Регулятор для автомобильных стеклоочистителей

February 5, 2011 by admin Комментировать »

набор NS070

Владельцы автомобилей, конечно же, знают, что они оснащены стеклоочистительной системой, способной работать только в двух ре­жимах: медленном и ускоренном. Медленный режим хорош, когда, на­пример, накрапывает редкий дождь. Стеклоочистители автомобиля ра­ботают с довольно малой периодичностью практически не отнимая внимания водителя. Если дождь усиливается, то вы переключаете сис­тему на ускоренный режим работы. Частота работы «дворников» высо­ка, ведь им надо успеть очистить стекло, чтобы видимость дороги води­телем была достаточно хорошей.

Недостатком подобного алгоритма работы автомобильной системы стеклоочистки является невозможность плавного выбора частоты пе­ремещения «дворников» ветрового стекла. Такое бывает полезным в зависимости от конкретных погодных условий. Вы можете сами по­добрать оптимальную частоту работы «дворников», что очень удобно. Именно с такой задачей успешно справится регулятор для автомо­бильных стеклоочистителей, который может быть собран из набора NS070. Кроме того, это устройство имеет два различных режима рабо ты (прерывистый и непрерывный), что делает его еще более привлека­тельным для использования. В обоих режимах доступна плавная регу­лировка частоты.

Конструкция регулятора довольно проста, поэтому его сборка, а также установка собранной платы в автомобиль не отнимут много вре­мени и не вызовут каких-либо затруднений.

Технические характеристики

Напряжение питания [В]      12

Максимальный ток потребления [мА]              50

Периодичность срабатывания [с]       10—60

Описание работы регулятора для автомобильных стеклоочистителей

Рис. 2. Электрическая схема регулятора для автомобильных стеклоочистителей

Внешний вид регулятора для автомобильных стеклоочистителей и его электрическая схема показаны на Рис. 1 и Рис. 2.

Рис. 1. Внешний вид регулятора для автомобильных стеклоочистителей

Регулятор построен на опе­рационном усилителе U1, включенном по схеме автогене­ратора. Из теории цепей и сиг­налов известно, что любую уси­лительную схему можно ввести в автогенераторный режим, ес­ли использовать цепочку поло­жительной обратной связи. Та­кую схему очень легко реализо­вать, используя операционный усилитель, имеющий два про­тивофазных входа. Один из них дает нулевой сдвиг фаз выход­ного сигнала, а другой — 180°. Первых вход операционного усилителя принято называть неинверти- рующим, второй соответственно инвертирующим. Требуемую положи­тельную обратную связь легко получить, соединив выход операционно­го усилителя с неинвертирующим входом через некоторое сопротивле­ние, создав при этом необходимые условия для генерации.

В схеме регулятора, приведенной на Рис. 2, цепочка положитель­ной обратной связи состоит из резистора R5.

Когда тумблер S1 замкнут, реализуется прерывистый режим работы регулятора. При включении питания конденсатор С2 будет быстро за­ряжаться через резисторы R1-R5-R3. Диод D1 предотвращает быстрый разряд С2 через база-эмиттерную цепь транзистора Q1. Поскольку С2 заряжен, оба входа операционного усилителя эквипотенциальны и на­пряжение на выходе микросхемы U1 близко к нулю. Следствием этого является закрытый транзистор Q1 и обесточенная обмотка реле К1.

Нулевое напряжение на выходе операционного усилителя приво дит к постепенному разряду конденсатора С2 через резистивную це­почку P1R4, после чего на выходе микросхемы U1 появляется напря­жение, приблизительно равное половине напряжения питания схемы Транзистор Q1 откроется, подключив к источнику питания реле, кото рое, в свою очередь, скоммутирует нагрузку (двигатель стеклоочисти­телей). Следует заметить, что циклическое повторение процессов заря­да/разряда С2 формирует на выходе U1 последовательность импуль­сов, приводящих к периодическому запиранию/отпиранию ключевого транзистора, то есть выключению или включению двигателя стекло­очистителя. Поскольку время заряда емкости С2 меньше времени ее разряда, то длительность сформированных микросхемой U1 импуль­сов будет значительно меньше частоты их повторения, которую задает цепочка P1R4. Нетрудно догадаться, что длительность импульсов можно менять, изменяя сопротивление резистора R3.

Непрерывный режим работы регулятора реализуется при размык. нии контактов тумблера S1. В этом случае время заряда конденсатора примерно равно времени его разряда, и на выходе операционного уси­лителя получится последовательность, близкая к меандру.

Диод D3 предназначен для защиты микросхемы U1 от выхода из строя при случайном изменении полярности питающего напряжения. Диод D2 сглаживает пульсации напряжения при переключении транзистора Q1, нагруженного на индуктивную нагрузку электромагнитного реле.

Сборка регулятора

для автомобильных стеклоочистителей

Перед сборкой регулятора для автомобильных стеклоочистителей внимательно ознакомьтесь с приведенными в начале этой книги реко­мендациями по монтажу электронных схем. Это поможет избежать порчи печатной платы и отдельных элементов схемы. Перечень эле­ментов набора приведен в Табл. 1.

Отформуйте выводы элементов, установите их на плату и припаяй­те выводы. Подключите к плате регулятора провода от стабилизиро­ванного источника питания или бортовой сети автомобиля согласно схеме, показанной на Рис.3. Включите питание регулятора стекло­очистителей. Переменным резистором Р1 установите необходимую

ХГаблица 1. Перечень элементов набора NS070

Позиция

Характеристика

Наименование и/или примечание

Кол-во

Rl, R2, R5

3.9 кОм

Оранжевый, белый, красный*

3

R3

6.8 кОм

Голубой, серый, красный*

1

R4

47 кОм

Желтый, фиолетовый, оранжевый*

1

Р1

470 кОч

Переменный резистор

1

jci, С2

100 мкФ, 25 В

Электролитический конденсатор

2

DI, D2

1N4148

Диоды

2

D3

1N4001

Диод

1

Q1

ВС548

Транзистор

1

U1

TL081 или LF351

Микросхема ОУ

1

К1

 

Реле 12 В; 125 В/3 А

1

 

DIP-8

Панелька для микросхемы

1

 

 

Контакты штыревые

7

1093

33×86 мм

Плата печатная

1

* Цветовая маркировка на резисторах.

[частоту работы «дворников». Проверьте функционирование устрой­ства при разных режимах, когда тумблер S1 замкнут и разомкнут.

На этом этане настройку регулятора работы стеклоочистителей можно считать оконченной.

Рис. 3. Схема подключения регулятора

Несмотря на то что устройство будет эксплуатироваться встроен­ным в автомобиль, все же необходимо позаботиться о том, чтобы пе­чатная плата не подвергалась попаданию влаги на токоведущие поверхности схемы. В то же время нужно исключить и механические повреждения компонентов регулятора. Чтобы обеспечить эти требова­ния, поместите собранное устройство в герметичный корпус. Коне трукция платы предусматривает ее установку в корпус: для этого имс ются монтажные отверстия по краям платы. Теперь регулятор можно смонтировать в удобном месте.

Возникающие при сборке проблемы можно обсудить на конферен­ции сайта http: //www.masterkit.ru, а вопросы можно задать по адресу: infomk@masterkit.ru.

Наборы NS070, а также и другие наборы из каталога МАСТЕР КИТ можно приобрести в магазинах радиодеталей или на радиорынках.

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