На автомобілях ранніх років випуску, як відомо, не передбачено плавне регулювання тривалості пауз між робочими ходами щіток склоочисника переривчастому режимі, а на деяких машинах замість застосовано режим переривчастого повільного ходу щіток. Тому, якщо на вашому автомобілі вийшов з ладу комутатор склоочисника або наявний перестав вас влаштовувати, рекомендуємо зібрати більш досконалий пристрій, описаний в цій статті.
Питань конструкції і роботи автомобільного склоочисника радіоаматори приділяють досить багато уваги - тільки закінчених пристроїв за двадцять останніх років журнал опублікував близько десятка (наприклад, [1-7]). Як показала практика, найбільш стабільні тимчасові характеристики циклу руху щіток забезпечували ті з них, які зібрані на цифрових мікросхемах.
За результатами аналізу опублікованих комутаторів була розроблена і випробувана в експлуатації конструкція, зібрана на цифрових мікросхемах, в якій є можливість відмовитися від оксидного времязадающего конденсатора. Комутатор розрахований на установку в автомобілі ВАЗ-2103, ВАЗ-2106 замість реле склоочисника, але може бути застосований і на інших моделях серії ВАЗ. В трохи зміненому вигляді комутатор підійде і для автомобілів ГАЗ-24 і "Москвич-2140".
Схема пристрою зображена на рис. 1. Воно складається з формувача часових інтервалів з регульованою тривалістю, зібраного на лічильнику - генераторі DD2, формувача групи робочих циклів щіток при першому включенні склоочисника на елементі DD1.4, конденсатор C3 і резисторі R4. Приводний електродвигун М1 включається тріністором VS1, керованим підсилювачем струму на транзисторі VT1.
Комутатор підключають до системи електрообладнання автомобіля відповідно до зазначеним колірним позначенням проводів. Наявне в автомобілі реле склоочисника демонтують.
У вихідному положенні перемикача режимів склоочисника харчування на комутатор не надходить. Під час переведення перемикача в положення "I" на провід 1 надійде напруга бортової мережі, а дріт 3 буде з'єднаний з корпусом. Так як у момент включення на верхньому по схемі виведення конденсатора C3 напруга близько до нуля, з виходу тригера Шмітта DD1.4 на базу транзистора VT1 надійде напруга високого рівня, яке відкриє транзистор VT1, а він, у свою чергу, - тріністор VS1.
На електродвигун склоочисника надійде напруга живлення, і він почне працювати.
Одночасно через сглаживающую ланцюг R1C1 і тригери Шмітта DD1.1 і DD1.2, виконуючі роль буферних елементів, напруга високого рівня з електродвигуна надійде на вхід обнулення одного з лічильників мікросхеми DD2 і буде утримувати лічильники в нульовому стані (низький рівень на виході 15). При кожному перемиканні рухомого контакту кінцевого вимикача SF1 приводу склоочисника праве по схемі положення тріністор VS1 буде закриватися, а при поверненні в колишнє положення - знову відкриватися, поки конденсатор C3 не зарядиться через резистор R4 до порогової напруги перемикання тригера DD1.4. Це відбудеться через 5...7 с, протягом яких щітки здійснять кілька безперервних ходів.
Після перемикання тригера DD1.4 на його виході з'явиться низький рівень, так як на виході елемента DD1.3 - високий. Транзистор VT1 закриється, і при черговому повернення рухомого контакту кінцевого вимикача тріністор VS1 залишиться закритим, робота склоочисників в безперервному режимі припиниться.
При зупинці двигуна на вході R мікросхеми DD2 з'явиться низький рівень і лічильники почнуть підрахунок імпульсів, що виробляються генераторної секції цієї мікросхеми. Частоту генерації можна регулювати змінним резистором R2.
Коли число підрахованих лічильником імпульсів досягне 214, на виході 15 лічильника з'явиться високий рівень. Низький рівень з виходу інвертора DD1.3 переключить тригер DD1.4 в одиничний стан. Транзистор VT1 відкриється і включить тріністор VS1 - електродвигун почне працювати. Як тільки рухливий контакт кінцевого вимикача перейде в праве положення, закриється тріністор VS1, а на вході R лічильника мікросхеми DD2 знову з'явиться високий рівень, який обнулити лічильники. Щітки склоочисника здійснять один робочий цикл і зупиняться.
Потім лічильник DD2 знову почне підрахунок імпульсів і процес повториться. Склоочисник буде працювати в переривистому режимі. Змінюючи опір змінного резистора R2 від нуля до максимального, можна змінювати час паузи між робочими ходами щіток від 0,5 до 20...25 с.
Застосування в комутаторі мікросхеми К176ИЕ5 дозволило використовувати для завдання тимчасових інтервалів конденсатор С2 малої ємності, що збільшило надійність і стабільність роботи пристрою. Діод VD2 пригнічує імпульси напруги зворотної полярності ланцюга R1C1. Крім того, він збільшує перешкодозахищеність тріністора (без діода при поверненні рухомого контакту кінцевого вимикача SF1 тріністор відкривається повторно). Так як напруга в бортовій мережі автомобіля іноді (при несправності) перевищувати 15 В, для захисту введений стабілітрон VD1 з баластними резистором R7.
Мікросхема К561ТЛ1 в комутаторі може бути замінена імпортної IW4093BN або К561ЛА7, К564ТЛ1, К564ЛА7 (застосування тригерів Шмітта переважніше). Транзистор - будь-який малопотужний кремнієвий, структури n-p-n. Тріністор підійде будь-який з серій КУ201, КУ202. Стабілітрон - на напругу стабілізації 10...12 В; крім зазначеного на схемі, годяться Д814В, Д814Д, КС512А, КС213Б, КС212Е. Діод VD2 - будь-який з серій КД105, КД208, КД209, КД223, КД226.
Конденсатори слід підібрати з серій К73-9, К73-5, К73-11 та ін Конденсатор C3 повинен мати малий струм витоку, тому оксидний краще не застосовувати. Змінний резистор R2 може бути будь-яким, опором від 22 до 100 кОм, потрібно тільки для збереження кордонів перебудови тривалості паузи, щоб твір С2 (R2+R3) залишалося близьким до 18x48x10 с. Резистор R2 (47 кОм) бажано вибрати з групи Б або В, щоб шкала перебудови була близькою до лінійної.
При установці комутатора на автомобілі ГАЗ-24 або М-2140 в нього необхідно внести невеликі зміни, так як схема підключення електродвигуна склоочисників у цих машин відрізняється від Вазівської (рис. 2).
Як видно з малюнка, тріністор VS1 і діод VD2 треба поміняти місцями, тригер DD1.1 залишається вільним. Сигнал з виходу інвертора DD1.2 надходить відразу на вхід R лічильника. Необхідні зміни в схемі електрообладнання автомобіля показано на фрагменті схеми. Хрестом відзначений провідник, який потрібно видалити ("розірвати").
При такому включенні в положенні "1" перемикача SA1 "Режим" тихого ходу буде переривчаста робота з плавним регулюванням часу пауз. В положення "2" і "3" комутатор знеструмлений, склоочисник працює в режимі, встановленому заводом.
Всі деталі пристрою, крім змінного резистора R2 розміщені на друкованій платі з фольгованого склотекстоліти товщиною 1,5 мм Креслення плати зображений на рис. 3. Топологія провідників на платі виконана так, щоб на ній можна було зібрати обидва варіанти комутатора. Відповідні зміни в монтажі плати реалізують установкою перемичок з гнучкого ізольованого проводу та перерізанням друкованих провідників.
Плату кріплять поблизу змінного резистора R2, ручку якого виводять на панель приладів в зручному місці.
Налагодження комутатор не вимагає. Якщо потрібно змінити час безперервної роботи щіток при першому включенні, підбирають резистор R4. Межі регулювання часу пауз можна змінити підбіркою конденсатора С2.
Література
Автор: І. Потачин, р. Фокіно Брянської обл.