[Variosboy]

Nej, det är inte bara den interna förlusten som tillkommer.
Säg att omvandlaren gör om 12V in till 14.4V ut och att man ser lampan som en rent resistiv och linjär belastning, då kommer strömmen genom den att öka linjärt mot den högre spänningen.
Alltså "kostnanden" för den ökade spänningen är högre ström.

Om man tittar på hela tretsen från CEM så kan man se de dåliga kablarna (som tex kan vara orsaken till spänningsfallet) som ett motstånd i serie med lasten (lampan i detta fallet) och omvandlarens omvandlingsförslust kan principiellt ses som ett motstånd parallellt med lasten.
Och i och med att CEM inte kan höja spänningen för att kompensera för dåliga kablar eller för förlusten i omvandlaren så kompenserar den ju genom att lämna en högre ström.

[VolvoB20]

Den drar högre ström och omvandlar den högre strömmen till högre spänning i convertern, förutom att den kan mata lampan också med mer effeket.

Jag skulle nog inte våga. De där step-up convertrarna har extremt hög verkningsgrad, över 95 % men är swichade om jag minns rätt och kan ge en del spikar och annat på förbrukarsidan.

Men har man relästyrt då är det bara att köra på-

Däremot ger de ju väldigt jämn och hög spänning ut till lampan vilket ger maximalt med ljus.

https://www.ebay.com/itm/NEW-Voltage-Bo ... 2046135535

https://www.dhgate.com/store/product/12 ... 74085.html

https://www.amazon.com/Regulator-13-8V1 ... B01N4EIJVX

https://www.discoworld.se/se_d/batterie ... j)&ud=1644

[Camel]

Den drar högre ström och omvandlar den högre strömmen till högre spänning i convertern, förutom att den kan mata lampan också med mer effeket.

Stämmer.

För omvandlaren gäller följande samband:

Uin=Spänning in
Iin= Ström in
Pin = Effekt in
Uut=Spänning ut
Iut= Ström ut
Put = Effekt ut
η = Verkningsgrad

Pin=Uin*Iin
Put=Uut*Iut
η=Put/Pin

Exempel på last:

Osrams specifikation för H1 12/55W:

Osram Lamp Order reference: 64150NBP
Certifikat och Standarder: ECE kategori H1
H1 Sockel P14.5s
Max. effekt: 68 W
Nominell märkspänning: 12 V
Nominell watttal: 55 W
Testspänning i volt: 13.2 V
Livslängd B3: 150 h
Livslängd Tc i timmar: 300 h
Färgtemperatur: 3500 K

Ljusflöde: 1550 lm Osrams lampa (Night Breaker Plus) ger 55 W @ 12 V vilket blir 4,6 A. Strömmen vid 13,2 V ökar ungefär med ca 5% vilket blir 4,83 A @ 13,2 V där lampan avger sitt ljusflöde på 1550 lumen. Effekten blir ca 64 W och ligger under ECE-reglementets gräns på max. 68 W.

Om en inspänning på 12 V omvandlas till 13,2 V och en lampa på utgången drar 4,83 A utvecklas ungefär effekten 64 W. Med en verkningsgrad för omvandlaren på 95 % erfordras en effekt in på drygt 67 W. Detta blir vid en inspänning på 12 V en inström på 5,6 A. Om lampan i exemplet ansluts direkt till 12 V drar lampan 4,6 A och utvecklar en effekt på 55 W.

Däremot ger de ju väldigt jämn och hög spänning ut till lampan vilket ger maximalt med ljus.

Spänningen betyder väldigt mycket för ljusutbytet på en glödtrådslampa. Man brukar säga att 15 % spänningsfall nästan halverar ljusutbytet.

[Camel]

Förhållandet mellan drivspänning, effekt, livslängd, ljusutbyte samt strömförbrukning för en glödtrådslampa:



Mer spänning ger betydligt mer ljus men också starkt förkortad livslängd.

[andersuw]

Nej, det är inte bara den interna förlusten som tillkommer.

Nej det är inte bara den som tillkommer om man jämför kretsen omedelbart före inkoppling av omvandlaren med kretsen efteråt. Men det sa jag ju inte heller.

Vad jag sa är att det bara är den interna förlusten som tillkommer i jämförelse med vad CEM-utgången under alla omständigheter måste klara av, och tidigare klarat av, det vill säga en krets utan något spänningsfall att tala om mellan CEM och lampan. Det gäller i vart fall så länge omvandlaren inte åstadkommer högre utspänning än vad som krävs för att återställa det ljus lampan gav så länge kablaget var fullt friskt.

Låt oss anta att CEM matar med 14 V och att det enda motståndet i kretsen innan åldersdefekter i kablar och jordförbindelse inträtt är en lampa med en resistans på 4 ohm. Strömstyrkan blir då 14 / 4 = 3,5 A och effekten 14 x 3,5 = 49 W.

Anta nu att motståndet i kretsen ökar med 1 ohm till följd av åldersdefekter i kablaget. Vi har då en sammanlagd resistans på 4 + 1 = 5 ohm, en strömstyrka på 14 / 5 = 2,8 A och en effekt på 14 x 2,8 = 39,2 W. Spänningen över lampan har nu fallit till 14 x 4 / 5 = 11,2 V.

Anta till sist att vi istället för lampan kopplar in en ideal omvandlare utan interna förluster och med en resistans på 3 ohm när omvandlaren är kopplad till lampan. Vi är då tillbaka vid utgångsläget, det vill säga en resistans på 3 + 1 = 4 ohm, en strömstyrka på 14 / 4 = 3,5 A och en effekt på 14 x 3,5 = 49 W.

Alltså är det bara interna förluster i omvandlaren som belastar utgången på CEM utöver vad den under alla omständigheter måste vara byggd för att tåla.

[andersuw]

Jag skulle nog inte våga. De där step-up convertrarna har extremt hög verkningsgrad, över 95 % men är swichade om jag minns rätt och kan ge en del spikar och annat på förbrukarsidan.

Vet för lite om vad man kan vänta sig av omvandlarna på den punkten och hur motståndskraftig man kan vänta sig att CEM-utgången är mot den typen av problem. Camel vet sannolikt mer och får gärna berätta.

Kan man möjligen i det här fallet dra paralleller med den inkoppling av LEDer och Xenonkit på CEM-utgångar avsedda för vanliga glödlampor som rätt många nu ägnar sig åt? Har själv LEDer i backljus och skyltbelysning på min V70 -15. Även här måste det ju rimligen bli fråga om transformering för att det hela skall funka. Men jag har hittills inte hört talas om några CEM-haverier till följd av dylika ting.

[Camel]

Låt oss anta att CEM matar med 14 V och att det enda motståndet i kretsen innan åldersdefekter i kablar och jordförbindelse inträtt är en lampa med en resistans på 4 ohm. Strömstyrkan blir då 14 / 4 = 3,5 A och effekten 14 x 3,5 = 49 W.

Anta nu att motståndet i kretsen ökar med 1 ohm till följd av åldersdefekter i kablaget. Vi har då en sammanlagd resistans på 4 + 1 = 5 ohm, en strömstyrka på 14 / 5 = 2,8 A och en effekt på 14 x 2,8 = 39,2 W. Spänningen över lampan har nu fallit till 14 x 4 / 5 = 11,2 V.

Anta till sist att vi istället för lampan kopplar in en ideal omvandlare utan interna förluster och med en resistans på 3 ohm när omvandlaren är kopplad till lampan. Vi är då tillbaka vid utgångsläget, det vill säga en resistans på 3 + 1 = 4 ohm, en strömstyrka på 14 / 4 = 3,5 A och en effekt på 14 x 3,5 = 49 W.

På ett sätt stämmer det du skriver men den nytta man vill ha ut, bibehållen eller förbättrad ljusstyrka, uteblir.
I sista satsen blir ju spänningen in till omvandlaren 3/4 av 14 V, dvs. 10,5 V. Med strömmen 3,5 A blir detta en effekt in till omvandlaren på 37 W. Även med 100% verkningsgrad kan effekten ut till lampan inte bli 49 W. Effekten till lampan blir i verkligheten något lägre än 37 W. Men CEM belastas med samma effekt som i första satsen. Det är enklare att förstå principen för omvandlaren att effekten in och ut är lika (bortsett från verkningsgraden).

[andersuw]

Låt oss anta att CEM matar med 14 V och att det enda motståndet i kretsen innan åldersdefekter i kablar och jordförbindelse inträtt är en lampa med en resistans på 4 ohm. Strömstyrkan blir då 14 / 4 = 3,5 A och effekten 14 x 3,5 = 49 W.

Anta nu att motståndet i kretsen ökar med 1 ohm till följd av åldersdefekter i kablaget. Vi har då en sammanlagd resistans på 4 + 1 = 5 ohm, en strömstyrka på 14 / 5 = 2,8 A och en effekt på 14 x 2,8 = 39,2 W. Spänningen över lampan har nu fallit till 14 x 4 / 5 = 11,2 V.

Anta till sist att vi istället för lampan kopplar in en ideal omvandlare utan interna förluster och med en resistans på 3 ohm när omvandlaren är kopplad till lampan. Vi är då tillbaka vid utgångsläget, det vill säga en resistans på 3 + 1 = 4 ohm, en strömstyrka på 14 / 4 = 3,5 A och en effekt på 14 x 3,5 = 49 W.

På ett sätt stämmer det du skriver men den nytta man vill ha ut, bibehållen eller förbättrad ljusstyrka, uteblir.
I sista satsen blir ju spänningen in till omvandlaren 3/4 av 14 V, dvs. 10,5 V. Med strömmen 3,5 A blir detta en effekt in till omvandlaren på 37 W. Även med 100% verkningsgrad kan effekten ut till lampan inte bli 49 W. Effekten till lampan blir i verkligheten något lägre än 37 W. Men CEM belastas med samma effekt som i första satsen. Det är enklare att förstå principen för omvandlaren att effekten in och ut är lika (bortsett från verkningsgraden).

OK. Jag inser mitt förbiseende nu. Även bortsett från de interna förlusterna i omvandlaren måste vi se till att få upp strömstyrkan i kretsen utöver vad den ursprungligen var före åldersdefekter för att få ut samma effekt vid omvandlaren och lampan som vi hade utan omvandlaren med ett fullständigt friskt kablage. Och det innebär förstås en högre belastning på utgången på CEM än vad den ursprungligen är tänkt för. Men frågan är hur stor roll detta i praktiken spelar så länge de interna förlusterna i omvandlaren är ytterst marginella och det spänningsfall som behöver kompenseras håller sig inom rimliga gränser, säg 15 procent eller så. Min gissning är att utgången på CEM skulle tåla det, det vill säga varken stänga av sig eller gå sönder. Men det är förstås bara en gissning.

[Camel]

Jag skulle nog inte våga. De där step-up convertrarna har extremt hög verkningsgrad, över 95 % men är swichade om jag minns rätt och kan ge en del spikar och annat på förbrukarsidan.

Vet för lite om vad man kan vänta sig av omvandlarna på den punkten och hur motståndskraftig man kan vänta sig att CEM-utgången är mot den typen av problem. Camel vet sannolikt mer och får gärna berätta.

Kan man möjligen i det här fallet dra paralleller med den inkoppling av LEDer och Xenonkit på CEM-utgångar avsedda för vanliga glödlampor? Har själv LEDer i backljus och skyltbelysning på min V70 -15. Även här måste det ju rimligen bli fråga om transformering för att det hela skall funka. Men jag har hittills inte hört talas om några CEM-haverier till följd av dylika ting.

Komplex fråga med många parametrar.

Till att börja med är utgångsstegen i CEM utförda med MOSFET som tål höga strömmar, har låg tillslagsresistans, men är känsliga för back-emk (spänningstransient). Utgången är både hårdvarustyrd och mjukvarustyrd. Det finns interna hårdvaruskydd inbyggda i kretsen som förhindrar utstyrning av för hög ström samt visst skydd mot back-emk (spänningstransienter) som innebär att viss energi kan absorberas. Styrningen av MOSFET sker genom mjukvara och där kan algoritmer för allt möjligt läggas in. PWM-för mjuk uppstart av halogenlampor vilket innebär lägre strömrusning vid tändning av lamporna. Det innebär bättre anpassning av generatorns laddningspänning samt längre livslängd hos lamporna. Dessutom kan PWM användas för att behålla spänningen under en viss gräns även om generatorn skulle ladda mera, vilket sker kortvarigt vid temperaturkompenserad laddning eller återvinning vid retardation av fordonet. Det finns kretsar inbyggda i utgången som skickar ut en låg testström även om utgången är från (men CEM inte är i viloläge). Det betyder att öppen krets (last saknas) kan detekteras även om utgången är från. Testströmmen genom en last orsakar ett visst spänningsfall som ska vara lägre än en viss gräns. Om lasten saknas blir spänningsfallet lika med testspänningen och öppen krets konstateras av övervakningsprogram. Strömförbrukningen övervakas genom ett (litet) spänningsfall intern i kretsen, jmfr shuntarna på gamla CEM på V70N men här är det inbyggt och spänningsfallet är mycket mindre. Om strömförbrukningen är för låg detekteras lampfel, om strömförbrukningen är hög ökar spänningsfallet och överlast/kortslutning detekteras och utgången slås från. Oftast saknas säkringar och endast denna funktion finns som kortslutningsskydd. I senare varianter av utgångssteg finns även teknik med hallelement för strömdetektering som endast känner fältet som strömmen orsakar och därigenom behövs inget spänningsfall alls.

Så till de praktiska konsekvenserna:

Switchad omvandlare: PWM kan störa och medföra att omvandlaren triggas på felaktigt sätt och kan därigenom orsaka upprepade kortvariga strömspikar. Men energin är troligen inte så stor eftersom några större induktanser inte brukar finnas i sådana omvandlare. Transientskyddet i CEM:s utgångssteg borde klara detta. Men funktionen på omvandlaren kan bli felaktig. Dessutom kan omvandlaren uppfattas som öppen krets när CEM:s utgång är från och detta kan förhindra återaktivering av utgången innan ny komplett reset gjorts, ofta att bilen startas på nytt (vissa mjukvarustyrningar är prgrammerade så)

Xenonballaster: PWM stör ofta initieringen vilket innebär att ballasten inte lämnar initieringsproceduren med strömspikar som följd och slitage på xenonlampan. Strömmarna vid uppstart är ofta drygt 2 gånger märkströmmen och kvarstår under lång tid om initieringen störs. Under denna tid är strömmen i form av rippel. Detta medför ofta problem. Beroende på gemensamma minusledare med strömförbrukare som även har LIN-buss (V50 torkarmotor) så kan det innebära störningar som slår ut torkarmotorn. Detta finns verkliga exempel på. På en del bilar är strömmatningen till utgångsstegen inne i CEM gemensam med matningen till hela CEM och dess CPU. Om matningen är underdimensionerad kan strömrippel på CEM:s utgångar orsaka störningar inne i CEM, antingen genom kopplade fältöverföringar eller spänningsvariationer, och påverka programexekveringen.

LED: PWM kan störa funktionen. Testströmmen som CEM:s utgång skickar ut i frånläge kan medföra att små LED:s lyser svagt hela tiden, eller flimrar. LED har ett framspänningsfall som ofta är större än spänningsgränsen för öppen krets i frånläge vilket medför att utgången kan förbli från tills bilen startats om. Energin vid back-emk i små LED omvandlare är i regel försumbar och är inget farligt för utgångsstegen.

Det finns flera knep att komma runt problem. Det mest välkända är en sk. canceller för xenon som består av en diod i serie med en kondensator för att ta hand om PWM-problemet och ett motstånd för att ta hand om skillnaden i strömförbrukning. Men den skyddar inte helt mot back-emk.

Vissa bilmodeller har inga problem med konvertering till xenon eller LED, men andra bilar kan ha stora problem. Allt beror på hur ledningarna är dragna, ev. gemensamma minusledare, typ av utgångssteg i CEM, hur utgångsstegen matas inne i CEM (separat eller gemensam med CPU) och de olika programstyrda övervakningsfunktionerna. I många fall innebär en detektering för öppen krets eller låg strömförbrukning lampfel och felkod sätts. Detta innebär på vissa bilar att utgången är från tills bilen startats om. I andra fall sätts endast felkod.

Om detta går att skriva hur mycket som helst. Detta är bara toppen på isberget.

[andersuw]

Bara att tacka och ta emot för värdefull information även om det bara är toppen på ett isberg. :D

Till det jag redan kände till hör att PWM ibland används samt att CEM skickar en svag testström för att testa om kretsen är OK även när utgången är avstängd (vilket förstås också förstärker skyddet i händelse av att motståndet visar sig vara för lågt). För de dioder jag monterat istället för lamporna i skyltbelysningen på min V70 -15 innebär det också, i linje med vad du säger, att de glöder svagt en stund efter att de slagits av tills datorsystemet går i dvala. Det är dock inget jag finner störande i det fallet. Man ser det inte om man inte går fram och kikar direkt på LEDen.

Enligt VIDA gäller också att utgången för skyltbelysningen slås ifrån permanent efter att felkod för fel i kretsen varit aktiv vid 100 körcykler. Utgången kan enligt samma källa sedan fås att fungera igen först sedan felkoden raderats. Vill minnas att detsamma sägs om andra övervakade utgångar också, eller åtminstone en del av dem. Detta visade sig emellertid inte stämma vad skyltbelysningen beträffar och det kanske inte gör det när det gäller andra utgångar heller. Jag hade till att börja med problem att hitta LEDer till skyltbelysningen med tillräcklig strömförbrukning för att CEM skulle låta bli att sätta felkod. Jag hittade så småningom LEDer av rätt beskaffenhet i det hänseendet men lät av ren nyfikenhet dem som gav felkod sitta kvar tills drygt 100 körcykler med aktiv kod uppnåtts och kunde då konstatera att utgången fortsatte att fungera på normalt sätt.