2012年6月9日 星期六

LED 尾燈改裝計畫 - 燈具製做 2


燈具組裝好後, 開始焊配線. 原本的設計, 小燈電路只接內圓燈(半亮), 煞車燈電路接內圓燈+外環光圈 (全亮).




配線全部焊好後, 還用熱縮套管包住. 以前都是隨便用電火布包一包就算了事.



線 組焊好後, 開始接電做測試. 結果出現了一個意料之外的現象. 在只供電小燈電路時, 原本不應該會亮的外環光圈居然亮了. 而且還是半亮. 小馬對這個異常的現象, 開始找 root cause. 本來按規矩 RCA (Root Cause Analysis)是要畫魚骨圖的, 不過這是私人project, 就不用畫這個無聊的骨頭了..........

小馬之前有研究過, LED尾燈的電路. 同一顆LED元件會有半亮-全亮功能的設計, 是在LED元件的上游, 有並聯兩組供電的電路(如小燈和煞車燈). 下面的電路圖裡, Hi 和 Lo 即代表兩個供電源. 為了防止這兩組電路的電流逆流到對方的電路, 在電路上會加幾顆二極體, 就是紅色圈起來的元件 D (Diode), 來防止逆向電流.




本來買的LED內圓燈(有半亮-全亮功能), 以為只要線接一接就可以用了, 沒想到測試時會有逆向電流. 猜是把二極體省掉了降成本.

GTO的尾燈電路設計, 雖然尾燈看起來有半亮-全亮的功能, 但是小燈, 煞車燈和方向燈
, 用的燈泡都是 2057雙燈絲燈泡, 電路是完全獨立的. 為了不讓這個LED改裝電路的逆向電流, 造成GTO原車上的電路互相干擾影響, 決定在改裝尾燈的輸入電路上, 加上幾顆二極體防止逆流, 這樣比較保險一點. 

龜毛星人小馬, 選用個二極體, 還很認真的上網查規格表(datasheet). 要選合適的規格, 先去借了三用電表, 量出尾燈電路的順向偏壓(14V), 逆向偏壓(8.7V~9.7V)跟通過電流(36mA~190mA). 再量二極體裝上後的順向壓降(愈低愈好). 還買了二種來試, SR360蕭特基二極體, 跟1N5404矽二極體.



SR360 (3A 60V) 和 1N5404 (3A 400V) 各有優缺點, 小馬各買了十顆, 免得還要跑一趟. 這兩種規格都是3A最大電流的. 對於尾燈每組圓燈(內圓+光圈)全亮只消耗0.19A, 其實 1N4007(1A 1000V) 也就夠用了. 但是二極體愈是在輕載的狀況下, 發熱跟壓降愈小. 所以小馬選用 3A的規格. 因為量出來的逆向電壓在10V內, 所以最後選用可耐60V 的 SR360 蕭特基二極體, 優點是順向壓降在這個 0.19A的負載下, 只有 0.25V. 另一種 1N5404 的阻隔效果更好 (可耐400V), 但在同樣的0.19A狀況下, 壓降是 0.7V左右.  一般人大都買1N4007來用, 也沒啥問題, 就順向壓降會大一點(0.8~1V左右).

這種用市售零件東拼西湊的改裝品, 不像從頭改起有完整的電路圖可參考, 只好花時間, 量測各接點的電流電壓, 做不同的測試, 來逆向還原出電路結構. 雖是土砲改, 倒也學到了不少小東西跟樂趣.


念書時電學如果這樣認真, 我大概就考上電子系了. 結論是念書來改車的企圖心, 要比念來考試用的強太多了. 以前念電學念到差點被死當, 也不知道念這些東東, 除了考試以外有啥鳥用..........

把二極體接上電路後焊好, 再測試後確認沒有逆向電流的問題了. 不過小馬也順便利用這個逆電流的特性, 讓外環光圈在小燈電路供電時, 跟內圓燈一起做半亮輸出.

燈具配線弄得差不多了, 去研究了一下GTO實車上的尾燈組裝結構. 又發現了一個意料之外的狀況.

GTO的尾燈組, 只有中央飾板的倒車燈, 是在後車箱裡有換燈泡的孔座的. 其他的燈泡孔座通通沒有, 奈ㄟ安內?

回 家查了技術手冊跟上網研究, 才知道要換小燈煞車燈之類的燈泡, 得要把整個尾燈組卸下來才能換.............. 好處是拆卸尾燈組相對比較簡單. 但是尾燈組等於是, 整個獨立在車體鈑金外, 除了前方的燈殼外, 後方燈泡座跟線組的防水措施, 相對也變得很重要.


去買了網友推薦的 GS30 防水膠來試看看.



這個膠的味道聞起來, 就是黃色強力膠那種. 擠出來有點像柏油, 但黏著性沒黃色強力膠那麼強, 沒法做黏固的工作. 最後採用熱融膠先做黏著固定的工作. 再用這個 GS30防水膠來填補縫隙.



整組燈泡座算是用膠封死了, LED晶片壽命應該比鎢絲燈泡長吧, 真的 LED燈壞了要換, 也得把燈殼重新加熱拆解才行. 燈具防水措施就做到這裡, 是不是完全徹底防水, 沒測試過也不知道. 就先裝上車吧, 要是真的不幸漏水, 再拆下來處理.









附記.

1. 引擎煞車傳動那種都是要燒大錢的, 我不敢改. 改LED尾燈這種比較省錢. 選個零件也可以研究一個禮拜. 這叫花小錢也有大樂趣.


2. GTO原車上的煞車燈, 是一邊有2個 2057 (27/7W) 燈泡, 兩邊總共4個2057燈泡作動, 27W x 4 = 108 W. 跟開前大燈 55W x 2 = 110W 差不多.

小燈是一邊3個 2057作動, 兩邊總共 6個 7W x 6 = 42W.  如果晚上踩煞車, 整組尾燈功耗是108 + 42 = 150W. 比前大燈還多喔. 當然踩煞車時間不長, 就等紅燈時踩著會比較久一點.

以前GTO停太久了沒開, 電瓶不太夠電時, 踩煞車因為尾燈消耗電流很大, 起動馬達會打不起來. 還好是自排車, 不踩煞車也可發動. 手排車不踩煞車的話, 起動馬達是不過電的(安全設計的樣子).

一個LED圓燈(內圓燈+光圈), 45顆 3528 SMD LED全亮時電流是190mA. 以輸入電壓14V計算, 消耗功率約2.7W. 原本的2057 燈泡是 27W/7W, 這個LED尾燈功耗大概是2057鎢絲燈泡的1/10 瓦數.

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