標題: [DIY討論] 汽車電裝部品安全改裝建議 [列印本頁]
作者:
terence_wu 時間: 2007-7-1 05:42 AM 標題: 汽車電裝部品安全改裝建議
小弟於今年四月底入手新版小佛
也是跟大家一樣對於車內電系部品的改善相當的熱血
但也由於小弟從事電子業
自然對於電子相關知識有著些許的基本安全概念
藉由發佈本文給於各位同好分享
也歡迎各位先進在小弟的錯誤之處給予指正
首先我們可以先思考車輛的電源之供應源 ... 交流發電機
由於發電機負責供電給車內所有電子裝置
故原廠在車輛電系規格設定之初
即已根據所有電裝部品的消耗功率
經由嚴謹計算出發電機的額定輸出功率
通常發電機的所設定最大額定輸出功率會高於總負載最高消耗功率的1.15倍
發電機之所以能輸出功率是由於引擎藉由發電機皮帶帶動
發電機在原理上來說當轉速越快時其輸出能量就越大
當車輛需要更多的能量來供應電裝部品的需求能量時
將透過檢知裝置來控制引擎提供更高的轉速或扭力來帶動發電機
而引擎提供更高的轉速或扭力就意味著需要更多的油
這就是為何我們開冷氣會增加油耗的原因
這跟我們 DIY 電裝部品有啥關係呢？
有的，而且是關係大著呢...
一顆發電機至少萬元起跳！ 而這只不過是材料費而已...工資另計...
這樣的價值值得我們對發電機這玩意好好的重視保養一番...(至少對我而言
)
那該怎保養我們昂貴的發電機呢？定期做 SPA 嗎！？
其實發電機的保養很簡單，只要不要讓它過載就好了...
如果說的更深入一點，說穿了就是對電線的保養...
換句話來說就是不要讓我們車輛的電線過載，其實就是做到了對發電機的保養...
電線其實依據其粗細有一定的允許額定電流通過（詳情請見電機科同學之秘典，電工法規）
超過其額定電流將會使電線裡的銅線溫度提高至某種程度 ( 電流量與溫度成正比 )
這意味著將使外覆的絕緣提供了快速老化的絕佳條件
也提供了銅線表面氧化的機會
讓氧化的銅線產生更高的阻抗來降低銅線的導電效率
而一堆老化的電線將使我們愛車的性能大大的降低，其影響之層面廣大有如黃河潰堤般....
耗油，加速不夠快，積碳，冷氣不強，音響不好聽，所有你能想到的可怕症狀都會跟電線老化有很密切的因果關係
好的，說到這個，DIY電裝部品的原則就是只有一個
就是不要超過我們車輛上所設定的額定消耗功率就可以做到安全 DIY 了
舉個比方，以 T10 炸彈燈泡改裝 LED 來說
我們小佛的腳踏板照明的原廠設定就是 5W,T10 的炸彈燈泡
供應的電壓為 12V
所以我們可以知道接至腳踏板的燈泡額定消耗電流應該為 5W/12V=0.417A
也就是說福特六和的小佛電裝研發工程師應該會選用約 0.5A 容量的電線來使用
而 LED 為電流性電子元件，他的亮度與耗電流成正比
如果各位在 DIY 之時
以工作電壓3.9V, 20lm/W (流明/瓦) 的白光發光二極體(WLED)規格來說
如果要產生 20lm 的亮度，其所需的耗電流就是為 1W/3.9V=0.256A
如果各位以並聯的方式來連接這樣規格的WLED，兩顆 WLED 所需的耗電流就要 0.256*2=0.512A
當然了，WLED還是點的亮的，但這樣子的耗電流已經超過 0.5A 的電線額定容量，長期下來這對連接地板照明燈的電線是很不健康之外
更會縮短了昂貴的 LED 壽命 ( 我買了歐斯朗的車規LED, 一顆要價將近 50NTD, 最小訂購單位為100顆, 好貴好貴好貴
... )
如果各位以串聯的方式來連接這樣規格的WLED，無論你串接幾顆WLED, 其總耗電流將衡定於 0.256A, 但問題是串接方式所需要的總工作電壓將與串接數量成正比...
也就是說以 4 顆串接方式來運作, 其總工作電壓 = 3.9V*4顆 = 15.6V
這樣的需求壓差已經超過了腳踏板燈泡的額定供壓 12V
所以當我們想以串接的方式來 DIY, 則我們最多只能串接 3顆 = 11.7V
那這樣子無解嗎?不是的...只是加裝這些 WLED 時
還是最好經由專門的 LED 驅動迴路來做點亮 LED 的緩衝裝置
事實上可能 5~10萬小時你都可以不用更換 LED 了, 更好的是決不會因為超過電線額定容量造成快速老化
如果各位又熱血一下加裝了更亮的大燈燈泡
更響亮低沉的五燈獎等級高級音響
點煙器上的 PDA, GPS, 交直流變壓器, 充氣娃娃, 副駕專用之電動塑膠陽具等數十種熱血級高級配備
可能又會讓可憐的發電機負擔更重, 溫升更高, 最後將很有可能導致不舉等數十種慘絕人寰的絕症
簡單的說明希望可以提供各位 DIY 時的幫助，如有錯誤請各位先進指正，不要阿魯巴我就好了...
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以上就僅僅於考量到額定供應功率及負載的關係而已
在電子電路中, 車用發電機的供電中所含雜訊及突波電壓很多
這些雜訊將對驕嫩的半導體電子零組件(含WLED)產生相當不良的壽命影響
所以各種DIY裝置所需的電源之中就請盡量的使用其專屬電源轉換或穩定電路
這樣就可以達到可以保護我們的小佛又可以延長我們 DIY 裝置的壽命囉
在我們台灣的國產小佛電系設計之初,
雖然我並不清楚我們的國產小佛所使用的交流發電機是否也為國產發電機
我猜研發工程師基於成本考量應該不是用原始設計的 BOSCH 90A/14V 的昂貴發電機 ... ( 約 600USD, 折合台幣將近兩萬元, 而 VW 的 GOLF 也都採用 BOSCH 的發電機 )
可是各位有沒有注意到
我一直提到 " 交流 " 發電機...可是為何發電機的輸出卻是直流電...!??
沒錯, 大家都很聰明, 發電機之原始供應電源就是標準的三相交流電, 透過內含的橋式整流子及若干的儲能與濾波元件來達到提供" 規範內 " 的直流電源
注意!!!這只是 " 規範內 " ... 不是最佳調校值 .....
發電機供應的電源中如果雜訊及突波太多, 也就是 " 不乾靜 " 或者 " 很不乾淨 " 的電源
將會大大的影響我們所有小佛電裝部品的壽命 ( 只要有吃到電的都算 )
發電機的供電能力及"潔淨程度"理所當然的就會跟 " 小朋友 " 成正比
如果上述屬實, 我們的國產小佛使用的是 "符合規範內" 的國產發電機
那以小佛的售價來說, 實在也不能去怪福特六和偷料...
作者:
styleBlue 時間: 2007-7-1 08:50 AM
推阿 好文一篇
不過咧 最好還能有些改裝實例 這樣應該能更能讓大家了解箇中奧妙
作者:
ie815131 時間: 2007-7-1 09:02 AM
這才是硬底子的技術文件, 強烈建議放入精華區!
作者:
kingyew 時間: 2007-7-1 11:28 AM
點煙器上的 PDA, GPS, 交直流變壓器, 充氣娃娃, 副駕專用之電動塑膠陽具等數十種熱血級高級配備
有車友裝這些嗎？來個diy圖文並茂分享一下吧...
作者:
偷high郎 時間: 2007-7-1 12:25 PM
原帖由 terence_wu 於 2007-7-1 05:42 AM 發表
點煙器上的 PDA, GPS, 交直流變壓器, 充氣娃娃, 副駕專用之電動塑膠陽具等數十種熱血級高級配備
可能又會讓可憐的發電機負擔更重, 溫升更高, 最後將很有可能導致不舉等數十種慘絕人寰的絕症
這....
果然小佛是高科技的結晶ㄚ
什麼東西都考慮到了
作者:
collin0404 時間: 2007-7-1 03:03 PM
原帖由
偷high郎 於 2007-7-1 12
PM 發表
這....
果然小佛是高科技的結晶ㄚ
什麼東西都考慮到了
後箱還加裝按摩浴缸......
作者:
jackie 時間: 2007-7-1 05:45 PM
原帖由
collin0404 於 2007-7-1 03
PM 發表
後箱還加裝按摩浴缸......
作者:
Pharaoh 時間: 2007-7-8 02:56 AM
推~~~~
作者:
a0815 時間: 2007-7-8 10:58 PM
原帖由
terence_wu 於 2007-7-1 05:42 AM 發表
小弟於今年四月底入手新版小佛
也是跟大家一樣對於車內電系部品的改善相當的熱血
但也由於小弟從事電子業
自然對於電子相關知識有著些許的基本安全概念
藉由發佈本文給於各位同好分享
也歡迎各位先進在 ...
"以工作電壓3.9V, 20lm/W (流明/瓦) 的白光發光二極體(WLED)規格來說
如果要產生 20lm 的亮度，其所需的耗電流就是為 1W/3.9V=0.256A" 我很好奇這樣的公式是哪邊算出來的?! LED 輝度與電流幾乎成正比 怎會用3.9V 這種電壓? 板大可否有您買到LED SPEC 可供參考..
作者:
terence_wu 時間: 2007-7-18 12:55 AM
有的...此顆 LED 的 SPEC 請點進以下聯結
http://catalog.osram-os.com/catalogue/catalogue.do;jsessionid=5E1EA0BE10BE7313408F214907AAAFBD?act=downloadFile&favOid=020000010003e8ae000100b6
LED 的輝度與過電流成正比是正確的
3.9 V 指的是順向電壓 Vf, 即為 LED 的導通電壓...也就是說最少要達到 3.9V 以上才會亮
市售的 LED 都具有類似的特性...
而公式的部份... P=IV, 這在基本電學中有介紹, 大大您可以去借閱參考
現在我還在等驅動IC....交期有夠久...
作者:
ja1210 時間: 2007-7-18 01:12 AM
呵呵 你確定你讀的是電機系
教的快比電子系多了....
基本電學....很基礎但我對他很頭痛的一門課
可是不會不行..
作者:
a0815 時間: 2007-7-18 06:28 PM
呵呵 這不需要去翻基本電學啦! 國小數學就可以算出的...
我的意思是 如果要考慮單條導線的粗細 應該是以IF=30mA來決定,1W/3.9V=0.25A給LED鐵定燒掉~除非你並聯N顆,最直接的方式是串聯3顆LED再加各限流電阻0.4K(12V/30mA)即可達成, 依該LED SPEC 順向導通電壓為 Vf=3.25(min),3.9(typ),4.35(max)也不會燒毀 不需要用到Driver,LDO...etc
作者:
terence_wu 時間: 2007-7-21 12:41 AM
是的, 這位大大您說的並沒有錯...如果以串聯個 3 PCS WLED 來說, 如果 Power Support 在一般的狀況下, 是無燒毀的疑慮...
不過, 之所以使用 Driver IC, 是有以下的需求考量的...
1) 我要的亮度滿高的...基本上我算出來需要大概要 15 Pcs WLED 才能達到我的理想亮度
2) 負載功率需求大於供應功率...我要做的是五串三並電路...這需要升壓線路才能有機會達成..Linner Regulator 只能降壓無法升壓...只有 Switching Regulator 比較理想 ( Vin = 9~36V, Out = 20V / 500mA )
3) 我想完全避免突波電壓及太高的漣波所造成的風險...我的 LED 對我來說真的太貴了...@_@
以上拙見請大大參考, 若有考量不周也歡迎大大提出疑議...這樣才能越辨越明的...
作者:
terence_wu 時間: 2007-7-21 12:51 AM
原帖由
ja1210 於 2007-7-18 01
AM 發表
呵呵 你確定你讀的是電機系
教的快比電子系多了....
基本電學....很基礎但我對他很頭痛的一門課
可是不會不行..
我是讀電機的沒錯啊...
我以前在校時可是逢電必當的耶...結果找到的工作居然還是躲不過基本電學, 電子學, 電動機控制......
作者:
jay0465 時間: 2007-7-21 06:16 PM
所以保養發電機
接地線接一下就好了是˙吧