Ściemniacz Oświetlenia Auto v1.pdf

5/99

Œciemniacz oœwietlenia

wnêtrza samochodu

densatorze przekroczy wartoœæ napiêcia

na wejœciu nieodwracaj¹cym (3) powiêk-

szon¹ o 1/2 wartoœci histerezy, nast¹pi

zmiana stanu wyjœciowego na niski (oko-

³o 0V). Kondensator roz³adowuje siê co

wywo³a kolejn¹ zmianê stanu wyjœciowe-

go i ponowne ³adowanie kondensatora.

Na wyjœciu (1) uzyskuje siê przebieg pro-

stok¹tny. Natomiast na wejœciu odwraca-

j¹cym (2) przebieg pi³okszta³tny. Przy po-

danych wartoœciach elementów genero-

wany jest przebieg o czêstotliwoœci oko³o

700Hz.

Przebieg ten jest doprowadzany do

wejœcia nieodwracaj¹cego (5) wzmacnia-

cza US1B wykorzystywanego tak¿e jako

komparator. Do jego wejœcia odwracaj¹-

cego podawane jest regulowane napiêcie

odniesienia z suwaka potencjometru P1.

Na wyjœciu komparatora pojawiaj¹ siê

dodatnie impulsy, kiedy napiêcie na wy-

prowadzeniu 5 przewy¿sza wartoœæ na-

piêcia na wyprowadzeniu 6. Wartoœæ ma-

ksymalna impulsów wynosi oko³o 10 V.

Impulsy te doprowadzone s¹ do

wzmacniacza odwracaj¹cego ich fazê zre-

alizowanego na tranzystorze T2. Zmiana

fazy jest niezbêdna dla wysterowania

tranzystora mocy pracuj¹cego jako klucz

od strony dodatniego zacisku zasilania.

Rolê t¹ pe³ni tranzystor polowy zizo-

lowan¹ bramk¹ z kana³em typu p, tzw.

DMOS. Tranzystor ten jest sterowany za

poœrednictwem dzielnika rezystancyjnego

R8, R9. Podany typ tranzystora umo¿li-

wia uzyskanie pr¹du oko³o 10A, co sta-

nowi du¿y zapas w przypadku regulacji

oœwietlenia. Tranzystory DMOS rozpoczy-

naj¹ przewodzenie pr¹du po przekrocze-

niu tzw. napiêcia progowego bramki wy-

nosz¹cego oko³o 3 V. Dla pe³nego wyste-

rowania tranzystora tzn. zmniejszenia

Podczas nocnej jazdy samochodem w³¹czanie oœwietlenia wnêtrza

pojazdu pogarsza kierowcy warunki widocznoœci. Jest ono jednak czê-

sto wskazane dla pasa¿erów. Proponowane rozwi¹zanie œciemniacza

umo¿liwia rozwi¹zanie kompromisowe tzn. oœwietlenie wnêtrza œwia-

t³em œciemnionym nie pogarszaj¹cym widocznoœci. Mo¿e byæ tak¿e

wykorzystane do regulacji oœwietlenia wskaŸników. Uk³ad jest regu-

latorem impulsowym o minimalnych stratach mocy.

Opis uk³adu

Moc wydzielana wtedy na nim jest zniko-

ma. Wczasie przerwy tranzystor jest za-

tkany, nie p³ynie przez niego pr¹d i nie

wydziela siê moc. Impuls mocy wydziela

siê na tranzystorze pracuj¹cym tu jako

„prze³¹cznik”, podczas przejœcia ze stanu

przewodzenia do stanu zatkania iodwrot-

nie. Impuls ten posiada wiêkszy czas

trwania przy du¿ych czasach prze³¹czania

– zboczach impulsów pr¹du o ma³ej stro-

moœci. Wzrasta wtedy œrednia wartoœæ

wydzielanej na tranzystorze mocy.

Tak wiêc œciemniacz (z angielskiego

dimmer ) zawiera tranzystor polowy jako

element reguluj¹cy oraz uk³ad steruj¹cy

wytwarzaj¹cy impulsy prostok¹tne o re-

gulowanym czasie trwania.

Uk³ad steruj¹cy zrealizowano wyko-

rzystuj¹c dwa wzmacniacze operacyjne.

Wzmacniacz US1A pracuje jako genera-

tor. Dodatnie sprzê¿enie zwrotne przez

R5 zamienia wzmacniacz na komparator

z histerez¹. Przy roz³adowanym konden-

satorze C1 napiêcie wyjœciowe bêdzie

mia³o wartoœæ zbli¿on¹ do napiêcia zasila-

nia (+12V). Wyst¹pi ³adowanie konden-

satora przez R6. Kiedy napiêcie na kon-

Regulacja pr¹du p³yn¹cego przez ¿a-

rówki oœwietlenia odbywa siê poprzez

zmianê wspó³czynnika wype³nienia im-

pulsów. Wyd³u¿anie jednokierunkowych

impulsów pr¹du przy sta³ej czêstotliwoœci

powtarzania zwiêksza wartoœæ œredni¹

pr¹du i tym samym jasnoœæ œwiecenia ¿a-

rówki. Œciemnianie jest realizowane przez

skracanie czasu trwania impulsów.

Prostszym rozwi¹zaniem by³oby za-

stosowanie zmiennego rezystora w³¹czo-

nego szeregowo z ¿arówkami oœwietlenia

Wymaga³oby to jednak zastosowania re-

zystora o du¿ym pr¹dzie dopuszczalnym

i wi¹za³oby siê z wydzielaniem na nim

du¿ej mocy. Mo¿na wykorzystaæ tranzy-

stor jako element reguluj¹cy (zmienny re-

zystor). Ci¹g³y przep³yw pr¹du bêdzie tak

samo wydziela³ na nim moc ipowodowa³

nagrzewanie a wiêc niezbêdnym bêdzie

du¿y radiator odprowadzaj¹cy wydziela-

ne ciep³o.

Wad tych pozbawiona jest regulacja

impulsowa, jak¹ wykorzystujemy w pro-

ponowanym rozwi¹zaniu. Element regu-

luj¹cy (tranzystor polowy) pracuje w sta-

nie przewodzenia przy minimalnym

spadku napiêcia (czas trwania impulsu).

12V

–

10k

47 m F

10k

U S1A

100n

IRF9520

US1

LM358

10k

1,2k

7,5k

do oœwietlenia

US1B

10k-A

BC548B

7,5k

Rys. 1 Schemat ideowy œciemniacza

5/99

dobraæ wartoœci rezystorów R1 iR2. Usta-

wiæ maksymaln¹ jasnoœæ œwiecenia.

Sprawdziæ spadek napiêcia na tranzysto-

rze T1 (dren i +12 V). Jeœli jest wiêkszy

od 1 V nale¿y zmniejszyæ wartoœæ rezy-

stancji R7.

Schemat pod³¹czenia œciemniacza do

instalacji pokazany jest na rysunku 3. Za-

cisk zasilania +12 Vmo¿e byæ do³¹czony

do wy³¹cznika oœwietlenia. Powinien to

byæ obwód zabezpieczony bezpieczni-

kiem. Masa œciemniacza mo¿e byæ pod³¹-

czona przewodem o ma³ym przekroju

z uwagi na niewielk¹ wartoœæ pr¹du po-

bieranego przez sam œciemniacz. Wyjœcie

„+” pod³¹czyæ do ¿arówki oœwietlenia,

która drugim koñcem powinna byæ do³¹-

czona do masy pojazdu (nadwozia).

Obwód silnopr¹dowy narysowany

jest grub¹ lini¹. Powinien on byæ ³¹czony

przewodem o przekroju co najmniej

0,5 mm 2 (pobór pr¹du mniejszy od 2 A).

Œciemniacz zamontowaæ w odpowiednio

dobranej wymiarami obudowie z mate-

ria³u izolacyjnego. Ma³e wymiary i nie-

wielka masa powoduj¹, ¿e nie jest ko-

nieczne mocowanie œciemniacza do

nadwozia. Zwróciæ uwagê na zabezpie-

czenie przed mo¿liwymi zwarciami. Na oœ

potencjometru obowi¹zkowo za³o¿yæ po-

krêt³o. Powinno to byæ pokrêt³o z ela-

stycznego tworzywa sztucznego np. od

odbiornika samochodowego.

358

Rys. 2 P³ytka drukowana i rozmieszczenie elementów

spadku napiêcia na nim podczas przewo-

dzenia pr¹du, wymagane jest napiêcie

bramki rzêdu 4÷5V. Wtym przypadku

dotyczy to napiêcia ujemnego wzglêdem

Ÿród³a tranzystora.

Zamiast tranzystora polowego mo¿-

na zastosowaæ tranzystor bipolarny np.

BD 684. Wartoœæ R8 nale¿y wtedy zmie-

niæ na 100 W a R9 na 220 W/0,5 W.

Pobór pr¹du uk³adu œciemniacza wy-

nosi oko³o 10 mA. Mo¿na powiedzieæ, ¿e

jest znikomy wstosunku do pr¹du regulo-

wanego.

tru. Pod³¹czenie potencjometru za poœre-

dnictwem przewodów u³atwi jego zamo-

cowanie wwygodnym idostêpnym miej-

scu wewn¹trz samochodu.

Na p³ytce drukowanej przewidziano

du¿e powierzchnie lutownicze do zamo-

cowania blaszek umo¿liwiaj¹cych wyko-

rzystanie typowych konektorów stosowa-

nych wpojazdach. Mo¿na tak¿e przyluto-

waæ przewody bezpoœrednio do nich.

Po sprawdzeniu poprawnoœci monta-

¿u przystêpujemy do uruchomienia. Do

tego celu niezbêdny bêdzie zasilacz lub

akumulator o napiêciu 12 V i wydajnoœci

pr¹dowej 1 A, multimetr i¿arówka samo-

chodowa 12 V/10 W. Wskazany zw³aszcza

jako œrodek u³atwiaj¹cy usuwanie usterek

bêdzie oscyloskop.

Pocz¹tkowo nie pod³¹czaæ ¿arówki.

Potencjometr P1 ustawiæ w po³o¿eniu

œrodkowym. Pod³¹czyæ zasilanie przez mi-

liamperomierz multimetru. Pobór pr¹du

nie powinien przekraczaæ 20 mA. Spraw-

dziæ napiêcie na wyprowadzeniu 3 US1A.

Powinno byæ równe po³owie napiêcia za-

silaj¹cego.

Nastêpnie sprawdziæ zakres zmian

napiêcia na wyprowadzeniu 6 US1B. Na-

piêcie to powinno siê zmieniaæ od 4 do

8 V. Pod³¹czyæ multimetr do kolektora T2.

Przy suwaku P1 w skrajnym po³o¿eniu

w pobli¿u R2 napiêcie na kolektorze po-

winno mieæ wartoœæ minimaln¹. Przy su-

waku wskrajnym po³o¿eniu blisko R1 na-

piêcie to powinno osi¹gn¹æ wartoœæ zbli-

¿on¹ do napiêcia zasilania.

Od³¹czyæ zasilanie pod³¹czyæ ¿arówkê

i ponownie w³¹czyæ zasilanie. Sprawdziæ

zakres regulacji œwiecenia – ewentualnie

Wykaz elementów

Monta¿ i uruchomienie

Widok p³ytki drukowanej i rozmie-

szczenie elementów prezentuje rysunek 2.

Wzasadzie bazowym elementem jest po-

tencjometr, do którego osi jest przymoco-

wana p³ytka drukowana.

Dobór elementów i sam monta¿ nie

powinien nastrêczaæ trudnoœci nawet ma-

³o doœwiadczonemu radioamatorowi. Ele-

menty powinny byæ zamontowane jak

najbli¿ej powierzchni p³ytki, aby ich wy-

sokoœæ nie przekracza³a wysokoœci poten-

cjometru. Oczywiœcie mo¿liwe jest wyko-

nanie p³ytki œciemniacza bez potencjome-

Pó³przewodniki

US1

– LM 358

– IRF 9520

– BC 548B

Rezystory

R7, R8 – 1 k W /0,125 W

R9 – 1,2 k W /0,125 W

R1, R2 – 7,5 k W /0,125 W

R3, R4, R5, R6 – 10 k W /0,125 W

– 10 k W -A PR185

Kondensatory

– 100 nF/63 V MKSE-20

– 47 m F/16 V

Inne

p³ytka drukowana numer 462

(zabezpieczony)

+12V

P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zalicze-

niem pocztowym. P³ytki mo¿na zama-

wiaæ w redakcji PE.

Cena: 2,00 z³ + koszty wysy³ki.

12V

ŒCIEMNIACZ

–

oœwietlenie

masa

nadwozia

Rys. 3 Schemat po³¹czeñ

à R.K.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: