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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Autolampen-Controller. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Elektronische Geräte Der Sensor in Steuergeräten ist üblicherweise ein Strommesswiderstand [1; 2], was ihre Verwendung häufig einschränkt, beispielsweise aufgrund eines großen Spannungsabfalls im gesteuerten Stromkreis und einer nutzlosen Verlustleistung des Stromsensors. In [3] werden diese Mängel minimiert, allerdings durch eine Komplizierung der Schaltung. In dem vorgeschlagenen Gerät wird eine andere Methode zur Steuerung des Stroms im Lampenkreis verwendet – eine Relaismethode, die die Hysterese eines elektromagnetischen Relais und den Startstromimpuls nutzt, der einer Glühlampe beim Einschalten innewohnt. Mit dieser Methode können Sie den Spannungsabfall im gesteuerten Stromkreis auf einen vernachlässigbaren Wert reduzieren. Im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen Geräten zeigt es drei Zustände der Lampen an. Das schematische Diagramm der Bremslichtsteuerung ist in Abb. 1 dargestellt. eines.
Der Stromsensor ist ein Reed-Relais K1, dessen Wicklung in Reihe mit dem Stromkreis der Signallampen HL2, HL3 geschaltet ist. Auf den Logikelementen DD1.1, DD1.2 ist ein gesteuerter Impulsgenerator mit einer Periode von ca. 0,5 s aufgebaut. Element DD1.3 ist ein elektronischer Schalter, der zeitverzögert arbeitet. Der Transistor VT1 ist ein mit der LED HL1 beladener Stromverstärker. Bei nicht betätigtem Bremspedal und geöffneten SF1-Kontakten arbeitet nur der Impulsgeber. Der untere Eingang des DD1.3-Elements gemäß Diagramm ist über die Widerstände R4, R5 mit einem gemeinsamen Draht verbunden. Daher passieren keine Impulse dieses Element und sein Ausgang ist hoch. Der niedrige Pegel am Ausgang des Wechselrichters DD1.4 schließt den Transistor VT1 – LED HL1 ist aus. Wenn Sie das Bremspedal betätigen, werden die Kontakte SF1 geschlossen und der Strom aus dem Bordnetz beginnt durch die Sicherung FU1 des Fahrzeugs, die Wicklung K1 und die Lampen HL2, HL3 zu fließen. Wenn beide Lampen gleichzeitig arbeiten, führt ihr Anlaufstrom, obwohl kurz, aber fast zehnmal größer als der Nennstrom, zu einem zuverlässigen Betrieb des Relais K1. Die Kontakte K1.1 des Reed-Schalters schließen, die Versorgungsspannung vom Widerstandsteiler R1R2 über die Diode VD1 wird den kombinierten Eingängen des DD1.1-Elements zugeführt und blockiert den Betrieb des Generators, und ein hoher Pegel wird fixiert die Ausgabe des DD1.2-Elements. Die Werte der Widerstände R1, R2 sind so gewählt, dass bei einem relativ kleinen Strom durch den Reed-Schalter die vom Teiler entnommene Spannung einem Einheitspegel entspricht. Nach kurzer Zeit sinkt der Strom im Lampenkreis auf den Nennwert ab, der Reedschalter K1.1 bleibt jedoch geschlossen, da der Nennstrom der beiden Lampen HL2 und HL3 größer ist als der Auslösestrom des Relais K1 . Nach der Zeit Τ=R4-C2 (etwa eine Sekunde) ab dem Moment der Betätigung des Bremspedals steigt die Spannung am Kondensator C2 auf die Schaltschwelle des Elements DD1.3 an. Am Ausgang des Elements erscheint ein niedriger Pegel und am Ausgang des Wechselrichters DD1.4 erscheint ein hoher Pegel, wodurch der Transistor VT1 geöffnet wird. Die LED leuchtet auf und zeigt den Zustand der Lampen an. Nach Loslassen des Pedals erlöschen die Lampen HL2, HL3, die Wicklung K1 wird stromlos und der Reedschalter öffnet, wodurch der Generator arbeiten kann. Seine Impulse schließen periodisch den Transistor VT1, sodass die LED blinkt. Der Kondensator C2 wird über den Widerstand R4, die Relaiswicklung K1 und die Lampen HL2, HL3 entladen, und nach einer Weile, wenn die Spannung an ihm auf die Schaltschwelle des Elements DD1.3 absinkt, werden die Impulse nicht mehr zum Eingang des Wechselrichters geleitet. Der Transistor öffnet nicht, die LED erlischt. Mit diesem Anzeigemodus können Sie sicherstellen, dass die Lampen funktionieren und gleichzeitig, dass der Generator funktioniert. Wenn sich beim Betätigen des Bremspedals herausstellt, dass eine Lampe defekt ist (der Kontakt in der Patrone ist durchgebrannt oder der Kontakt war unterbrochen), dann arbeitet das Relais zunächst unter der Wirkung des Anlaufstroms der zweiten - funktionsfähigen - Lampe. Der Nennstrom einer Lampe reicht jedoch nicht aus, um den Reed-Schalter geschlossen zu halten, und dieser öffnet. Dieser Vorgang dauert mehrere zehn Millisekunden und hat keinerlei Auswirkungen auf die Anzeige. Nach einer Sekunde beginnt das DD1.3-Element, Impulse vom Generator weiterzuleiten, und die LED beginnt zu blinken. Beim Loslassen des Bremspedals erfolgt der Vorgang ähnlich wie oben beschrieben. Für den Fall, dass beide Lampen nacheinander ausfallen oder ihr Stromkreis unterbrochen ist, schließt der Reed-Schalter überhaupt nicht und die LED blinkt, wie bei einer defekten Lampe. Es kommt vor, dass die Sicherung FU1 durchbrennt (oder ihre Kontakte oxidiert sind). Dann wird dem Gerät keine Versorgungsspannung zugeführt und beim Betätigen des Bremspedals fehlt die Anzeige komplett. Natürlich kann auch eine Glühlampe als Anzeige verwendet werden, allerdings ist die Zuverlässigkeit der LED höher. Der Controller verwendet die Widerstände S2-ZZN, OMLT; Kondensatoren – Keramik, KM-5, KM-6 und Oxid – K50-35. Anstelle von K561LA7 ist der KR1561LA7-Chip geeignet. Wir können den KT315G-Transistor durch jeden Silizium-NP-P-Transistor ersetzen, zum Beispiel KT501G-KT501E. Reed-Schalter - KEM-1; Seine Wicklung enthält neun Windungen aus Kupferwickeldraht PEV-2 0,8. Wenn ein kleinerer Reedschalter verwendet wird, muss die Anzahl der Windungen reduziert werden, etwa um das 1,5- bis 2-fache. Die Buchse des X1-Steckers ist RGN-1-3 und der Einsatz ist RSh2N-1-17. Beim Ersetzen eines Steckers durch einen anderen müssen die Betriebsbedingungen berücksichtigt werden – Vibrationen und Stöße, hohe Luftfeuchtigkeit und Temperatur. X2- und XZ-Steckverbinder, die für hohe Ströme ausgelegt sind, werden für Automobile verwendet; ein Austausch durch Schraubklemmen ist zulässig. Besser ist es, die AL307M LED durch eine hellere L-53SRC-E von Kingbright zu ersetzen. Konstruktiv wird das Gerät auf einer mit MGTF-Draht mit einem Querschnitt von 0,07 mm2 verdrahteten Leiterplatte montiert und in einer geeigneten Isolierbox untergebracht. Der Anschlussblock X1 ist in seinem Endteil befestigt. Für die Herstellung des Relais wird ein Rohr aus dickem Papier ausgewählt oder aufgeklebt, damit der Reed-Schalter problemlos hineinpassen kann. Geeignet sind auch starre Rohre aus jedem anderen nichtmagnetischen Material – Metall oder Kunststoff. Um das Rohr wird eine Wicklung gewickelt, sodass die axiale Länge der Wicklung etwas geringer ist als die Länge der Reed-Schalterbirne, und mit Epoxidkleber beschichtet. Die Anschlüsse werden auf 8 ... 10 mm gekürzt und für die Montage auf der Platine vorbereitet. Die Leiter, die die Relaiswicklung mit dem Bordnetz des Fahrzeugs verbinden, dürfen einen Querschnitt haben, der nicht kleiner (oder besser etwas größer) ist als der der Leitungen zu den Lampen. Der Controller sollte möglichst nah an den SF1-Kontakten platziert und sicher befestigt werden. Die LED ist am Armaturenbrett montiert. Bei der Einstellung des an das Fahrzeug angeschlossenen Controllers wird die erforderliche Empfindlichkeit des Relais durch Verschieben des Reed-Schalters relativ zur Wicklung ausgewählt. Der Reedschalter wird in der optimalen Position mit Leimtropfen im Rohr fixiert. Auf Abb. In Abb. 2 zeigt ein Diagramm einer ähnlichen Steuerung für Abblend- und Fernlichtlampen.
Hier ist auf dem Schmitt-Trigger DD1.1 ein Taktgenerator mit einer Wiederholperiode von ca. 0,5 s aufgebaut, auf dem Trigger DD1.2 ein Pufferinverter, auf den Triggern DD1.3, DD1.4 - elektronische Schalter mit Zeit Verzögerung, ähnlich denen, die im vorherigen Gerät verwendet wurden, für Fern- bzw. Abblendlichtkanäle. Als Stromverstärker dienen die Transistoren VT1, VT2, ihre Last ist eine zweifarbige LED HL1. Die Stromsensoren K1 und K2 sind die gleichen Reed-Relais. Der Generator arbeitet kontinuierlich, unabhängig vom Zustand der Reedschalter K1.1 und K2.1. Da beide Kanäle gleich sind, betrachten wir nur den Betrieb des Abblendlichtkanals. Vom Impulsgenerator wird die Taktfolge über den Inverter DD1.2 gemäß dem Schema dem oberen Eingang des Triggers DD1.4 zugeführt. Da der untere Triggereingang über die Relaiswicklung K1, die Sicherungen FU1, FU2 und die Abblendlichtlampen EL1, EL2 (sowie über die Widerstände R5, R8) mit dem Gehäuse verbunden ist, ist sein Ausgang hoch. Transistor VT2 und LED HL1 sind aus. Wenn die Lampen EL1, EL2 in gutem Zustand sind, führt das Einschalten des Abblendlichts zum Auftreten von Spannung am X2-Anschluss, wodurch sie eingeschaltet werden. Ab ihrem Anlaufstrom wird das Relais K1 aktiviert und über den Reed-Schalter K1.1 wird die Spannung dem oberen Eingang des Schmitt-Triggers DD1.4 zugeführt, der Trigger ändert jedoch seinen Zustand nicht. Nach Herstellung des Nennstroms durch die Lampen bleibt der Reed-Schalter geschlossen. Nach etwa einer Sekunde erreicht die ansteigende Spannung am Kondensator C3 am Eingang des Triggers einen hohen Pegel und wechselt in den Nullzustand. Der Transistor VT2 öffnet und schaltet die „grüne“ LED-Baugruppe HL1 ein. Beim Ausschalten des Abblendlichts verschwindet die Versorgungsspannung am Stecker X2, die Lampen gehen aus, das Relais öffnet den Reedschalter K1.1. Impulse vom Generator schalten periodisch den Trigger DD1.4, wodurch die LED grün blinkt. Nach einiger Zeit wird der Kondensator C3 entladen und der Schmitt-Trigger DD1.3 blockiert erneut den Durchgang von Impulsen vom Generator zur Basis des Transistors VT2. Wenn mindestens eine Lampe (oder deren Sicherung) durchbrennt, blinkt beim Einschalten des Abblendlichts nach einer Sekunde ein grünes Signal und zeigt dem Fahrer an, dass eine Fehlfunktion vorliegt. Dieser Controller kann den Grund für das fehlende Leuchten der Lampe nicht genau angeben. Der zweite Kanal – Fernlicht – funktioniert ähnlich, lediglich die „rote“ LED der HL1-Baugruppe dient als Anzeige. Anstelle von KT209G kann im Gerät jeder Transistor der KT503-Serie verwendet werden. Es empfiehlt sich, die ALC331A-LED durch ein Analogon mit erhöhter Helligkeit zu ersetzen, zum Beispiel L-59EGC von Kingbright. Mit dem KR1561TL1-Chip, der eine höhere Versorgungsspannung ermöglicht, arbeitet der Controller zuverlässiger. Die Relais K1 und K2 verwenden dieselben KEM-1-Reedschalter. Die Relaiswicklung K1 enthält 6 Windungen und K2 hat 2 Windungen, gewickelt mit PEV-2-Draht mit einem Durchmesser von mindestens 1,5 mm. Die Platine des Gerätes befindet sich in einer Isolierbox geeigneter Abmessungen, die in der Nähe des Fern- und Abblendlichtrelais des Autos befestigt wird. Die Relais K1 und K2 werden mit vier flexiblen isolierten Leitungen mit einem Querschnitt von mindestens 2 mm2 an das elektrische System angeschlossen. Der mehrjährige Betrieb der beschriebenen Steuerungen an einem VAZ-2106-Auto hat ihre Zuverlässigkeit und Benutzerfreundlichkeit bewiesen. Literatur
Autor: V. Chromov
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