LED huomiovalot / parkit

[Säätäjä_setä]

Dokumentoin jutun tänne jos siitä vaikka olisi jollekkin hyötyä.

Kundien autoissa on LED lyhdyt missä sisäänrakennetut DLR valot eli suomeksi huomiovalot. Kiusaus käyttää näitä parkkeina on suuri kun näin toimien saa erilliset parkit pois keulilta. Määräykset vaan sanovat, että ei käy. Myös käytännön vastaus on, että ei kannata kytkeä näin. Ovat niin pirun kirkkaat, että oikeasti häikäisevät pimeällä.

Tässä kuva lyhdyistä mihin tämä tarina liittyy. Annetaan niille tässä nimet: Nelisilmä ja Cyklooppi.

Ratkaisu on himmentää DLR valoja PWM (pulse width modulation) ohjauksella parkkien intensiteettiin. Helppo juttu mutta.

[Säätäjä_setä]

Lampuissa on omat sisäiset powerit LED-ketjujen hallintaa varten. Juusolla sattui olemaan yksi Nelisilmän raato mistä pääsi tekemään vähän reverse engineering hommia ja mittauksia. Kohtuullisella tutkiskelulla selvisi, että näissä lampuissa kontrolleri on kiinan ihme IS31LT3360 continuous mode inductive
step-down converter.

PWM ohjauksen jakson aika pitää olla niin pieni, että silmä ei näe katkoksia välkkymisenä. Tällaisella powerisysteemillä on tietenkin oma käynnistymis- ja sammumisaika. Tässä olikin tämän projektin haaste. Selvittää miten lampun poweri käyttäytyy.

[Säätäjä_setä]

Lampun powerin herääminen osoittautui riittävän nopeaksi. Vaihtelee jännitteen mukan, mutta suuruusluokka oli aina alle 100us. Powerin edessä on lampussa jonkin verran (en irroittanut ja mitannut) kapasitanssia mikä näkyy hitaana sammumisena, vähän reilu 100us. Näillä arvoilla päästäisiin jo kHz luokkaan, mutta PWM ohjaimen häviöt ja EMC asiat muuttuisivat hankalammaksi. Toteutus lähti 100Hz alueella toimivasta säädöstä liikkeelle.

Labrauksissa ensimmäinen vähän yllättävä havainto oli, että DLR valo putoaa parkkikirkkaudelle vasta hyvin pienellä pulssisuhteella, luokkaa 3... 5%.

Pari viimeistä kuvaa tästä. Pöydällä rinnakkain 5W hehkulamppu ja DLR 2.7% pwm ohjauksella.

[Säätäjä_setä]

Kun speksit oli kasassa niin lopullinen kytkennän suunnittelu ja siitä sitten pieni piirikortti. Kun piirikortit olivat käsissä niin mallikappaleiden kasaus ja viimeinen hienosäätö kytkennälle. Hienosäätövaiheessa nelisilmä lampulle valikoitui pwm taajuudeksi noin 130Hz. Tämä siksi, että lampun konvertterin input konkka piti muilla taajuuksilla ikävää sirinää. Tämä piezzosähköinen värähtely voi ääritapauksessa ollessaan voimakas ravistaa komponentin irti juotoksesta. Cyklooppi lampun poweri taas osoittautui pienillä alle 100Hz pwm taajuuksilla epävakaaksi. Tuotteesta tuli näin ikävästi kaksi versiota. Cyklooppi 300Hz ohjauksella.

Alla piirikaavio PDF-muodossa mikäli kiinnostaa tutkia kytkentää.

Kytkennän logiikka on seuraava:

Autossa virta päällä. DLR valot palaa täysillä eli huomiovaloina.
Parkit päällä. DLR valot palaa parkki kirkkaudella. Ei ole väliä onko virta päällä vai ei.

[Säätäjä_setä]

Pari kaljaa ja 3D-osastolle. Yksinkertainen kotelo syntyi helposti. Vielä eri värit eri versioille. Autosovellus kun on niin reilusti muovilakkaa piirilevyjen pintaan. Liimalla purkit kiinni. Olin kokeilumielessä ostanut Bilteman Loctite 3090 kopiota. Pari havaintoa siitä. Sekoitustuubista tullessaan menee hetkessä tahmeaksi mössöksi. Toisaalta ei meinannut kovettua millään vaikka on Express mallia. Piti laittaa purkit pariksi päiväksi puristimeen.

[Säätäjä_setä]

Asennus autoon ja lopputestaus. Kaikki toimii kuten ajateltu. Nelisilmälampullinen auto tulee myöhemmin asennukseen.