Wewnętrzne lampki LED w samochodzie

Jakiś czas temu postanowiłem zmodernizować i unowocześnić oświetlenie wewnętrzne mojego ówczesnego samochodu. Początkowo próbowałem zamienić fabryczne żaróweczki W5W i rurkowe ich odpowiednikami LED, ale lampki świeciły wyraźnie słabiej. Dodatkowo moduł komfortu sterujący między innymi oświetleniem “głupiał” i część lampek żarzyła się po zgaszeniu. Podjąłem próbe samodzielnej modernizacji polegającej na zastosowaniu płytek drukowanych z diodami SMD. Ponieważ efekt końcowy był znacznie lepszy od oczekiwanego, postanowiłem podzielić się wynikami mojej pracy, która być może będzie inspiracją dla innych motomaniaków. Nakład pracy jak i koszt nie jest duży – ja zrobiłem 7 modułów do lampek w jedno sobotnie popołudnie.

Schematy lampek LED i niezbędne części

Ze względu na napięcie przewodzenia białych LED-ów, zbudowane moduły zawierają gałęzie składające się z dwóch lub trzech połączonych szeregowo diod. Każda gałąź posiada również rezystor, który ogranicza prąd LED-ów do bezpiecznej wartości. Rezystor do montażu przewlekanego o mocy 0,6-1W jest dołączony równolegle do zasilania każdej płytki. Jego zadaniem jest zwiększenie pobieranej mocy przez lampkę, co pozwala na prawidłową pracę modułu komfortu i eliminuje wspomniane wcześniej żarzenie. Modyfikowane lampki pochodziły z Volkswagena Passata z 2002 roku z nadwoziem kombi, więc opisane moduły będą pewnie pasować do sporej liczby aut produkowanych przez koncern VAG (Audi, VW, Skoda, Seat).

Schemat wkładek ledowych do lampek ułatwiających wysiadanie, zamontowanych w drzwiach oraz lampek oświetlających tylną kanapę:

Schemat zamiennika LED żarówki rurkowej zamontowanej w lampce oświetlającej bagażnik:

Już z powyższych schematów widać, że zamienniki żarówek są bardzo proste i ciężko je nazwać układami elektronicznymi. Niezbędne elementy to LED SMD w rozmiarze 5050, rezystory SMD rozmiar 1206 i oporności zależnej od ilości diod w gałęzi oraz rezystory przewlekane będące sztucznym obciążeniem:

Ilość niezbędnych elementów zależy od liczby lampek, dokładne wartości:

• LED SMD 5050, 140º, 6000mcd, 60mA, 3 diody w strukturze, biała neutralna;
• rezystor SMD 1206, 82Ω do gałęzi z 3 LED-ami;
• rezystor SMD 1206, 150Ω do gałęzi z 2 LED-ami;
• rezystor 0,6-1W, 330Ω po jednym na moduł.

Budowa modułów LED do lampek samochodowych

Modernizując moje oświetlenie w Passacie, założyłem sobie, że zastosowane moduły w każdej chwili można będzie zdemontować i wsadzić zwykłe żarówki, wracając do stanu fabrycznego. Z tego powodu nie brałem pod uwagę modyfikacji lampek czy stosowanie klejów. Spowodowało to, że nieco więcej uwagi poświęciłem na wykonanie płytek drukowanych, które musiały być montowane “na wcisk”. Prace zacząłem od zdemontowania oświetlenia w drzwiach – lampki znajdują się w dolnej części tapicerki i wystarczy delikatnie podważyć je płaskim wkrętakiem. Po wyjęciu trzeba odpiąć kabel, który warto schować do środka – unikniemy połamiania wiszących wtyków przy zamykaniu drzwi. Po zdemontowaniu czarnej osłony i żarówki W5W, za pomocą suwmiarki wykonałem pomiary wewnętrzenej części klosza, w który zostanie wsadzona płytka z diodami.

Moduł LED będzie zasilany za pośrednictwem małej płytki wsuwanej w miejsce żaróweczki. Znajdzie się na niej również rezystor zwiększający pobór mocy. Po narysowaniu płytek na podstawie schematu w programie CAD, wzory przeniosłem na laminat za pomocą “metody żelazkowej” i wrzuciłem do wytrawiacza B327:

Po kilku minutach płytki były gotowe, wystarczyło tylko zmyć toner za pomocą rozpuszczalnika Nitro:

Laminat ciąłem obok linii obrysowych, dzięki temu miałem lekki nadwymiar i pewność, że płytki diod nie okażą się za małe. Koniecznie trzeba usunąć połączenie (linia obrysowa) między dwoma stykami na płytkach wsuwanych zamiast żarówek. Mimo, że większość elementów to SMD, w PCB trzeba wywiercić kilka otworów – na kabelek i rezystor.

By ułatwić sobie lutowanie, ścieżki pomalowałem cienką warstwą roztworu kalafonii z denaturatem. Podczas lutowania LED-ów należy zachować polaryzację – katoda (minus) jest oznaczona przez mały trójkącik w rogu obudowy, szczegóły widać na zdjęciach:

Za pomocą papieru ściernego dopasowałem płytki z diodami, by wchodziły z oporem w klosze. Jeśli laminat okaże się za mały, to może przemieszczać się w lampce na nierównościach, dodatkowo stukając.

Płytkę z rezystorem należy wsunąć w miejsce żarówki, doginając przed tym metalowe styki. Jeśli moduł nie będzie chciał świecić w samochodzie, to należy ją obrócić o 180°. Można sobie pomóc poniższym zdjęciem – czerwony kabelek to plus.

Efekt pracy najlepiej oglądać w ciemnościach – po otwarciu drzwi przestrzeń pod nimi jest ładnie oświetlona śnieżno-białym światłem.

Trzy kolejne moduły – bagażnika i tylnej kanapy, również zostały wykonane na jednym kawałku laminatu:

Małe płytki z kwadratowymi polami miedzi posłużą do zrobienia zamienników żarówek rurkowych. Lutując płytkę do lampki bagażnika trzeba zwrócić uwagę na trzeci rezystor SMD o wartości 150Ω – pomyłkowe wlutowanie tam opornika 82Ω uszkodzi 2 diody LED! Tutaj również warto wycinać laminat z lekkim naddatkiem, który zostanie usunięty po dokładnych dopasowaniach za pomocą papieru ściernego. Linie obrysowe łączące kwadraty miedzi na małych płytkach koniecznie trzeba usunąć, inaczej będą robić zwarcie. A tak wyglądają moje zlutowane moduły:

W płytkach stosowanych zamiast żarówek wyciąłem małe prostokątne pola, w które wsadziłem kopułki odzyskane z oryginalnych żarówek i przylutowałem do brzegów (żarówki zawinąłem w papierowy ręcznik i stłukłem młotkiem). Odpowiednio spasowane i wciśnięte w lampki płytki:

Diody i ścieżki prześwitują nieco przez klosze, ale nie szpeci to wnętrzna auta:

Lampki również świecą rewelacyjnie, dając silny strumień zimnego, białego światła. We wnętrzu samochodu jest znacznie jaśniej niż w przypadku zwykłych żarówek. Została również zachowana oryginalna funkcjonalność – płynne przygasanie podczas wyłączania oświetlenia. Podobnie jak w przypadku modułów z drzwi – jeśli diody nie świecą, należy obrócić płytkę – “żarówkę” o 180º.

Moim zdaniem warto zainwestować nieco wolnego czasu i kilkanaście złotych w zmianę typowego, żarówkowego oświetlenia na nowoczesne lampki led, stosowane w drogich samochodach wyższego segmentu. Dodatkowo mamy też jaśniej we wnętrzu auta. Widziałem podobne rozwiązania, gdzie cały efekt został popsuty przez zastosowanie niebieskich ledów, ale pewnie jest to rzecz gustu, a o gustach się nie dyskutuje ;).