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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Controller lampada per auto. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Automobile. Dispositivi elettronici Il sensore nei dispositivi di controllo è solitamente un resistore di misurazione della corrente [1; 2], che spesso ne limita l'uso, ad esempio a causa di una forte caduta di tensione nel circuito controllato e di una potenza inutile dissipata dal sensore di corrente. In [3], queste carenze sono minimizzate, ma complicando il circuito. Nel dispositivo proposto viene utilizzato un metodo diverso per controllare la corrente nel circuito della lampada: un metodo a relè che utilizza l'isteresi di un relè elettromagnetico e l'impulso di corrente iniziale insito in una lampada a incandescenza quando viene accesa. Questo metodo consente di ridurre la caduta di tensione nel circuito controllato a un valore trascurabile. A differenza dei dispositivi descritti in precedenza, indica tre stati delle lampade. Lo schema schematico del controller delle luci di arresto è mostrato in fig. uno.
Il sensore di corrente è un relè reed K1, il cui avvolgimento è collegato in serie al circuito delle lampade di segnalazione HL2, HL3. Sugli elementi logici DD1.1, DD1.2 è montato un generatore di impulsi controllati con periodo di circa 0,5 s. L'elemento DD1.3 è un interruttore elettronico che funziona con un ritardo. Il transistor VT1 è un amplificatore di corrente caricato con LED HL1. Quando il pedale del freno non è premuto ei contatti SF1 ad esso associati sono aperti, funziona solo il generatore di impulsi. L'ingresso inferiore dell'elemento DD1.3 secondo lo schema è collegato a un filo comune attraverso i resistori R4, R5. Pertanto, gli impulsi non passano attraverso questo elemento e la sua uscita è alta. Il livello basso all'uscita dell'inverter DD1.4 chiude il transistor VT1 - il LED HL1 è spento. Quando si preme il pedale del freno, si chiudono i contatti SF1 e la corrente dalla rete di bordo inizia a fluire attraverso il fusibile FU1 dell'auto, l'avvolgimento K1 e le lampade HL2, HL3. Se entrambe le lampade funzionano contemporaneamente, la loro corrente di avviamento, sebbene breve, ma quasi dieci volte maggiore di quella nominale, porta a un funzionamento affidabile del relè K1. I contatti K1.1 dell'interruttore reed si chiudono, la tensione di alimentazione dal partitore resistivo R1R2 attraverso il diodo VD1 viene fornita agli ingressi combinati dell'elemento DD1.1 e blocca il funzionamento del generatore e viene fissato un livello alto l'output dell'elemento DD1.2. I valori dei resistori R1, R2 sono scelti in modo tale che, a una corrente relativamente piccola attraverso l'interruttore reed, la tensione prelevata dal partitore corrisponda a un livello unitario. Dopo un breve periodo di tempo, la corrente nel circuito della lampada scenderà al valore nominale, ma l'interruttore reed K1.1 rimarrà chiuso, poiché la corrente nominale delle due lampade HL2 e HL3 è maggiore della corrente di sgancio del relè K1 . Trascorso il tempo Τ=R4-C2 (circa un secondo) dal momento in cui viene premuto il pedale del freno, la tensione ai capi del condensatore C2 sale fino alla soglia di commutazione dell'elemento DD1.3. Un livello basso appare all'uscita dell'elemento e un livello alto appare all'uscita dell'inverter DD1.4, aprendo il transistor VT1. Il LED si accende, indicando lo stato di salute delle lampade. Dopo aver rilasciato il pedale, le lampade HL2, HL3 si spengono, l'avvolgimento K1 viene diseccitato e l'interruttore reed si apre, consentendo il funzionamento del generatore. I suoi impulsi chiudono periodicamente il transistor VT1, quindi il LED lampeggia. Il condensatore C2 viene scaricato attraverso il resistore R4, l'avvolgimento del relè K1 e le lampade HL2, HL3 e dopo un po ', quando la tensione ai suoi capi diminuisce fino alla soglia di commutazione dell'elemento DD1.3, gli impulsi smetteranno di passare all'ingresso dell'inverter. Il transistor non si aprirà, il LED si spegnerà. Questa modalità di visualizzazione consente di assicurarsi che le lampade funzionino e allo stesso tempo che il generatore funzioni. Se, quando si preme il pedale del freno, una lampada si è rivelata difettosa (il contatto nella cartuccia si è bruciato o il contatto si è rotto), il relè funzionerà prima sotto l'azione della corrente di avviamento del secondo - riparabile - lampada. Ma la corrente nominale di una lampada non è sufficiente per mantenere chiuso l'interruttore reed e si apre. Questo processo dura diverse decine di millisecondi e non influisce in alcun modo sulla visualizzazione. Dopo un secondo, l'elemento DD1.3 inizierà a trasmettere impulsi dal generatore e il LED inizierà a lampeggiare. Quando il pedale del freno viene rilasciato, il processo è simile a quello discusso sopra. Nel caso in cui entrambe le lampade si guastino una dopo l'altra o il loro circuito di alimentazione sia interrotto, l'interruttore reed non si chiuderà affatto e il LED lampeggerà, come con una lampada difettosa. Succede che il fusibile FU1 si bruci (o che i suoi contatti siano ossidati). Quindi la tensione di alimentazione non viene fornita al dispositivo e quando si preme il pedale del freno, l'indicazione è completamente assente. Naturalmente, come indicatore può essere utilizzata anche una lampada a incandescenza, ma l'affidabilità del LED è maggiore. Il controller utilizza resistori S2-ZZN, OMLT; condensatori - ceramica, KM-5, KM-6 e ossido - K50-35. Invece di K561LA7, è adatto il chip KR1561LA7. Possiamo sostituire il transistor KT315G con qualsiasi transistor np-p al silicio, ad esempio KT501G-KT501E. Interruttore reed - KEM-1; il suo avvolgimento contiene nove spire di filo per avvolgimento in rame PEV-2 0,8. Se viene utilizzato un interruttore reed più piccolo, il numero di giri deve essere ridotto, circa 1,5 ... 2 volte. La presa del connettore X1 è RGN-1-3 e l'inserto è RSh2N-1-17. Quando si sostituisce un connettore con un altro, è necessario tenere conto delle condizioni del suo funzionamento: vibrazioni e urti, elevata umidità e temperatura. I connettori X2 e XZ, progettati per correnti elevate, sono utilizzati per le automobili; è consentito sostituirli con morsetti a vite. È meglio sostituire il LED AL307M con un L-53SRC-E più luminoso di Kingbright. Strutturalmente il dispositivo è assemblato su una scheda cablata con filo MGTF di sezione 0,07 mm2 e posta in apposita scatola isolante. Il blocco connettore X1 è fissato nella sua parte terminale. Per la fabbricazione del relè, un tubo viene selezionato o incollato da carta spessa in modo che l'interruttore reed possa facilmente entrarvi. I tubi rigidi sono adatti anche da qualsiasi altro materiale non magnetico: metallo o plastica. Un avvolgimento è avvolto attorno al tubo in modo che la lunghezza assiale dell'avvolgimento sia alquanto inferiore alla lunghezza del bulbo dell'interruttore reed e rivestito con colla epossidica. Le conclusioni sono accorciate a 8 ... 10 mm e revisionate per il montaggio sulla scheda. I conduttori che collegano l'avvolgimento del relè all'impianto elettrico del veicolo devono avere una sezione non inferiore (o meglio, un po' superiore) a quella dei cavi ai fanali. Il controller deve essere posizionato il più vicino possibile ai contatti SF1 e fissato saldamente. Il LED è montato sul cruscotto. Quando si regola il controller collegato all'auto, la sensibilità necessaria del relè viene selezionata spostando l'interruttore reed rispetto all'avvolgimento. L'interruttore reed nella posizione ottimale viene fissato nel tubo con gocce di colla. Sulla fig. 2 mostra uno schema di un controller simile per luci anabbaglianti e abbaglianti.
Qui, sul trigger Schmitt DD1.1, viene assemblato un generatore di impulsi di clock con un periodo di ripetizione di circa 0,5 s, sul trigger DD1.2 - un inverter buffer, sui trigger DD1.3, DD1.4 - interruttori elettronici con un temporizzazione, analoga a quella utilizzata nel dispositivo precedente, rispettivamente per i canali abbagliante e anabbagliante. I transistor VT1, VT2 fungono da amplificatori di corrente, il loro carico è un LED bicolore HL1. I sensori di corrente K1 e K2 sono gli stessi relè reed. Il generatore funziona continuamente, indipendentemente dallo stato degli interruttori reed K1.1 e K2.1. Poiché entrambi i canali sono uguali, considereremo il funzionamento del solo canale anabbagliante. Dal generatore di impulsi, la sequenza di clock attraverso l'inverter DD1.2 viene fornita all'ingresso superiore del trigger DD1.4 secondo lo schema. Poiché l'ingresso trigger inferiore è collegato alla custodia tramite l'avvolgimento del relè K1, i fusibili FU1, FU2 e le lampade anabbaglianti EL1, EL2 (nonché tramite i resistori R5, R8), la sua uscita è alta. Il transistor VT2 e il LED HL1 sono spenti. Quando le lampade EL1, EL2 sono in buone condizioni, l'accensione della luce anabbagliante porta alla comparsa di tensione sul connettore X2, a seguito della quale si accendono. Dalla loro corrente di avviamento, il relè K1 viene attivato e, attraverso l'interruttore reed K1.1, la tensione viene fornita all'ingresso superiore del trigger Schmitt DD1.4, ma il trigger non cambia il suo stato. Dopo aver stabilito la corrente nominale attraverso le lampade, l'interruttore reed rimane chiuso. Dopo circa un secondo, la tensione sul condensatore C3, aumentando, raggiunge un livello elevato all'ingresso del trigger, passa allo stato zero. Il transistor VT2 si apre e accende il gruppo LED "verde" HL1. Quando la luce anabbagliante è spenta, la tensione di alimentazione sul connettore X2 scompare, le luci si spengono, il relè apre l'interruttore reed K1.1. Gli impulsi del generatore commutano periodicamente il trigger DD1.4, che fa lampeggiare il LED in verde. Dopo qualche tempo, il condensatore C3 si scaricherà e il trigger di Schmitt DD1.3 bloccherà nuovamente il passaggio degli impulsi dal generatore alla base del transistor VT2. Se almeno una lampada (o il suo fusibile) si brucia, l'accensione della luce anabbagliante fa lampeggiare dopo un secondo un segnale verde, che indica al conducente che si è verificato un malfunzionamento. Questo controller non può indicare con precisione il motivo dell'assenza del bagliore della lampada. Il secondo canale - abbagliante - funziona in modo simile, solo il LED "rosso" del gruppo HL1 funge da indicatore. Invece di KT209G, nel dispositivo può essere utilizzato qualsiasi transistor della serie KT503. Si consiglia di sostituire il LED ALC331A con un analogo di maggiore luminosità, ad esempio L-59EGC di Kingbright. Con il chip KR1561TL1, che consente una tensione di alimentazione più elevata, il controller funzionerà in modo più affidabile. I relè K1 e K2 utilizzano gli stessi interruttori reed KEM-1. L'avvolgimento del relè K1 contiene 6 giri e K2 ha 2 giri, avvolto con filo PEV-2 con un diametro di almeno 1,5 mm. La scheda elettronica del dispositivo è collocata in una scatola isolante di opportune dimensioni, che viene fissata in prossimità del relè abbagliante e anabbagliante dell'auto. I relè K1 e K2 sono collegati all'impianto elettrico con quattro fili isolati flessibili con sezione di almeno 2 mm2. Il funzionamento dei controller descritti su un'auto VAZ-2106 per diversi anni ha dimostrato la loro affidabilità e facilità d'uso. Letteratura
Autore: V. Khromov
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