SzocimotoroSOKK -

Ledes lámpák készítése
(Ács Donát - 2004-03-16)

Sokan gondoltak már arra, hogy lecseréljék a hagyományos helyzetjelzöt vagy a féklámpát egy ledesre. Nekik nyújt segítséget ez a cikk. Konkrét építési leírást kevésbé ad, viszont részletesen leírja a tervezés lépéseit, foglalkozik a megfelelő ledek kiválasztásával, paramétereikkel, bekötésükkel.

Kezdjük is a legfontosabb alkatrésszel, a leddel. Hiába választunk ki egy nagyon jó ledet, ha csak nehezen, vagy egyáltalán nem, esetleg csak nagyon drágán szerezhetö be. Kezdjük inkább fordítva: mit lehet kapni!

Én a Lomex kft. (www.lomex.hu) árlistájából választottam a 34-00-90 cikkszámú ledet, ami jelenleg 72 forintos bruttó áron kapható. Típusa L53SRDG. Az interneten rákeresve kiderült, hogy a Kingbright gyártja. A gyártó honlapjáról (www.kingbright-led.com) letölthetö az adatlap, amiböl kiderülnek a led legfontosabb paraméterei, amit az alábbi táblázatban gyüjtöttem össze:

általános paraméterek

típus	L53SRDG "Superbright"
szín	vörös (660 nm)
méret	5mm átmérö
fényerő	700-1000 mcd
látószög	60 fok

elektromos paraméterek

nyitóirányú feszültség	U_led=1,85V
nyitóirányú áram	I_led=20mA
max. nyitóirányú áram	I_max=30mA
max. záróirányú feszültség	5V

Magyarázat a táblázathoz

nyitóirányú feszültség: normál üzemben ekkora feszültséget mérhetünk a leden
nyitóirányú áram: normál üzemben ekkora áram folyik át a leden. Ekkor adja le a névleges fényét
max. nyitóirányú áram: ha ezt az áramot akár rövid idöre is túllépjük a led azonnal tönkremegy
max. záróirányú feszültség: fordított bekötés esetén (a led ilyenkor nem világít) ezt a feszültséget akár rövid idöre túllépve a led azonnal tönkremegy
látószög: megadja, hogy milyen szögben látható a led fénye. Ebben az esetben ez 60 fok, ami azt jelenti, hogy a középtengelytöl 30 fokkal balra, jobbra, le és fel már csak fele akkora fényerejünek látjuk a ledet. Vegyük észre, hogy ez a szög pont a fele a megadott szögnek.

A többi paraméter azt hiszem nem igényel magyarázatot.

Miután kiválasztottuk a számunkra megfelelő ledet, ezután jön a kérdés, hogy hány darabra lesz szükségünk a kellö fényerőhöz. Ez a legnehezebben megválaszolható. Először is nézzük meg milyen fényerejű egy hagyományos izzólámpa. Katalógusadatok szerint a 21W-os 270 lm, az 5W-os 54 lm fényerejű. Ezeket az adatokat átszámolva azt kapjuk, hogy a 21W-os izzó 21,4 cd és az 5W-os pedig 4,3 cd fényerejü. 1 cd = 1000 mcd, amiből már ki tudjuk számolni a szükséges darabszámot, úgy, hogy az izzó fényerejét elosztjuk 1 led fényerejével, így jön ki a darabszám, esetünkben 21 és 4 darab. Ez azonban nem szentírás, lehet hogy ennél több vagy kevesebb kell, ezt kísérleti úton tudjuk pontosan meghatározni.

A következö kérdés, hogy milyen áramköri elrendezést használjunk. Tapasztalat alapján nincs szükség semmiféle elektronikára, a hagyományos ellenállásos megoldás egy kis finomítással jó eredményt ad. Ez pedig következö: nem rakunk minden ledhez egy külön ellenállást, hanem led-csoportokat alkotunk, és egy-egy csoporthoz rendelünk egy ellenállást. Igy a hatásfok is növekszik, és kevesebb alkatrészre van szükség (kevesebb helyet foglal). Hogyan alakítsuk ki a csoportokat? A válasz kézenfekvö: mivel csak két elrendezés létezik, és ledeket tilos párhuzamosan kötni, ezért csak a soros kapcsolás jöhet szóba. Ezután ezekből a soros egységekből vegyünk több darabot és kössük őket párhuzamosan. Annyit kötünk párhuzamosan amennyit akarunk, illetve hogy a megfelelő fényerőt elérjük.

Hány ledet kapcsoljunk sorba? Ez rajtunk múlik, egy alsó és felső korlát között tetszölegesen választhatunk. Az alsó korlát triviálisan 1, és ekkor a hagyományos 1 led - 1 ellenállás elrendezéshez jutottunk. A felső korlátot a tápfeszültség szabja meg: tápfeszültség/U_led=max_darabszám. Itt mindíg lefelé kell kerekíteni. Esetünkben ez 12V/1,85V=6,48 tehát max 6 ledet köthetünk sorba. Ezután választanunk kell a két érték között:

kisebb darabszám - kevésbé ingadozó fényerő, több alkatrész, rosszabb hatásfok

nagyobb darabszám - jobban ingadozó fényerő, kevesebb alkatrész, jobb hatásfok

Tapasztalatok alapján a középső érték, esetünkben 3 a legcélszerübb.

Milyen ellenállásra van szükségünk? A válasz egy egyszerű képlettel könnyen kiszámíható:

Magyarázat:

R - az ellenállás értéke
U_be - a tápfeszültség
k - a ledek darabszáma egy soros egységben
U_led , I_led - a led feszültsége és árama, a táblázatból

A tápfeszültség széles határok között ingadozik a motorunkon (ezért a ledek fényereje is függeni fog a fordulatszámtól, ahogy a sima izzó is függött. - szerk), a szakirodalom szerint 10,5V mérhető egy kimerült akkumulátornál, és 14,4V töltés közben. A valóságban ettől jobban eltérő értékek is előfordulnak, például rosszul beállított fesszab esetén. Úgy kell megválasztanunk az ellenállás értékét, hogy 10,5V és 14,4V között megfelelő fényerőnk legyen, és nagyobb feszültség esetén se menjenek tönkre a ledek (gondoljunk a hibás fesszabra).

Jó eredményt kapunk, ha tápfeszültségnek 14,4V-ot helyettesítünk be, mert ha jár a motor (nem alapjáraton, hanem magasabb fordulaton) akkor ezt mérhetjük. Egy motor esetén ez a leggyakoribb üzemmód.

Ha ezt kiszámoljuk, esetünkben 442,5 ohmot kapunk. Bátrabbak próbálkozhatnak nagyobb árammal is, mert nagyobb lesz a fényerő, de ekkor megvan az esélye hogy a ledek tönkremennek. 25mA esetén 354 ohmot kapunk.

Visszaszámolva az áramot az alábbi értékeket kapjuk:

Ezek alapján összeépítjük az áramkörünket, és változtatunk az ellenállások értékén illetve a ledek számán úgy, hogy elégedettek legyünk. A táblázatban szereplö max. tápfesz azt jelenti, hogy ha ezt rövid idöre is túllépjük, az egységünk tönkremegy.

Most jön csak a munka neheze, mert olyan kialakításúra kell megépíteni az egységünket, hogy szép, tartós, idöjárásálló, de legföképpen jól látható legyen. Erre konkrét receptet nem lehet adni, mindenki ízlése, lehetösége, tudása alapján kell megoldja. Én mindenképp azt javaslom, hogy egy fénytörő búrába legyen beépítve, mert sokkal jobban látható úgy a fénye. Legegysszerűbb az eredeti lámpatestbe beépíteni. Így eredetinek hat a motor, és a vizsgán és rendőri igazoltatáskor nem lesz gondunk. Figyeljünk oda arra, hogy milyen szögben látható a lámpa (led látószög!), ha szükséges, akkor a ledeket úgy helyezzük el hogy ne mind egy irányba nézzen, hanem oldalra és le-föl is nézzen néhány.

Nagyon eredeti ötletnek tartom egy barátom megoldását. Ő egy régi izzót szétszedett és lebontotta a bajonettes foglalatot. Ezután erre építette rá a ledeket és ellenállásokat, ami így egy komplett egységet alkot. Ennek az az előnye, hogy bármilyen motorba könnyen berakható,

és ha akarom egy pillanat alatt vissza lehet rakni az eredeti izzót. Ügyeljünk ne vágjuk el a kezünket ha az üveg széttörik. Őt is lehet kérdésekkel zaklatni. (Szökö Marci, mrnixon@freemail.hu) A képen látható lámpa 6V-os, 15 db 2000 mcd-ás ledböl áll, egyenként egy 100 ohmos ellenállással sorbakötve. A fura alak a lámpabúra miatt van, mert ez egy TLB Pannóniához készült.

Egy másik megvalósítást küldött el nekem izirajder (Polonka Gergely, poligergely2@freemail.hu), ezt idézem:

Az összes felhasznált dolog minöségi és biztos megfelelne bármilyen szabványnak, ezt a vásárlás helyének gondos megválasztása is bizonyíccsa.

Féklámpa-Hosszú LEDsor: METRO-ból (kb 2,5e Ft)
Helyzetjelző-Rövid LEDsor: MOL-kút kütyüssarokból (kb 2e Ft)
Indexek: Ismeretlen benzinkútról, mint szélességjelzöt árulták. Egy L alakban meghajlított alu lemezre csavarozva, ami pedig a krauzerre csavarozva, egyben test is. (kb 600 pénz)
Féklámpa 2: A koponya szeme fékezéskor villog : TESCO autós kütyüsorról (kb 1.1e Ft)
Rendszámtáblavilágítás: Ezt nem láthatod a képek nagy részén, mert később szereltem fel, és addigra a rohadt eső zuhogni kezdett, meg lőn sötétség. De egyébként ez is L alkban hajtott háromszögre hasonlító alulapra ragasztott lámpácska. Ennek piros verziója van a képen külön.: MOL kútról (kb 800 Ft)

Ezzel a hátuljával voltam Horvátban is, igazoltattak mióta így néz ki (kb 2 éve) vagy 10-szer, nem volt gond eddig. Müszakira azért az eredeti cuccot visszatettem.

Remélem tudtam segíteni ezzel a cikkel. Inkább általánosságban írtam, mint egy konkrét építési leírást, mert az csak egy típusú leddel egy bizonyos típusú motorra lett volna használható. Így viszont bárki után tudja építeni, söt akár 6V-os motorra is megépíthető, 1 vagy 2 ledet sorba kötve, bár 6V esetén talán jobb lenne egy elektronikus áramszabályozó. Ha van igény rá, akkor írok egy cikket egy kombinált helyzetjelzö-féklámpa egységről, illetve egy elektronikusan szabályozott ledes lámpáról. Az igényt a szocimotoros fórumban jelezzétek. Kérdésekre szívesen válaszolok a fórumon és emailben is (donat-honlap@atw.hu)

Végig olvásván a cikket nekem is van egy két hozzá tenni valóm:

Engem pl. zavar, hogy nem állandó a ledek fényereje, mivel a feszültség ingadozik. Ezt könnyen lehet orvosolni egy megfelelő stabilizátor IC-vel. A 7808 vagy 7809-es stabilizátor IC megfelelő lehet e célre. Így kiküszöböltunk két dolgot: nem megy tönkre a led, ha a feszszabályzó elromlik, a motor fordulatszámától függetlenné tettük a ledek fényerejét. A hátránya viszont, hogy valamivel több helyet foglal, másrészt pedig a stabilizátor IC-n is disszipálódik teljesítmény.

Nem esett még szó arról hogy a ledekt nem csak egyenfeszültséggel lehet hajtani, hanem impulzusüzemben is. Ilyenkor ugyan annak a fényerőnek az eléréséhez elegendő kevesebb led is.
pl: az egyik ledet 30mA-rel lehet meghajtani egyen feszültségről, 160mA-rel 1kHz és frekvincián 1/10 kitöltési tényezővel. Viszont itt építeni kell egy áramkört ami előállítja a megfelelő frekvenciájú jelet.

HyGy

Ne felejtsük el azt, hogy a helyzetjelző és a féklámpa biztonsági tényező. Ha nem vagyunk benne biztosak, hogy a ledes lámpa amit csináltunk az megbízható, és minden körülmény között jól látható inkább ne szereljük fel! Nem szeretnénk ha valaki nem látva a lámpánkat belénkrohan, és összetör minket és a motorunkat is.

A cikkben leírt dolgokat csak saját felelösségedre próbáld ki, semmiféle felelösséget nem vállalok az esetleges károkért, balesetekért, stb...