вторая часть, посвященная доработке автомобильных светодиодных ламп.
В данной записи поговорим о так называемых резисторах-обманках.
Ряд автомобилей оборудован системой контроля исправности ламп, которая сигнализирует в случае перегорания штатных ламп накаливания, например, ламп стоп-сигналов, габаритов и т.д. В этом случае, на щитке приборов загорается соответствующий индикатор (фото 1):
Система контроля ламп ориентируется на ток, проходящий через лампу. Если нет тока через лампу, значит, она перегорела. Как известно, светодиоды потребляют намного меньший ток, чем лампы накаливания. Поэтому, при замене штатных ламп накаливания на светодиодные, система контроля может не увидеть светодиодную лампу и включит индикатор неисправности.
Чтобы обмануть систему контроля, производители светодиодных ламп устанавливают в свои изделия нагрузочные (балластные) резисторы-обманки, чтобы искусственно увеличить ток, потребляемый лампой. На рис. 2 показана схема простой светодиодной лампы без стабилизатора тока (драйвера), где R1-R3 — токоограничивающие резисторы в цепи питания светодиодов, а R0 — нагрузочный резистор-обманка. Нагрузочный резистор подключается параллельно контактам питания лампы и создает дополнительную нагрузку, обманывая систему контроля ламп.
Наличие резистора-обманки можно определить по надписи CANBUS на корпусе светодиодной лампы (фото 3). Однако, не все производители ламп наносят подобную маркировку, поэтому окончательный вывод о наличии обманки позволит сделать только изучение внутренностей лампы.
Рассмотрим типовую цилиндрическую светодиодную лампу типа C5W или C10W. Отпаиваем контактные колпачки. Под ними расположены токоограничивающие резисторы R1-R3 (фото 4). О них подробно рассказано в первой части.
С обратной стороны, как правило, находится резистор-обманка (фото 5, 6). Его сопротивление обычно не превышает 500 Ом. Так, на фото 6, сопротивление обманок двух разных ламп составляет 150 и 180 Ом соответственно.
На фото 7-9 показана бесцокольная светодиодная лампа T10 W5W с резистором-обманкой сопротивлением 470 Ом:
Казалось бы, все замечательно, резистор-обманка имитирует лампу накаливания, система контроля ламп не "ругается" на светодиодную лампу. Но такое техническое решение имеет и свои минусы.
Во-первых, обманка увеличивает ток потребления лампы, иначе систему контроля не обмануть. Так, при напряжении питания U=14 В и сопротивлении нагрузочного резистора, скажем, R = 200 Ом, дополнительный ток через резистор составит I= U/R = 14В / 200 Ом = 70 mA. В этом случае преимущество светодиодной лампы в плане низкого энергопотребления снижается.
Во-вторых, резистор-обманка сильно нагревается. Мощность, рассеиваемая на резисторе, рассчитывается по формуле P = U^2/R. При напряжении питания бортсети 14 В и сопротивлении резистора 200 Ом, на резисторе будет рассеиваться мощность P = 14В * 14В / 200 Ом = 0.98 Вт. В связи с небольшими габаритами светодиодных ламп, производители обычно устанавливают резисторы-обманки типоразмера SMD 2010 с максимальной рассеиваемой мощностью 0.75 Вт. В таком случае обманка работает с перегрузкой и греется как маленькая электроплитка.
Что с этим делать?
1. Если в автомобиле нет системы контроля исправности ламп, резистор-обманку можно просто удалить. Такая лампа будет потреблять значительно меньший ток и будет меньше нагреваться.
2. Если система контроля присутствует, то можно попытаться установить обманку с более высоким сопротивлением. Номинал резистора придется подбирать экспериментально, при каком наибольшем сопротивлении система контроля еще не срабатывает. В итоге получим меньший ток потребления и меньший нагрев лампы.
В-третьих, есть еще один существенный минус. Следует помнить, что обманка полностью дезинформирует систему контроля исправности ламп. Даже если светодиодная лампа перегорит, система контроля будет молчать, так как резистор-обманка по-прежнему будет имитировать лампу накаливания.
Для более мощных светодиодных ламп применяются внешние резисторы-обманки с большой рассеиваемой мощностью. Например, при замене ламп накаливания типа P21W номинальной мощностью 21 Вт на светодиодные (обычно устанавливаются в указателях поворота), применяются резисторы-обманки с рассеиваемой мощностью 25-50 Вт (фото 10). Подробнее об установке таких обманок см. мою запись Установка светодиодных ламп в сигналы поворота фар.
Бывает, что в конструкции светодиодной лампы резистор-обманка не предусмотрен (фото 11-13), или же из экономии просто не установлен (фото 14). В таком случае, при наличии системы контроля ламп, обманку придется устанавливать самостоятельно.
Отсутствие резистора-обманки в конструкции светодиодной лампы может привести к такому эффекту, как остаточное (паразитное) свечение светодиодов.
Проявляется это в том, что даже при отключении питания, лампа продолжает тускло светиться (фото 15):
Причина в том, что в современных автомобилях для коммутации ламп часто используются не механические выключатели, а электронные ключи, небольшой ток через которые остается даже после отключения нагрузки. Наличие остаточного свечения вызвано тем, что даже в выключенном состоянии, через лампу в этом случае будет протекать небольшой ток. Штатная лампа накаливания от такого тока светиться не будет, а светодиодам бывает достаточно.
Кроме того, паразитное свечение возникает не только по вине электронных ключей в цепи. Так, контроллер исправности электрических цепей в авто может короткими импульсами "просматривать" все потребители, вызывая мигание светодиодов в лампах. Так же, банальная грязь и влага в контактах разъемов, блоке предохранителей или светильнике может образовать шунты — мостики перетока электроэнергии. Даже грязный концевик двери может являться причиной свечения светодиодной лампы.
Резистор-обманка решает эту проблему. Так как этот резистор подключается параллельно светодиодам, то, при отключении питания, паразитные или контрольные токи будут протекать в основном через обманку, и светодиоды уже не будут светиться. На практике, для устранения остаточного свечения, достаточно резистора сопротивлением 1.0-2.2 кОм.
Поэтому, если в автомобиле нет системы контроля ламп, то целесообразно заменить заводские резисторы-обманки, которые имеют сопротивление 100-500 Ом, на резисторы сопротивлением 1.0-2.2 кОм (фото 16).
Если же заводские обманки отсутствуют, и при этом наблюдается остаточное свечение светодиодов, можно впаять такие обманки самостоятельно (фото 17, 18).
Некоторые наши коллеги идут еще дальше, и вместо доработки светодиодных ламп, впаивают обманки прямо в светильник, параллельно контактам лампы (фото 19, 20). Лично я не сторонник такого решения, но пусть каждый выберет свой вариант.
Итак, подведем итоги.
1. Часть светодиодных ламп имеет в своей конструкции резисторы-обманки, предназначенные для "обмана" штатной системы контроля исправности ламп. Часто такие лампы имеют на корпусе надпись CANBUS.
2. У обманок есть минусы — они увеличивают общий ток потребления светодиодной лампы и к тому же сильно нагреваются.
3. Поэтому, при наличии системы контроля ламп, для снижения потребляемого тока и уменьшения нагрева, целесообразно подобрать обманки с более высоким сопротивлением, при котором систем контроля еще не срабатывает.
4. При отсутствии в автомобиле системы контроля ламп, обманки целесообразно вообще удалить.
5. В то же время, обманки устраняют эффект остаточного (паразитного) свечения светодиодов при отключении питания, так как гасят паразитные токи в цепи лампы.
6. При отсутствии системы контроля ламп, но при наличии остаточного свечения, компромиссным решением будет замена заводских обманок на резисторы с более высоким сопротивлением, порядка 1.0-2.2 кОм.
7. При отсутствии заводских обманок в конструкции светодиодных ламп, эффект остаточного свечения можно устранить установкой дополнительных обманок либо в лампу, либо непосредственно в светильник.
8. Еще один минус — обманка полностью дезинформирует систему контроля исправности ламп. Даже если светодиодная лампа перегорит, система контроля будет молчать, так как резистор-обманка по-прежнему будет имитировать лампу накаливания.
Надеюсь, данный материал был для вас интересным и полезным.
Всем хорошего дня, до связи!
Смотрите также
Комментарии 105
Добрый вечер, не подскажите какой резистор поставишь для полной замены лампы h7 55вт. Спасибо.
Здравствуйте. Полностью имитировать лампу 55 Вт будет резистор сопротивлением 2.7-3.0 Ом, но это будет очень большой резистор, мощностью 100 Вт, т.к. он будет греться как 55-ваттная лампа. Считаю такое техническое решение нецелесообразным из-за его громоздкости.
А что можете тогда посоветовать, хочу запитать лёд модуль через 4 х контактное реле и на проводе от переключателя повесить сопротивления, что бы бортовой не видел что лампочки нет?
В данном случае правильнее доработать саму системы контроля, по аналогии, как дорабатывают реле поворотов: 1) меняют токовые шунты, пример www.drive2.ru/l/4899916394579244011 2) отключают контроль ламп, пример www.drive2.ru/c/4062246863888413190/ 3) программно отключают контроль, через настройки или перепрошивкой.
Здравствуйте. Петрович, подскажите пожалуйста какие резисторы нужны, чтобы обмануть ЭБУ, если поставил в задние фонари светодиодные лампы 21/5 вт (стоп-габариты)
Лампы такие ru.aliexpress.com/item/32…042311.0.0.552733edNVj4O7
С уважением, Владимир
Здравствуйте, Владимир. Ответил Вам в личных сообщениях.
Хорошая статья. Подскажите, что бы не ошибиться. Я ставлю задние светодиодные фонари на грузовик 24в. Стандартные лампы 24в 21вт и 24в 10вт. Какие резисторы мне нужны? Параметры фонаря на фото
Здравствуйте. Уточните:
1. Где какие штатные лампы используются? Какой мощности лампы установлены в стоп, габарит, поворотник? Я предполагаю, что 21Вт в стоп, 21Вт в поворотник и 10Вт в габарит.
2. Для какой цели планируются резисторы а) чтобы не было быстрого мигания поворотниками или б) для обмана штатной системы контроля исправности ламп?
Просто для разных целей и расчеты резистора могут быть разные.
Здравствуйте. По первому пункту все так. Резисторы нужны для нормального мигания и для обмана штатной системы контроля.
По моим расчетам, на каждый фонарь нужно три резистора, по одному на каждую лампу:
1. Поворотник: 33 Ом/25-50Вт. Если есть возможность, чтобы резистор меньше грелся, лучше поэкспериментировать, увеличивая сопротивление до 43, 47, 51, 62, 75 Ом и т. д. Чем больше сопротивление, тем меньше будет греться резистор, но лампа может начать быстро мигать. Резистор лучше выбрать максимально большого сопротивления, при котором еще мигает с нормальной частотой.
2. Стоп: 33 Ом/50Вт. Здесь мощность резистора выше, т.к. стоп работает более продолжительное время и резистор будет сильнее греться. Но точно так же есть смысл поэкспериментировать, повышая сопротивление до тех пор, пока не начнет ругаться система контроля.
3. Габарит: 62 Ом/25Вт. Аналогично, поэкспериментировать с системой контроля, повышая сопротивление до 75, 82, 91, 100 Ом и т.д. Чем больше, тем лучше, но может начать ругаться система контроля.
Примечания:
а) Расчетные цифры гарантируют результат, так как полностью имитируют штатные лампы. Но резисторы будут греться, поэтому желательно максимально увеличить сопротивление от расчетного, чтобы снизить нагрев. На всех автомобилях системы контроля могут отличаться, поэтому не могу точно сказать, до какой величины можно увеличивать, нужен подбор.
б) Чтобы не покупать много резисторов для подбора (мощные резисторы довольно дорогие), я бы для начала взял по паре разных, например, для поворотника и стопа 47 Ом и 75 Ом, для габаритов 82 и 100 Ом, в итоге в наличии будут 47, 75, 82, 100 Ом, из них уже можно подбирать.
в) Если подойдет сопротивление больше расчетного, скажем, в 2 раза, то можно понизить в 2 раза расчетную мощность резистора, это будет дешевле. Например, если в поворотник подойдет резистор 75-100 Ом, его мощность можно снизить до 10Вт.
г) Резисторы устанавливаются параллельно лампе. Для лучшего охлаждения, лучше закрепить их на металле кузова.
д) При установке резисторов мы по сути отключаем систему контроля, т.е. уже не узнаем, когда перегорит светодиодная лампа.
Будут вопросы — пишите мне в личные сообщения.
