Учитывая, что регулятор напряжения на моем мотоцикле настроен на 14,3 вольта (чтобы он эффективно заряжал 12-вольтовую батарею) и учитывая, что генератор обеспечивает питание электрической системы во время зарядки батареи, означает ли это, что компоненты в система, рассчитанная на 12 вольт, работает выше спецификации (т.е. на 14,3 В)?
Безопасно ли это или может сократить срок службы компонентов (в основном это обычные лампы накаливания и светодиодные лампы)?
Часть меня думает, что разработчики полагаются на падение напряжения, вызванное длинными участками кабеля в жгуте проводов, чтобы эффективно снизить напряжение почти до 12 В к тому времени, когда оно достигнет каких-либо компонентов.
Как сказал Кевин, все, что предназначено для использования в автомобилях, будет учитывать это. Эти системы обычно описываются публикой как «12 В», но хорошо известно, что напряжение будет выше.
Разработка электроники для автомобильного питания «12 В» может оказаться непростой задачей. Тот факт, что напряжение зарядки аккумулятора и, следовательно, рабочее напряжение большую часть времени будет составлять почти 15 В, не имеет большого значения. Электроника должна быть рассчитана на достаточно широкий диапазон среднего напряжения, например, 9-15 вольт, если вы хотите, чтобы она работала в большинстве условий.
Гораздо сложнее то, что скачки в 10 вольт могут происходить регулярно. Например, у вас может возникнуть соблазн использовать обычный регулятор 7805 для создания слаботочного источника питания 5 В из автомобильного источника питания 12 В, но это может не длиться очень долго. Существуют специальные регуляторы, специально разработанные для того, чтобы выдерживать скачки высокого напряжения.
Другая проблема заключается в том, что даже измеренные вами 14,3 В могут быть средним значением только за 100 с мс. Старомодные регуляторы генератора переменного тока представляли собой просто термовыключатели напряжения, которые включали/выключали части, а иногда и все обмотки возбуждения. Они могут вибрировать всего несколько раз в секунду. Вы получили среднее значение 14,3 В, но колебания от пика к пику могут быть значительными. Современные регуляторы переключаются быстрее и быстрее реагируют, так что это не проблема для новых автомобилей.
Еще одна проблема — экстремальный температурный диапазон. Та же трасса должна работать в Фениксе после 8-часовой стоянки на солнце и в северной Миннесоте при старте зимним утром.
Что касается обычных LEB (светоизлучающих ламп), о которых вы спрашиваете, это не сокращает срок их службы, потому что они были разработаны для этой среды, и указанный срок службы уже учитывает это. Вы должны получить жизнь, указанную на упаковке. Тем не менее, вы должны получить значительно более длительный срок службы автомобильной фары, если вы будете запускать ее только в лаборатории с хорошо отрегулированным источником питания 12 В. Конечно, это не очень полезно для освещения дороги перед тем местом, где вы едете.
Это безопасно и не сократит срок службы этих компонентов. Это не потому, что компонент, рассчитанный на 12 В, не будет поврежден 14,3 В, а потому, что он действительно рассчитан на этот номинал.
Я не знаю, почему ваш велосипед заряжается при напряжении 14,3 В, но автомобильный стандарт — 13,8 В. Ни одно из этих значений не соответствует 12 В, это просто номинальное значение.
Реальный вопрос заключается в том, будет ли повреждена автомобильная деталь, рассчитанная на 13,8 В, напряжением 14,3 В. Ответ «Нет», источник питания 13,8 В, который рассчитан на автомобильные детали, очень шумный и сильно колеблется, и любая хорошо сделанная деталь будет повреждена. терпеть разницу.
Падение напряжения в кабелях будет незначительным или кабели, скорее всего, расплавятся. Например, в обычном домашнем хозяйстве. кабель, вам потребуется около 24 метров кабеля для получения падения 1 В при токе 1 А. Автомобильные кабели, как правило, толще и имеют гораздо меньшее сопротивление.
Здесь главное обратить внимание на допуски компонентов. 14,3 В для зарядки свинцово-кислотного аккумулятора выглядит хорошо, если в аккумуляторе 6 ячеек.
С лампочками и светодиодами (светодиодных ламп не бывает!) все становится сложнее. Перенапряжение сократит срок службы этих источников света, но основная проблема заключается в оценке того, насколько. Обычно лампы накаливания могут выдерживать более высокие напряжения, и воздействие на них должно быть минимальным.
Воздействие на светодиод может быть выше, но это в основном зависит от схемы светодиода. Самый простой расчет использовал необходимый ток для светодиода и падение напряжения на диоде, чтобы получить резистор, необходимый для ограничения тока. Если диод настроен на работу с максимальным током при напряжении 12 В, то могут возникнуть проблемы с его сроком службы. Хорошо, что в большинстве случаев этого не произойдет. Прецизионные резисторы дороже резисторов низкой точности, а допуски диодов в каждой партии немного отличаются, поэтому часто остается пространство для маневра. К сожалению, мы не можем предоставить вам точную информацию, если вы не опубликуете фотографии схемы светодиода. Другой вариант заключается в том, что имеется специальный драйвер светодиодов, который будет обеспечивать постоянный ток для диодов независимо от входного напряжения (если оно находится в допустимых пределах). В таком случае, Сами диоды не будут повреждены более высоким входным напряжением, но драйвер будет рассеивать больше тепла, что отрицательно скажется на его сроке службы. Насколько большое влияние будет, зависит от самого драйвера, и я не могу вам помочь без номера модели.
Еще один момент, о котором стоит упомянуть, это перепроверить регулятор. Большинство генераторов выдают около 13–15 В на холостом ходу, и велика вероятность того, что регулятор выйдет из строя. Вы уверены, что регулятор выдает 14,3 В?
Еще один момент, о котором стоит упомянуть, заключается в том, что в автомобильных системах напряжения очень проблематичны, и нередко они быстро меняются. Вы уверены, что используемые вами устройства на самом деле рассчитаны на 12 В или они предназначены для 12-вольтовых систем? Существуют и другие популярные системы опорного напряжения, такие как 24 В, а 12 В на автомобильном компоненте, скорее всего, означают систему на 12 В. В таком случае компоненты фактически будут рассчитаны на значения выше 12 В и не должны иметь проблем с более высокими напряжениями.
Дэвид Шварц