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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Controlador de lâmpada de carro. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Automóvel. Dispositivos eletrônicos O sensor em dispositivos de controle geralmente é um resistor de medição de corrente [1; 2], o que muitas vezes limita seu uso, por exemplo, devido a uma grande queda de tensão no circuito controlado e potência inútil dissipada pelo sensor de corrente. Em [3], essas deficiências são minimizadas, mas complicando o circuito. No dispositivo proposto, é utilizado um método diferente de controle da corrente no circuito da lâmpada - um método de relé que utiliza a histerese de um relé eletromagnético e o pulso de corrente inicial inerente a uma lâmpada incandescente quando ligada. Este método permite reduzir a queda de tensão no circuito controlado para um valor insignificante. Ao contrário dos dispositivos descritos anteriormente, indica três estados das lâmpadas. O diagrama esquemático do controlador da luz de freio é mostrado na fig. 1.
O sensor de corrente é um relé reed K1, cujo enrolamento está conectado em série ao circuito das lâmpadas de sinalização HL2, HL3. Um gerador de pulso controlado com um período de cerca de 1.1 s é montado nos elementos lógicos DD1.2, DD0,5. O elemento DD1.3 é um interruptor eletrônico que opera com um atraso de tempo. O transistor VT1 é um amplificador de corrente carregado com LED HL1. Quando o pedal do freio não é pressionado e os contatos SF1 associados a ele estão abertos, apenas o gerador de pulsos funciona. A entrada inferior do elemento DD1.3 de acordo com o diagrama é conectada a um fio comum através dos resistores R4, R5. Portanto, os pulsos não passam por este elemento e sua saída é alta. O nível baixo na saída do inversor DD1.4 fecha o transistor VT1 - LED HL1 está desligado. Quando você pressiona o pedal do freio, ele fecha os contatos SF1 e a corrente da rede de bordo começa a fluir pelo fusível FU1 do carro, o enrolamento K1 e as lâmpadas HL2, HL3. Se ambas as lâmpadas estiverem funcionando ao mesmo tempo, então sua corrente de partida, embora breve, mas quase dez vezes maior que a nominal, leva a uma operação confiável do relé K1. Os contatos K1.1 do reed switch fecham, a tensão de alimentação do divisor resistivo R1R2 através do diodo VD1 é fornecida às entradas combinadas do elemento DD1.1 e bloqueia a operação do gerador, e um nível alto é fixado em a saída do elemento DD1.2. Os valores dos resistores R1, R2 são escolhidos de forma que, em uma corrente relativamente pequena através do reed switch, a tensão retirada do divisor corresponda a um nível de unidade. Após um curto período de tempo, a corrente no circuito da lâmpada diminuirá para o valor nominal, mas a chave reed K1.1 permanece fechada, pois a corrente nominal das duas lâmpadas HL2 e HL3 é maior que a corrente de liberação do relé K1 . Após o tempo Τ=R4-C2 (cerca de um segundo) a partir do momento em que o pedal do freio é pressionado, a tensão no capacitor C2 aumenta até o limite de comutação do elemento DD1.3. Um nível baixo aparece na saída do elemento e um nível alto aparece na saída do inversor DD1.4, abrindo o transistor VT1. O LED acende, indicando a integridade das lâmpadas. Após soltar o pedal, as lâmpadas HL2, HL3 se apagam, o enrolamento K1 é desenergizado e o reed switch abre, permitindo o funcionamento do gerador. Seus pulsos fecham periodicamente o transistor VT1, então o LED pisca. O capacitor C2 é descarregado através do resistor R4, enrolamento do relé K1 e lâmpadas HL2, HL3, e depois de um tempo, quando a tensão nele diminui para o limite de comutação do elemento DD1.3, os pulsos param de passar para a entrada do inversor. O transistor não abrirá, o LED desligará. Este modo de exibição permite que você tenha certeza de que as lâmpadas estão funcionando e ao mesmo tempo que o gerador está funcionando. Se, ao pressionar o pedal do freio, uma lâmpada estiver com defeito (o contato no cartucho queimou ou o contato foi quebrado), o relé funcionará primeiro sob a ação da corrente de partida do segundo - reparável - lâmpada. Mas a corrente nominal de uma lâmpada não é suficiente para manter o reed switch fechado e ele abre. Esse processo dura várias dezenas de milissegundos e não afeta a exibição de forma alguma. Após um segundo, o elemento DD1.3 começará a passar pulsos do gerador e o LED começará a piscar. Quando o pedal do freio é liberado, o processo é semelhante ao discutido acima. No caso de ambas as lâmpadas falharem uma após a outra ou seu circuito de energia for interrompido, o interruptor reed não fechará e o LED piscará, como no caso de uma lâmpada com defeito. Acontece que o fusível FU1 queima (ou seus contatos são oxidados). Então a tensão de alimentação não é fornecida ao dispositivo e quando você pressiona o pedal do freio, a indicação desaparece completamente. Obviamente, uma lâmpada incandescente também pode ser usada como indicador, mas a confiabilidade do LED é maior. O controlador usa resistores S2-ZZN, OMLT; capacitores - cerâmicos, KM-5, KM-6 e óxido - K50-35. Em vez de K561LA7, o chip KR1561LA7 é adequado. Podemos substituir o transistor KT315G por qualquer transistor np-p de silício, por exemplo, KT501G-KT501E. Interruptor Reed - KEM-1; seu enrolamento contém nove voltas de fio de enrolamento de cobre PEV-2 0,8. Se for usado um reed switch menor, então o número de voltas deve ser reduzido, aproximadamente 1,5 ... 2 vezes. O soquete do conector X1 é RGN-1-3 e a inserção é RSh2N-1-17. Ao substituir um conector por outro, é necessário levar em consideração as condições de sua operação - vibração e choque, alta umidade e temperatura. Conectores X2 e XZ, projetados para alta corrente, são usados para automóveis; é permitido substituí-los por terminais de parafuso. É melhor substituir o LED AL307M por um L-53SRC-E mais brilhante da Kingbright. Estruturalmente, o dispositivo é montado em uma placa de circuito conectada com fio MGTF com seção transversal de 0,07 mm2 e colocado em uma caixa isolante adequada. O bloco conector X1 é fixado em sua parte final. Para a fabricação do relé, um tubo é selecionado ou colado em papel grosso para que o reed switch possa entrar facilmente. Tubos rígidos também são adequados de qualquer outro material não magnético - metal ou plástico. Um enrolamento é enrolado ao redor do tubo de modo que o comprimento axial do enrolamento seja um pouco menor que o comprimento da lâmpada do interruptor reed e revestido com cola epóxi. As conclusões são reduzidas para 8 ... 10 mm e atendidas para montagem na placa. Os condutores que conectam o enrolamento do relé ao sistema elétrico do veículo devem ter seção transversal não menor (ou melhor, um pouco maior) que a dos fios das lâmpadas. O controlador deve ser colocado o mais próximo possível dos contatos SF1 e fixado com segurança. O LED é montado no painel. Ao ajustar o controlador conectado ao carro, a sensibilidade necessária do relé é selecionada movendo o interruptor reed em relação ao enrolamento. O reed switch na posição ideal é fixado no tubo com gotas de cola. Na fig. 2 mostra um diagrama de um controlador semelhante para luzes de médios e máximos.
Aqui, no gatilho Schmitt DD1.1, é montado um gerador de clock com um período de repetição de cerca de 0,5 s, no gatilho DD1.2 - um inversor de buffer, nos gatilhos DD1.3, DD1.4 - interruptores eletrônicos com um tempo atraso, semelhantes aos utilizados no dispositivo anterior, para os canais de farol alto e baixo, respectivamente. Os transistores VT1, VT2 servem como amplificadores de corrente, sua carga é um LED HL1 de duas cores. Os sensores de corrente K1 e K2 são os mesmos relés reed. O gerador opera continuamente, independentemente do estado dos interruptores reed K1.1 e K2.1. Como os dois canais são iguais, consideraremos a operação apenas do canal de farol baixo. Do gerador de pulsos, a sequência de clock através do inversor DD1.2 é fornecida à entrada superior do gatilho DD1.4 de acordo com o esquema. Como a entrada do gatilho inferior está conectada ao invólucro através do enrolamento do relé K1, fusíveis FU1, FU2 e lâmpadas de médios EL1, EL2 (bem como através dos resistores R5, R8), sua saída é alta. O transistor VT2 e o LED HL1 estão desligados. Quando as lâmpadas EL1, EL2 estão em boas condições, o acendimento dos médios leva ao aparecimento de tensão no conector X2, pelo que se acendem. A partir de sua corrente inicial, o relé K1 é ativado e, através da chave reed K1.1, a tensão é fornecida à entrada superior do gatilho Schmitt DD1.4, mas o gatilho não muda de estado. Após estabelecer a corrente nominal através das lâmpadas, o reed switch permanece fechado. Após cerca de um segundo, a tensão no capacitor C3, aumentando, atinge um nível alto na entrada do gatilho, ele muda para o estado zero. O transistor VT2 abre e liga o conjunto de LED "verde" HL1. Quando os médios são desligados, a tensão de alimentação no conector X2 desaparece, as lâmpadas se apagam, o relé abre o reed switch K1.1. Pulsos do gerador alternam periodicamente o gatilho DD1.4, o que faz com que o LED pisque em verde. Depois de algum tempo, o capacitor C3 será descarregado e o gatilho Schmitt DD1.3 bloqueará novamente a passagem de pulsos do gerador para a base do transistor VT2. Se pelo menos uma lâmpada (ou seu fusível) queimar, ligar o farol baixo fará com que um sinal verde pisque após um segundo, indicando ao motorista que ocorreu um mau funcionamento. Este controlador não pode indicar com precisão o motivo da ausência do brilho da lâmpada. O segundo canal - farol alto - funciona de maneira semelhante, apenas o LED "vermelho" do conjunto HL1 serve como indicador. Em vez do KT209G, qualquer transistor da série KT503 pode ser usado no dispositivo. É aconselhável substituir o LED ALC331A por um análogo de maior brilho, por exemplo, L-59EGC da Kingbright. Com o chip KR1561TL1, que permite uma tensão de alimentação mais alta, o controlador funcionará de forma mais confiável. Os relés K1 e K2 usam os mesmos reed switches KEM-1. O enrolamento do relé K1 contém 6 voltas e o K2 tem 2 voltas, enroladas com fio PEV-2 com diâmetro de pelo menos 1,5 mm. A placa de circuito do dispositivo é colocada em uma caixa isolante de dimensões adequadas, que é fixada próximo ao relé de farol alto e baixo do carro. Os relés K1 e K2 são conectados ao sistema elétrico com quatro fios isolados flexíveis com seção transversal de pelo menos 2 mm2. A operação dos controladores descritos em um carro VAZ-2106 por vários anos mostrou sua confiabilidade e facilidade de uso. Literatura
Autor: V. Khromov
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