Датчиком в контрольних пристроях зазвичай служить токоизмерительный резистор [1; 2], що нерідко обмежує їх застосування, наприклад, з-за великого падіння напруги в контрольованій ланцюга і марною потужності, розсіюваної датчиком струму. В [3] ці недоліки зведені до мінімуму, але шляхом ускладнення схеми.
У пропонованому пристрої застосований інший спосіб контролю струму в ланцюзі ламп - релейний, використовує гістерезис електромагнітного реле і властивий лампі розжарювання пусковий імпульс струму при її включенні. Цей спосіб дозволяє зменшити падіння напруги в контрольованій ланцюга до дуже малого значення. На відміну від описаних раніше пристроїв, воно відображає три стани ламп.
Принципова схема контролера ламп стоп-сигналу представлена на рис. 1.
Датчиком струму служить герконова реле К1, обмотка якого включена послідовно в ланцюг сигнальних ламп HL2, HL3. На логічних елементах DD1.1, DD1.2 зібраний керований генератор імпульсів з періодом близько 0,5 с. Елемент DD1.3 - електронний перемикач, що спрацьовує з тимчасовою затримкою. Транзистор VT1 - підсилювач струму, навантажений світлодіод HL1.
Коли педаль гальма не натиснута і контакти SF1, пов'язані з нею, розімкнуті, працює тільки генератор імпульсів. Нижній за схемою вхід елемента DD1.3 через резистори R4, R5 з'єднаний із загальним проводом. Тому імпульси через цей елемент не проходять і на його виході - високий рівень. Низький рівень на виході інвертора DD1.4 закриває транзистор VT1 - світлодіод НL1 вимкнений.
При натисканні на педаль гальма вона замикає контакти SF1 і струм від бортової мережі починає протікати через запобіжник FU1 автомобіля, обмотку К1 і лампи HL2, HL3. Якщо при цьому обидві лампи справні, то їх пусковий струм, хоч і короткий, але більший номінального майже в десять разів, призводить до надійного спрацьовування реле К1.
Контакти К1.1 геркона замикаються, напруга живлення з резистивного дільника R1R2 через діод VD1 надходить на об'єднані входи елемента DD1.1 і блокує роботу генератора, причому на виході елемента DD1.2 фіксується високий рівень. Номінали резисторів R1, R2 вибрані таким чином, щоб при порівняно невеликому струмі через геркон напруга, що знімається з дільника, відповідало одиничного рівня.
Через короткий проміжок часу струм у ланцюги ламп зменшиться до номінального значення, але геркон К1.1 залишається замкнутим, оскільки номінальний струм двох ламп HL2 і HL3 більше струму відпускання реле К1.
Після закінчення часу Τ=R4-C2 (близько секунди) з моменту натискання на педаль гальма напруга на конденсаторі С2 збільшується до порога перемикання елемента DD1.3. На виході елемента з'являється низький, а на виході інвертора DD1.4 - високий рівень, що відкриває транзистор VT1. Світлодіод включається, індиціюючи справність ламп.
Після відпускання педалі лампи гаснуть HL2, HL3, знеструмлюється обмотка К1 і геркон розмикається, дозволяючи роботу генератора. Його імпульси періодично закривають транзистор VT1, тому світлодіод блимає.
Конденсатор С2 розряджається через резистор R4, обмотку реле К1 і лампи HL2, HL3, і через деякий час, коли напруга на ньому зменшиться до порога перемикання елемента DD1.3, імпульси перестануть проходити на вхід інвертора. Транзистор відкриватися не буде, світлодіод згасне. Такий режим індикації дозволяє переконатися у справності ламп і одночасно в роботі генератора.
Якщо ж при натисканні на педаль гальма несправною виявилася одна лампа (перегоріла або порушився контакт у патроні), то реле спочатку спрацює під дією пускового струму другий - справної - лампи. Але номінального струму однієї лампи недостатньо для утримання геркона замкнутим, і він розмикається. Цей процес триває кілька десятків мілісекунд і на індикації ніяк не відображається. Через секунду елемент DD1.3 почне пропускати імпульси від генератора і світлодіод блимає. При відпусканні педалі гальма процес аналогічний розглянутому вище.
У випадку, коли одна за одною вийшли з ладу обидві лампи або стався обрив ланцюга їх живлення, геркон взагалі не замкнеться і світлодіод буде блимати, як і при одній несправної лампі.
Трапляється, що перегорає запобіжник FU1 (або окислюються його контакти). Тоді живляча напруга не надходить на пристрій і при натисканні на педаль гальма індикація відсутня повністю.
В якості індикатора можна, звичайно, використовувати і лампу розжарювання, проте надійність світлодіода вище.
У контролері застосовані резистори С2-ЗЗН, ОМЛТ; конденсатори - керамічні, КМ-5, КМ-6, а оксидний - К50-35. Замість К561ЛА7 підійде мікросхема КР1561ЛА7. Транзистор КТ315Г замінимо будь кремнієвим n-p-п транзистором, наприклад, КТ501Г-КТ501Е.
Геркон - КЕМ-1; його обмотка містить дев'ять витків мідного обмотувального дроту ПЕВ-2 0,8. Якщо застосовано геркон менших розмірів, то число витків потрібно зменшити, орієнтовно в 1,5...2 рази.
Розетка роз'єму Х1 - РГН-1-3, а вставка - РШ2Н-1-17. При заміні роз'єми на інший необхідно враховувати умови його роботи - вібрації і удари, підвищені вологість і температуру. Роз'єми Х2 і ХЗ, розраховані на великий струм, використані автомобільні; допустимо замінити їх гвинтовими затискачами.
Світлодіод АЛ307М краще замінити на більш яскравий L-53SRC-E фірми Kingbright.
Конструктивно пристрій зібрано на монтажній платі з розведенням проводом МГТФ перетином 0,07 мм2 і поміщено в підходящу ізоляційну коробку. Колодка роз'єми Х1 закріплена в торцевій частині.
Для виготовлення реле підбирають або склеюють із щільного паперу трубку з таким розрахунком, щоб геркон легко в неї входив. Годяться жорсткі трубки і з будь-якого іншого немагнітного матеріалу, металу або пластмаси. На трубку намотують обмотку так, щоб осьова довжина обмотки була трохи менше довжини балона геркона, і промащують епоксидним клеєм. Висновки вкорочують до 8...10 мм і облуживают для монтажу на плату.
Провідники, що з'єднують обмотки реле з системою електрообладнання автомобіля, повинні мати переріз не менше (а краще, трохи більше), ніж у проводів до лампам. Контролер слід розміщувати можливо ближче до контактів SF1 і надійно кріпити. Світлодіод монтують на приладовому щитку.
При налагодженні контролера, підключеного до автомобіля, необхідну чутливість реле підбирають переміщенням геркона щодо обмотки. Геркон в оптимальному положенні фіксують в трубці краплями клею.
На рис. 2 представлена схема такого контролера для ламп ближнього і далекого світла.
Тут на тригер Шмітта DD1.1 зібраний генератор тактових імпульсів з періодом повторення близько 0,5 с, на тригер DD1.2 - буфер-інвертор, на тригерах DD1.3, DD1.4 - електронні перемикачі з тимчасовою затримкою, подібні тим, які використані в попередньому пристрої, для каналів дальнього і ближнього світла відповідно. Транзистори VT1, VT2 служать підсилювачами струму, їх навантаження - двоколірний світлодіод HL1. Датчики струму К1 і К2 - такі ж герконові реле. Генератор працює безперервно, незалежно від стану герконов К1.1 і К2.1.
Оскільки обидва канали однакові, розглянемо роботу каналу ближнього світла. З генератора імпульсів тактова послідовність через інвертор DD1.2 надходить на верхній за схемою вхід тригера DD1.4. Так як нижній вхід тригера через обмотку реле К1, запобіжники FU1, FU2 і лампи EL1, EL2 ближнього світла (а також через резистори R5, R8) з'єднаний з корпусом, то на його виході - високий рівень. Транзистор VT2 і світлодіод HL1 вимкнені.
При справних лампи EL1, EL2 включення ближнього світла призводить до появи напруги на роз'ємі Х2, у результаті чого вони включаються. Від їх пускового струму спрацьовує реле К1, і через геркон К1.1 напруга надходить на верхній вхід тригера Шмітта DD1.4, однак тригер не змінює свого стану. Після встановлення номінального струму через лампи геркон залишається замкнутим.
Приблизно через секунду напруга на конденсаторі C3, збільшуючись, досягає високого рівня на вході тригера, він перемикається в нульовий стан. Транзистор VT2 відкривається і вмикає "зелений світлодіод складання HL1.
При виключенні ближнього світла зникає напруга живлення на роз'ємі Х2, лампи вимикаються, реле розмикає геркон К1.1. Імпульси з генератора періодично перемикає тригер DD1.4, що призводить до миганню світлодіода зеленим світлом. Через деякий час конденсатор C3 розрядиться і тригер Шмітта DD1.3 знову заблокує проходження імпульсів з генератора на базу транзистора VT2.
При перегорання хоча б однієї лампи (або її запобіжника) увімкнення ближнього світла призведе до того, що через секунду почне блимати зелений сигнал, вказуючи водієві на виниклу несправність. Точно вказати на причину відсутності світіння лампи цей контролер не може.
Другий канал - дальнього світла - працює аналогічно, тільки індикатором служить червоний світлодіод складання HL1.
Замість КТ209Г у пристрої можна використовувати будь-який транзистор з серії КТ503. Світлодіод АЛС331А доцільно замінити його аналогом підвищеної яскравості, наприклад, L-59EGC фірми Kingbright. З мікросхемою КР1561ТЛ1, допускає більше напруга живлення, контролер буде працювати надійніше.
В реле К1 і К2 використані ті ж геркони КЕМ-1. Обмотка реле К1 містить 6 витків, а К2 має 2 витка, намотаних проводом ПЕВ-2 діаметром не менше 1,5 мм
Монтажна плата пристрою поміщена в ізоляційну коробку відповідних розмірів, яка укріплена поблизу реле дальнього і ближнього світла автомобіля. Реле К1 і К2 підключають до системи електрообладнання чотирма гнучкими ізольованими проводами перерізом не менше 2 мм2.
Експлуатація описаних контролерів на автомобілі ВАЗ-2106 протягом декількох років показала їх надійність і зручність в користуванні.
Література
Автор: Ст. Хромов