Come aumentare la durata delle lampade sull'automobile? by Roberto Chirio

Considerazioni

Marzo 2009

Lampada H7 nuova.

Abbiamo visto quanto ci costa tenere sempre le luci accese sull'auto, adesso per ridurre le spese, possiamo facilmente aumentare la durata delle stesse lampade auto.

Si nota facilmente che spesso una delle due lampade principali si brucia prima o perlomeno dura sensibilmente meno della lampada del lato opposto.

Questo è dovuto al cablaggio, nel senso che una delle due lampade presenta un circuito elettrico più lungo, cioè una delle due lampade viene alimentata attraverso un metro e mezzo di cavo elettrico che si comporta da resistenza che limita la massima corrente che può arrivare al filamento della lampada.

Filamento consumato ed interrotto per bruciatura dovuto ad eccessiva corrente.

Tipicamente tutte le lampade a filamento del tipo ad Alogenuri, si bruciamo al momento dell'accensione in quanto il passaggio da spente a incandescenti comporta un picco di corrente che a livello massimo può anche arrivare a 10 volte la corrente nominale, che ricordiamo per una lampada da 55W è compresa tra 4 e 5A dipende se motore spento o acceso. Quindi possiamo avere un impulso che può raggiungere anche i 40A durante i primi pochi mS che la lampada va a regime, raggiungendo la massima luminosità.

Filamento nuovo da 55W acceso con poca corrente.

Per migliorare la durata delle lampade, anche 3-5 volte, è necessario limitare la corrente di accensione, portando la massima corrente di start al valore nominale di funzionamento.

La prima soluzione molto semplice è quella di allungare i cavi del cablaggio in maniera che siano gli stessi cavi a limitare la corrente attuando una minima caduta durante il funzionamento.

Soluzione migliore è il circuito temporizzato che tramite un relè limita la corrente di accensione con una specifica resistenza, che dopo 0,5 sec viene esclusa e la lampada lavora in condizioni normali.

Terza soluzione la corrente viene limitata tramite un circuito PWM che alimenta proporzionalmente la lampada a corrente limitata durante la fase di accensione.

Dati rilevati

Rilievo della massima corrente di spunto.

- Lampada H3 55W

- Batteria 12V 38Ah

- Cablaggio tot. 1,5mt cavo 1,5mmq

- Shunt 70mV 20A

Valore massimo letto pari a 135,2mV che corrispondono a 38,57A max.

Soluzione con filo di rame in serie.

Si decide che 0,5V di perdita in serie alla lampada sono accettabili al fine della caduta di luminosità, 0,5V con una corrente nominale di 4,4A corrispondono a una resistenza di 0,50/4,4 =0,113 OHM

Utilizzando cavo da 1,0mmq che presenta una resistenza di 20,6ohm/km per ottenere 0,113 ohm dobbiamo utilizzare 5,48 mt di cavo per ogni lampada.

Inoltre riducendo la tensione di lavoro, otteniamo un ulteriore vantaggio ai fini della durata vita lampada.

Con questa semplice soluzione è pensabile di raddoppiare la vita della lampada.

Soluzione con relè.
schema elettrico relè ritardato.
Il relè viene eccitato tramite la costante di tempo data da R2 e C1 che determinano una chiusura in ritardo di circa 0,5 sec., la corrente di spunto viene pertanto limitata dalla R1 da 1.5 ohm che riduce il picco da circa 40A a soli 15A. Il diodo D1 serve a scaricare velocemente il condensatore elettrolitico. Il valore della R2 deve essere il 20% del valore ohmico della bobina del relè. Per avere una alta affidabilità consiglio di usare un relè Siemens da 70A adatto per forti carichi, avremo così la garanzia di un lungo funzionamento.
schema elettrico relè ritardato semplificato
Il relè viene eccitato solo quando la tensione sulla lampada supera i 7-9V, pertanto dopo un certo ritardo dovuto alla limitazione della corrente dovuto alla R1, da provare la migliore soluzione variando il valore della resistenza.

Soluzione PWM con Arduino (marzo 2012)

Con questo schema, il controllo lampade auto è completo, in quanto possiamo controllare le luci anabbaglianti, abbaglianti e i fendinebbia, inoltre per ridurre le correnti il controllo è per ogni singola lampada.

- Ogni lampada viene accesa con un ritardo di circa 500ms dopo che viene dato il commando sul rispettivo ingresso. Il PWM passa quindi da 0 a 100%.

- E' inoltre possibile l'accensione automatica delle luci di incrocio (anabbaglianti) mediante sensore fotoresistenza che rileva la luminosità ambiente.

- Sempre grazie alla fotoresistenza è possibile comandare la riduzione consumi diurna a solo il 60-70% di PWM in quanto di giorno importante che i fari si vedano ma non devono necessariamente fare luce.

- Con il deviatore S0 è possibile attivare il risparmio diurno al 70% PWM, la funzione viene attivata dopo 15 sec di luce diurna presente.

- Con il deviatore S1 è possibile attivare l'accensione automatica oppure attibuire altre funzioni di controllo.

- Il comando di ingresso a 12V viene ridotto a 4,7V tramite il partitore sullo zener.

- Per comodità sull'uscita è indicata in schema solo una lampada ma in pratica, ogni mosfet deve essere collegato alla rispettiva lampada.

La fotoresistenza deve essere sistemata in una posizione da non prendere disturbi luminosi dai veicoli incrocianti.

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Ricordo che questo e gli altri schemi, devono essere solo uno studio sperimentale, non è consentito montare su auto dispositivi non omologati!

Come aumentare la durata delle lampade per auto