Installare luci di posizione a LED... con approfondimento

Sezione dedicata alla segnalazione delle possibili modifiche e migliorie.
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Andrea81

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Installare luci di posizione a LED... con approfondimento

Messaggioda Andrea81 » 10 mar 2017 19:58

Apro questo topic con alcune considerazioni sulle lampadine a led per auto/moto, in parte perché i led sono il mio lavoro (progetto sistemi elettronici per la gestione di illuminazione a led, non voglio venderli :P ), in parte perché il mio scooter ogni tanto brucia una luce di posizione (curiosamente sempre sul lato destro) e, usandolo sempre anche di notte, appena mi si brucia una posizione posteriore ho il "terrore" che la gemella la segua a momenti (leggi: la sera stessa prima di arrivare a destinazione, dove la cambierei), rendendomi invisibile allo Scania di turno.

Premessa: secondo il codice della strada è vietato apportare qualsiasi modifica ai nostri veicoli, sulle luci di posizione diurne ci sono delle deroghe che consentono di aggiungerle alle auto che ne sono sprovviste, per quanto riguarda quello che sto per illustrare, se volete seguirmi, non sono certo al 100% che si possa fare.

E mi chiederete: perché ne fai addirittura una guida allora?
Perché come in tutte le cose, secondo me, basterebbe usare il buon senso.
Se incitassi a montare lucine blu, che modificano la visibilità del mezzo ecc sarei un delinquente (oltre che un tamarro).
In questo caso voglio solo migliorare l'affidabilità dell'impianto di illuminazione, lasciandone inalterate le caratteristiche ottiche (ma risparmiando un po di corrente).

Innanzitutto partiamo dalle lampadine originali, le W5W in vetro.
Supponiamo di avere una tensione a motore acceso di circa 13/14V, l'assorbimento è di circa 0.35/0.40A, con un consumo effettivo di circa 5W
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Ripetiamo la stessa prova con una lampadina a led come appena tirata fuori dalla scatola:
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Abbiamo un consumo nettamente minore, circa la metà... ma ancora non ci siamo.
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Queste lampadine a led che vengono vendute come CANBUS (termine "pomposo" per indicare una cosa molto più semplice) hanno montata una resistenza che spreca corrente per non far segnalare un'avaria al sistema diagnostico dell'auto (che appunto si basa su una rete CANBUS). Diversamente, a fronte di un consumo troppo basso l'auto penserebbe di avere una lampadina bruciata.

Ma i nostri scooter non hanno questa funzionalità, quindi perché sprecare energia?
(ecco una termografia della lampadina)
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Rimuoviamo la resistenza che crea un carico fittizio per ingannare la centralina (che non abbiamo).
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(ecco la termografia senza resistenza, la parte calda è dovuta ai regolatori di corrente, indispensabili per garantire una lunga vita ai led)
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Ecco la stessa lampadine senza la resistenza, stessa luce, metà consumo.
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In questa foto vediamo, a sinistra la lampadina originale, a destra quella a led... a parte una leggera differenza di tonalità del rosso non si notano differenze a livello di emissione luminosa.
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Re: Installare luci di posizione a LED... con approfondimento

Messaggioda Mix » 11 mar 2017 22:36

Bella storia, Andrea.

Complimenti per l'approfondimento. Se molti hanno a disposizione un multimetro, pochi dispongono di un termografo.
Immagino che il "181" sulla resistenza significhi 18 x 10^1, cioè 180 ohm. Il drenaggio di corrente a 13,5 volt corrisponderebbe a circa 70 mA, che, più o meno, corrisponde alla corrente che hai risparmiato. E la soddisfazione sta proprio in questo risultato.

Ho un paio di domande:

1 - Non mi quadra il rapporto fra le correnti assorbite, che si attesta a circa 1:4. Anche se la temperatura colore influenza il rendimento di una sorgente luminosa, sia essa un LED o una lampada ad incandescenza (mi riferisco ad esempio alle survoltate, o le alogene), un taglio di corrente e potenza di 4 volte è più tipico del passaggio dall'incandescenza al neon, o alle cosiddette "basso consumo".
Possiamo immaginare che i LED di queste lampadine siano effettivamente da circa 6 volt e una resistenza di caduta, o un circuito di stabilizzazione che ha la stessa funzione, dimezzi ulteriormente il rendimento? Se così fosse, avrei capito perchè non si ottiene un rapporto fra le correnti di 1:10, 1:8 o almeno 1:7...

2 - Possiamo accettare di dover ingannare un sistema di diagnosi con una resistenza da 180 ohm, immaginando che la soglia sotto la quale la centralina dichiara interrotta la lampadina si attesti, ad esempio, a 50 mA. Questo spreco di corrente è accettabile quando le potenze in gioco sono basse ma... una lampadina a LED che sostituisce ad esempio una 21 watt, avrà sempre una 180 ohm in shunt o le centraline delle auto hanno soglie diverse su ogni ramo, proporzionali alla potenza delle varie lampade?
Intendo, se ci sono 180 ohm su tutte le lampade, tutto bene.

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Re: Installare luci di posizione a LED... con approfondimento

Messaggioda Andrea81 » 12 mar 2017 15:14

Vedo di rispondere alla prima domanda, perché per la seconda non ho a disposizione una lampadina a 21W da analizzare... e soprattutto bisogna vedere se tutte le centraline si accontentano della stessa corrente per decidere se la lampadina va bene o è bruciata.

Non ho analizzato lo schema elettrico della lampadina in questione ma vedendo il riscaldamento piuttosto notevole dei 4 regolatori di corrente suppongo che gli 8 led, che hanno una tensione tipica di circa 3V, siano collegati in serie di 2, questi led si alimentano tipicamente con correnti di 20/30mA quindi.
-100mA --> 4 serie da 25mA... e ci siamo
-13.5V che devono diventare 6V circa, i regolatori (che altro non sono che resistenze che adattano il loro valore per mantenere una corrente di 25mA sul led) devono assorbire circa 7.5V (dispersi in calore).

Su 1,35W abbiamo:
-i led consumano 0.6W
-i regolatori di corrente dissipano 0.75W

Usando dei regolatori di corrente di tipo switching e non lineari come questi (ma anche più costosi) eviteremmo di sprecare tutta questa corrente sotto forma di calore.

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Re: Installare luci di posizione a LED... con approfondimento

Messaggioda Mix » 12 mar 2017 20:35

Andrea81 ha scritto:...se tutte le centraline si accontentano della stessa corrente per decidere se la lampadina va bene o è bruciata.
Ok.
Andrea81 ha scritto:Su 1,35W abbiamo: ...i led consumano 0.6W... i regolatori di corrente dissipano 0.75W.
Allora, è come immaginavo.
Un carico con tensione tipica di 6 volt funziona anche con una tensione di alimentazione (regolata linearmente) molto al di sotto dei 12 volt, e questo significa sicurezza. Forse è il motivo per cui hanno scelto questo parallelo-serie.
Andrea81 ha scritto:Usando dei regolatori di corrente di tipo switching e non lineari come questi (ma anche più costosi) eviteremmo di sprecare tutta questa corrente sotto forma di calore.
Sarebbe interessante, almeno dal punto di vista tecnico, se ad esempio esistessero le lampade da 55-60 watt regolate switching.

Ma sulle auto e moto, il tuo test sottolinea che "si fa presto a dire LED".


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