Мерцание противотуманных фар автомобиля

January 6, 2011 by admin Комментировать »

Эта простая схема для автомобилистов отличается своей эф­фективностью.

При ослеплении дальним светом движущегося навстречу транспортного средства водители, попавшие в такую ситуа­цию, сигналят также дальним светом, требуя переключить режим работы фар. Однако механическое переключение света фар (включить/выключить) стало уже давно обыден­ным явлением, редко воспринимается другими участниками движения и требует от водителя несколько раз воздейство­вать на переключатель света фар на рулевой колонке. Про­стая электрическая схема, приведенная на рис. 2.15, позво­ляет усовершенствовать режим дальнего света автомобиля и сделать управление автомобилем более комфортным.

Рис. 2.15. Электрическая схема устройства мерцания фар автомобиля

 

При замыкании цепи питания включателем SA1 электри­ческие лампы мерцают с частотой 10-15 Гц. Такое мерцание, воздействуя на встречный транспорт, привлечет внимание и вынудит переключить ослепляющий дальний свет фар води­теля встречного автомобиля. При прохождении туманных участков дорог устройство оказывается незаменимым, так как мерцающий свет, не воздействуя отрицательно на глаза водителя, позволяет существенно улучшить видимость. Ав­тор применяет желтые противотуманные фонари, однако цвет фильтров в данном случае не существенен.

Электронный узел в автомобиле подключается к аккумуля­торной батарее и к дополнительным фарам дальнего света.

О деталях

Выходные транзисторы рассчитаны на максимальную нагруз­ку до 10 А. Применение в качестве галогенных ламп дальнего света 12 В/50/55 Вт или 12V/60/100 Вт потребует токовой нагрузки соответственно в 4,6 А (55 Вт) или 8,3 А (100 Вт). Расчеты производятся по закону Ома Р = UI. Таким образом, в импульсном режиме выходным транзисторам ничего не угрожает.

Поскольку применение системы рассчитано на кратковре­менный режим – для привлечения внимания других участни­ков движения – транзисторы VT1 и VT2 нет необходимости устанавливать на радиаторы – они не успевают нагреваться. Их достаточно установить на теплоотводящие пластины 2×3 см. Такую схему можно использовать и со штатными световыми приборами, подключив ее параллельно нитям накала ламп дальнего света. Автор не сделал этого намеренно, считая, что нельзя подвергать даже теоретической опасности штатную электронику автомобиля, так как даже при случайном пробое перехода «коллектор-эмиттер» транзистора VT2 на лампу бу­дет подано напряжение постоянно. Следовательно, она будет постоянно светить, вводя в заблуждение других водителей.

Надежность схемы проверена длительной эксплуатацией в автомобиле. За время экспериментов с данным узлом ни одна микросхема не вышла из строя. Элементы монтируют­ся в пластмассовый корпус 5×10 см, который закрепляется под приборной доской автомобиля. Кнопка включения ре­жима мерцания SA1 типа «напольный включатель» крепится к кузову автомашины рядом с педалью сцепления (включа­тель можно приобрести в магазинах электротоваров). Про­вода от включателя SA1 к элементам узла и к галогенным лам­пам подключаются через разъем РП10-5.

Устройство не содержит дефицитных деталей, не требует налаживания и если элементы исправны, начинает работать сразу.

Рекомендуемая схема имеет много перспектив примене­ния. Так, например, радиолюбитель-конструктор может кор­ректировать время переключения ламп накаливания, напри­мер, увеличив сопротивление резистора R1 и максимальное сопротивление потенциометра R2 до 100 кОм и 47 кОм соот­ветственно; а емкость конденсатора С1 – до 500 мкФ. Таким образом, получится новое устройство с двумя переключаю­щимися каналами. Время заряда С1 (в течение которого на выходе интегрального таймера действует высокий уровень напряжения) определяется формулой: t1 = 0,685(R1+ Р)С, а время разряда (низкий уровень напряжения на выходе) оп­ределяется формулой t2 = 0,685РС, где R, Р – сопротивления резисторов, Ом; С – емкость, Ф; t – время, с.

Полный период колебаний для этой схемы равен Т= t1 +t2 = 0,685(R1 + 2Р)С.

Микросхема КР1006ВИ1 (зарубежный аналог NE555) не критична к питающему напряжению и стабильно работает в диапазоне напряжений 4,5-16 В. Вариантов применения этой схемы много, и они ограничиваются только фантазией радио­любителя. Простота сборки и наглядность результата доста­вит удовольствие вам и поможет привить вашим детям захва­тывающий интерес к радиотехнике.

Технические характеристики устройства

Напряжение питания, В                                                     9-12

Ток потребления, мА (кроме электрических <30 ламп нагрузки)

Время положительного импульса (свечения 0,049-0,54 лампы) регулируется в диапазоне

Принцип работы электрической схемы

В основе схемы – интегральный таймер КР1006ВИ1, вклю­ченный по схеме автогенератора.

Эта многофункциональная микросхема содержит в себе более 30 дискретных электронных компонентов, транзисто­ров, резисторов, диодов. Очевидно, если собрать такую схе­му из отдельных компонентов, то она будет во много раз больше, чем монолитная микросхема.

Этот таймер применяется в устройствах, предназначенных для синхронизации, генерации импульсов, широтно-импульс- ной модуляции, фазоимпульсной модуляции и последователь­ного тактирования, а также в устройствах, регистрирующих пропуски импульсов. Потребляемый самой микросхемой ток в зависимости от режима работы находится в пределах 3-15 мА.

При подаче питания оксидный конденсатор С1 имеет очень малое сопротивление электрическому току и начинает заряжаться через резисторы R1 и R2 от источника питания. В первый момент времени на входе запуска (вывод 2 микро­схемы DA1) импульс отрицательный, а на выходе микросхе­мы (вывод 3 DA1) устанавливается напряжение высокого логического уровня. Транзистор открывается и включает лампу EL1.

Базы транзисторных ключей VT1 и VT2 подключены па­раллельно, поэтому управляющий сигнал универсального тай­мера воздействует на транзисторы одновременно. Однако в каждый момент времени открытым является только один из транзисторов. Это следует из условия их разной проводимос­ти. Таким образом, напряжение высокого логического уровня (7-10 В) открывает транзистор VT1 и соответственно зажига­ет электрическую лампу EL1, а напряжение низкого уровня (0,25-0,55 В, относительно общего провода) запирает транзи­стор VT1 и одновременно открывает транзистор VT2. Через его р-n переход «эмиттер-коллектор» течет ток и зажигает лам­пу EL2.

Напряжение на заряжающемся конденсаторе С1 растет по экспоненциальному закону с постоянной времени t = RC, где R – сумма сопротивлений R1 и R2. Когда напряжение на обкладках конденсатора С1 достигает уровня 2/3Un, внут­ренний компаратор сбрасывает триггер микросхемы в исход­ное состояние, а триггер в свою очередь быстро разряжает конденсатор С1 и переключает выходной каскад в состояние с низким уровнем напряжения. Таким образом, периодичес­кий заряд конденсатора С1 осуществляется через цепь сопро­тивлений R1R2, а разряд – только через R2. Это позволяет точно регулировать скважность импульсов, задавая соотноше­ние между сопротивлениями этих резисторов. В данном режи­ме напряжение на обкладках конденсатора С1 изменяется в пределах l/3Un-2/3Un.

Скорость заряда конденсатора и порог срабатывания внут­реннего компаратора прямо пропорциональны напряжению питания, поэтому длительность выходного импульса от на­пряжения питания не зависит. Выход таймера переключает­ся, резко изменяя напряжение на выводе 3, чем обеспечива­ется попеременное включение ламп (нагрузки). Переменным резистором R2 регулируется подача смещения на вывод 2 микросхемы DA1. При максимальном сопротивлении этого резистора постоянному току частота следования импульсов автогенератора минимальна – электрические лампы переклю­чаются раз в две секунды.

При минимальном сопротивлении резистора R2 (его дви­жок в верхнем по схеме положении) конденсатор С1 заряжает­ся и разряжается несколько раз в секунду – так же быстро пере­ключаются выходные транзисторы. Окружающая температура влияет на емкость электролитических (оксидных) конденсато­ров, поэтому для стабильности частоты переключения ламп времязадающий конденсатор С1 должен применяться с каче­ственными параметрами ТКЕ (температурный коэффициент емкости). Он может быть, например, типа К50-33 или фирмы TESLA. Постоянный резистор R3 (МЛТ-0,5) ограничивают ток стабилизатора напряжения на элементах С2, VD2 в мо­менты форсированной работы двигателя автомобиля и брос­ков напряжения в бортовой сети автомобиля. Стабилитрон VD1 должен быть рассчитан на напряжение стабилизации 10-12 В. Для этого (кроме указанного на схеме) подходят КС213Б, КС213Ж, Д814Д.

Вывод 5 микросхемы DA1 нужно оставить свободным или подключить к общему проводу через конденсатор типа КМ, группы ТКЕ Н70, емкостью 0,01 мкФ. Это в данной схеме не принципиально. Кремниевые транзисторы VT1 и VT2 мож­но заменить КТ819БМ и КТ818БМ соответственно.

Другой вариант применения устройства

Еще один вариант – использование устройства в качестве тестера для микросхем КР1006ВИ1. Для этого печатная пла­та должна монтироваться в корпус так, чтобы панель для микросхемы оставалась доступной. Вместо ламп EL1 и EL2 в таком случае используют маломощные светодиоды типа АЛ307Б, включенные последовательно с ограничительными резисторами 270-560 Ом. Смену испытуемых таймеров сле­дует производить при отключенном напряжении питания, уделяя особое внимание правильной установке в панель тестируемого прибора (первый от ключа вывод микросхе­мы должен строго соответствовать первому выводу панели).

Попеременное свечение светодиодных индикаторов сви­детельствует о нормальной работе тестируемого таймера. Микросхема при работе устройства может незначительно нагреваться до температуры +30…+40 °С. Элементом пита­ния устройства может быть как автономный (аккумулятор­ная батарея автомобиля), так и стационарный источник пи­тания со стабилизированным напряжением.

Все радиоэлементы устанавливаются на печатной плате методом пайки. Для удобства монтажа на плате показано рас­положение элементов. В целях предотвращения отслаива­ния токопроводящих дорожек платы и перегрева элементов, время пайки одного контакта не должно превышать 2-3 с. Для работы используйте паяльник мощностью не более 40 Вт. Рекомендуется применять припой марки ПОС61М или ана­логичный, а также жидкий неактивный флюс для радиомон­тажных работ (например 30% раствор канифоли в этиловом спирте).

Последовательность действий при первом включении устройства

1.    Установите движок переменного резистора R2 в сред­нее положение.

2.    Включите питание.

3.     Переменным резистором R2 установите необходимую частоту переключения электрических ламп.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты