Как сделать задержку включения фар
Лада 2104 Эспаньола › Бортжурнал › Простая схема автоматического включения- отключения ближнего света фар, при движении в дневное время.
Об этом написано уже много и нудно. Приводились схемы на микро процессорах и не только, сложные и простые.
Но, всё было, как-то не то…
Прежде всего, с фарами включались габариты.
Переделывалась система освещения (вносились изменения), что было нежелательно.
Протягивались куда-то провода.
Надёжность микросхем вызывала сомнение. А, стоять на ночной дороге и «ковыряться» с проводкой не хотелось.
Ещё больше не хотелось вообще что-либо делать…
Но, генератор, явно, не справлялся с возросшей нагрузкой. Особенно днём, в пробках, на небольших оборотах, с включенной печкой, «поворотником», габаритами.
Ну, и пару тройку раз забывал днём уходя вырубать фары. Со всеми вытекающими из этого тяжкими последствиями.
Итак, что требовалось?
Днём — автоматическое включение и выключение фар, при включении зажигания, без включения габаритных огней.
При этом ночью, всё должно работать от штатного выключателя габариты — фары.
Минимум соединений.
Не более одного-двух штатных реле.
Минимум работы.
Откуда брать питание на включение реле? Была неплохая идея, чтобы фары включались от датчика давления масла (гаснет датчик — включаются фары).
Тянуть провода, 3-4 соединения — не вариант.
Включаем зажигание. Питание, при этом, подаётся на выключатель печки (блок выключателей, крайний справа). Определяем этот провод при помощи контрольной лампы. При выключении зажигания сами гаснут. Так, подходит.
Вынимаем выключатель габаритов — фар.(блок выключателей, крайний слева)
Питание на него подаётся постоянно, даже при выключенном зажигании. Определяем провод включения света фар. В моём случае это зелёный, двойной провод. Вытаскиваем его из колодки.
Собираем схему, на всего лишь одном! штатном, 5 клемное реле Ваз 2108 (пяти контактное стартёра).
Подключение простое:
Схема устанавливается в разрыв цепи А — А, включатель — фары. Для этого определяем, на колодке выключателя, (контрольной лампой) провод на который подаётся напряжение, после нажатия клавиши включения фар. В моём случае — это двойной зелёный.
Вынимаем эту клемму контакта из колодки, а на её место вставляем такую же штатную клемму (мама) от схемы. Точка А. Клемму из колодки присоединяем в другой точке А (клеммным соединением).
2 провод ( с диодом) идет то вентилятора печки, или от другого источника питания который включается, с включением зажигания. Проще говоря, включаете зажигание и у вас сразу загораются фары. Выключаете зажигание — фары гаснут. Напоминаю: загораются только фары, габаритные огни управляются по-прежнему клавишей переключателя. Диод — пропускает ток только в одном направлении. И стоит для того, чтобы не включалось зажигание от включения света фар. Реле необходимо для того, чтобы фары включались в штатном режиме клавишей. (например, при выключенном зажигании). Если фары были включены клавишей выключателя, то они не будут отключатся самостоятельно, после выключения зажигания!
Вот фото собранной схемы. Все клеммы на реле от Ваз 2108 (реле стартёра пяти контактное) обозначены на схеме и самом реле R 1. На диоде, тоже есть обозначение, как его установить.
К сожалению, в момент сборки такого реле под рукой не было, поэтому, воспользовался чем-то похожим.
Схема заработала безукоризненно: При включении фар штатным выключателем, реле R1 автоматически включает управление на него. При отключенном выключателе, при включении зажигания фары загораются, при выключении — гаснут. Что и требовалось. Питание на фары подаётся через замкнутые контакты реле R1 с питания печки. Диод Возможно нужен, (у меня, при включении на стоянке фар включалось зажигание без ключа, чтобы это исключить поставлен диод. Поставлен Д226, не уверен, что правильно подобрал, просто оказался под рукой, работает нормально.
Протестировав пару дней работу остался очень доволен. Никакой головной боли: включены фары, выключены?
От ГИБДД тоже нет проблем: в правилах — «движение в дневное время с включенным ближним светом фар или ходовыми огнями». Про габариты не сказано ничего, значит они могут и не гореть.
Конечно, можно было просто установить ходовые огни. Но, как докажешь, на дороге, работнику ГИБДД, что это ходовые огни, а, не что-то другое? Что они сертифицированы и разрешены к использованию?
А, тут, всё просто — фары, они и есть фары.
Немного напрягало, что фары включались сразу же при включении зажигания. А, это значит: что они уже горели при включении стартёра и при прогреве двигателя, что уже «не есть гуд». Пришла мысль отключать систему, в данное время при помощи ручника. Добавил ещё одно реле R2 и проводок 25 см от штатного контакта кнопки ручника.
Оба реле великолепно «спрятались» за штатными выключателями, там достаточно места.
Минимум средств, 20 минут работы и масса удовольствия от качества исполнения.
Хотелось бы пожелать производителям Ваз устанавливать эту схему штатно.
Тем, кто дочитал это до конца, очень рекомендую сделать — будете ездить без забот!
P.S. Ну, и конечно схема для, тех, кто загорелся желанием сделать, что-то подобное, но не умеет паять, разбираться в схемах, или просто ленивых…
Как видите, никаких реле, диодов и т. д. Просто: отсоединяете, с клавиши включения габаритов и фар, провод идущий на фары и подсоединяете его (поводом) к проводу питания печки. Теперь фары всегда будут автоматически включаться и отключаться, только при включении — выключении зажигания.
Попробуйте, последняя схема не требует каких-то затрат и производится за три минуты.
Можно компоновать 3 эти схемы, как угодно…
Petrovich35 › Блог › Плавное включение и выключение фар (продление срока службы ламп)
Как известно, лампы накаливания перегорают в основном в момент включения. Связано это с тем, что электрическое сопротивление холодной нити накаливания лампы намного меньше сопротивления раскаленной нити. Поэтому, в момент включения, через нить проходит ток, значительно превышающий номинальную величину. Если лампа уже не новая и ее нить со временем стала тоньше, этого повышенного тока достаточно, чтобы в момент включения лампа перегорела.
Для продления срока службы ламп накаливания необходимо обеспечить плавный разогрев нити лампы накаливания, путем постепенного увеличения подаваемого на лампу напряжения. Сделать это можно, включив в цепь питания лампы устройство «плавного пуска».
В Интернете можно найти множество схем для обеспечения плавного включения ламп. В продаже есть и готовые решения, например, реле 405.3787-02, выпускаемое ЗАО «Энергомаш», г. Калуга (фото 2, 3):
Данное реле обеспечивает плавное повышение напряжения питания на нагрузке от нуля до номинальных 12В в течение 1 секунды. При выключении, напряжение также плавно снижается до нуля в течение 1 секунды. Максимальный ток потребления нагрузки составляет 25А (фото 4, 5). Ток потребления стандартной автомобильной галогенной лампы 12В/55Вт составляет около 5А. Как видим, характеристик реле 405.3787-02 с запасом хватает, чтобы обеспечить плавный розжиг до четырех ламп головного света.
Данное реле выполнено в стандартном полноразмерном четырехконтактном корпусе (фото 6, 7). Реле такого форм-фактора широко применяются в отечественных автомобилях, например, «жигулях» и «самарах».
Внутри корпуса реле расположена печатная плата, для защиты от влаги залитая прозрачным компаундом. С другой стороны платы установлен силовой транзистор с небольшим алюминиевым радиатором (фото 8, 9):
Как правило, в штатной проводке, питание ламп ближнего и дальнего света, а также противотуманных фар, организовано парами, при этом питание на левую и правую лампы подается от одного реле.
Таким образом, для реализации плавного включения и выключения ламп, например, ближнего света, достаточно заменить штатное реле ближнего света на реле 405.3787-02.
ВНИМАНИЕ! Данное электронное реле 405.3787-02 чувствительно к полярности включения, у него на контакт 30 должен подаваться плюс, на 87 — минус. При ошибочном подключении в обратной полярности, реле может выйти из строя. Поэтому, при установке следует учитывать, на какие контакты 30 и 87 штатного реле подаются плюс и минус питания. Возможные схемы подключения приведены на фото 10.
В проводке отечественных автомобилей, у 4-контактных малогабаритных реле типа 98.3747-111 или 405.3787-04, силовой плюс обычно подается на контакт 30 реле (с краю). Но у автомобилей иностранного производства полярность подключения штатных реле может быть иным. Например, в блоке предохранителей Chery Tiggo 5 силовой плюс подается на центральный контакт 5 (87). Это видно на переходнике на фото 15, где синий провод — минус, красный — плюс.
Если штатное реле имеет такие же размеры, расположение и полярность контактов, достаточно всего лишь заменить одно реле на другое. Немного сложнее, если штатное реле отличается по размерам и конфигурации контактов. В этом случае придется делать переходник. На моей машине штатные реле были меньше по размеру, поэтому потребовался переходник (фото 11).
Добавлено: В продаже появилось также малогабаритное реле 405.3787-04 с плавным включением, но по сравнению с реле 405.3787-02 оно имеет меньший ток коммутации 15А против 25А у большого реле.
Для изготовления переходника прекрасно подошло малогабаритное 4-контактное отечественное реле 98.3747-111, которое и по размерам, и по конфигурации контактов совпадало со штатными реле фар моего автомобиля (фото 12):
Удаляем начинку реле, оставляем только контактные ножки (фото 13). Не забываем также удалить гасящий резистор (фото 14):
Приобретаем колодку для стандартного (полноразмерного) реле, они обычно уже с проводами. Припаиваем соответствующие провода к переходнику, для надежности заливаем термоклеем. Также, можно дополнительно защитить провода трубкой-кембриком или гофрой (фото 15-17):
Подключаем реле плавного пуска к переходнику и устанавливаем в блок предохранителей. На фото 18-20 таким образом подключены два реле, ламп ближнего света и противотуманных фар:
Питание ламп дальнего света не переделывал, так как с плавным включением не получится быстро мигать, лампы не успеют разгореться.
Ниже на видео показан результат работы реле 405.3787-02. Видим, что лампы теперь включаются и выключаются плавно, в течение 1 секунды.
В начале второго видео, для иллюстрации, одновременно включаются лампы дальнего и ближнего света, при этом хорошо заметна разница, какие лампы включаются с задержкой, а какие без:
При установке новых реле, я также поставил новые лампы ближнего света и ПТФ. Посмотрим, какой теперь будет их ресурс. В любом случае, включение головной оптики стало смотреться однозначно интереснее.
Надеюсь, данный материал был для вас интересен и полезен.
Всем ровной дороги, до связи!
Добавлено: В продаже появилось также малогабаритное реле 405.3787-04, аналогичное по характеристикам реле 405.3787-02, но в другом корпусе.
Сообщества › Кулибин Club › Блог › Электрика: плавное включение света фар
Это будет ещё один вариант схемы плавного включения фар.
Для начала немножко теории.
Многие, наверное, замечали, что перегорание ламп накаливания в подавляющем большинстве случаев приходится на момент их включения. Отчего же это происходит?
Виноват в этом, разумеется, Георг Ом со своим законом. Дело в том, что сопротивление холодной нити лампы в 10-12 раз ниже, чем в разогретом состоянии. По закону Ома, ток в цепи обратно пропорционален сопротивлению: I = U / R. Значит ток в цепи каждой лампы тоже в момент включения в 10-12 раз выше номинального, то есть, для стандартной лампы 55Ватт он может достигать 60 Ампер! Но в течение каких-то сотых долей секунды нить нагревается, сопротивление увеличивается и ток падает до номинального уровня. Обычно этот момент проходит так быстро, что ничуть не вредит ни реле, ни предохранителю, которые подводят ток к двум лампам и рассчитаны на ток куда ниже 120 Ампер.
Рассмотрим чуточку подробнее, что же страшного может случиться в этот краткий миг включения. Для этого рассмотрим нить лампы под электронным микроскопом:
Спиралька не идеальная, какие-то участки её оказываются потоньше, какие-то потолще.
Очевидно, теплоёмкость тонких участков оказывается меньше, а значит, при таком же протекающем токе, они быстрее нагреваются.
Как было упомянуто ранее, сопротивление нагретой спирали больше сопротивления холодной. Ток, как мы знаем, одинаков во всех участках цепи, а по тому же закону того же Георга, падение напряжения на участке цепи равно произведению значений силы тока и сопротивления этого участка. U = I * R. Это значит, что падение напряжения на втором, «тонком» участке будет больше чем на других.
Мощность высчитывается как произведение тока на напряжение: P = I * U. А это значит что на этом самом тоненьком участке цепи будет рассеиваться самая большая мощность.
В результате, пока соседние участки не спешa нагреваются, тоненький отрезок спирали успеет немного выгореть и стать ещё тоньше к следующему включению лампы. А значит при следующем включении различие в нагреве разных участков спирали будет ещё более выраженным. Ситуация будет ухудшаться с каждым включением, пока не произойдёт:
Выход прост: ограничить рассеиваемую мощность, уменьшив ток в цепи. Существует несколько разных вариантов как этого добиться, и самые распространённые из них это:
1. Использование NTC термистора и реле. Термистор около 2-5 Ом (при 25 градусах) включается последовательно с лампой, и часть мощности рассеивается на нём, нагреваясь он уменьшает своё сопротивление, в то время как лампа — плавно разгорается и увеличивает сопротивление. Через некоторое время падение напряжения на лампе окажется достаточным, чтобы замкнуть обмотку включенного параллельно с ней реле. Контакты реле замыкают термистор, исключая его из цепи и передавая тем самым всю мощность лампе.
2. Использование мощного полевого транзистора с конденсатором на затворе. Принцип аналогичен предыдущему. Но вместо термистора ток ограничивается полевым транзистором, затвор которого медленно заряжается, и ток в цепи плавно повышается. При этом на транзисторе в момент включения рассеивается значительное количество тепла, что требует его охлаждения. Однако в полностью открытом состоянии, за счёт низкого сопротивления сток-исток, почти вся мощность идёт на лампу, в результате дополнительное реле не требуется.
3. Широтно-импульсная модуляция. Этот вариант отличается от предыдущих тем, что управляющая схема не ограничивает ток, что уменьшает рассеиваемую на ней мощность, а значит и требования к охлаждению. Вместо этого схема при помощи того же полевого транзистора подаёт ток краткими импульсами, длительностью в несколько десятков микросекунд. За такое короткое время участки нити не успевают нагреться до опасных значений, а в те моменты когда ток через цепь не идёт, тепло с более нагретых участков нити успевает перераспределиться на менее нагретые участки, в результате чего сопротивление разных участков цепи выравнивается.
Именно этот вариант я выбрал для реализации.
Вот что мне хотелось добиться от своей схемы плавного включения света:
1) Распознавание первого включения после включения зажигания. У меня на машине лампы H4 — ближний и дальний в одной колбе. Если зажигание только включено, то свет должен разгораться плавно, чтобы плавно разогреть холодные спираль и колбу. Зато, если зажигание не выключалось, а ближний свет был выключен и включен снова — а такое происходит при включении дальнего света — разогрев должен происходить быстрее, дабы дорога была освещена.
2) Удержание в пол-накала в течение секунды после выключения. В моменты мигания дальним светом, ближний также выключается. Такой алгоритм поможет нити лишний раз не остывать и быстро вернуть свет на прежний уровень.
3) Максимальное снижение энергопотребления схемой при отключении зажигания. Токи утечки должны быть минимальными.
4) Схема должна быть собрана в корпусе штатного реле. Схема не должна требовать вмешательства в проводку, дополнительных проводочков-подключений и полностью заменять штатное реле, а при необходимости — быть заменённой обратно простой перестановкой реле.
Схема подключения штатного реле
Определившись с требованиями, я стал изучать, как подключено штатное реле
Оказалось, в моей машинке выключатель света замыкает минусовой провод обмотки, а реле зажигания — плюсовой.
Очевидно, что при выключении света, будет отключен также и «минус» для питания схемы. Однако, согласно моим хотелкам, схема должна продолжать работать в этой ситуации, мало того — даже держать фары включенными в пол-накала! Идея заключается в том, чтобы брать «минус» для питания схемы с фар.
Схема электронного реле
В итоге родилась такая схема:
VD3 и VD4 обеспечивают схему «минусом». Это «быстрые» диоды. Пока выключатель света замкнут, минус идёт с него. Когда он разомкнут, микроконтроллер управляет фарами в режиме широтно-импульсной модуляции. В моменты, пока транзистор закрыт, «минус» появляется через лампы фар.
VT4 — силовой pMOSFET, который и подаёт ток на фары. IRF9310 хоть мал и невзрачен на вид, но сопротивление сток-исток у него в открытом состоянии максимум 6,8 миллиОма. Он легко тянет 20 Ампер, а импульсами и все 160.
VT1 — этот друг обесточивает схему, когда зажигание выключено. Благодаря ему потребление тока в выключенном состоянии меньше микроампера.
C1 — конденсатор питает схему в те моменты когда выключатель света разомкнут, а транзистор VT4 открыт. Схема уверено работает и при 15 микрофарадах.
R4 — нужен чтобы снизить ток, который хлынет в разряженный C1 при первом включении. Это снизит нагрузку на транзистор и на сам конденсатор. R6 — позволяет ещё дополнительно снизить ток через выключатель.
VT3 — точно также информирует МК, но о том, что замкнут выключатель света. Он, наоборот, притягивает вход PB3 к «питанию», а в закрытом состоянии этот вход притянут резисторм R7 к «GND». Когда выключатель разомкнут, микроконтроллер должен как можно быстрее перейти к ШИМ-управлению лампами, чтобы давать возможность конденсатору подзарядится в моменты, когда VT4 закрыт.
Пару слов об отводе тепла
Здесь используется один силовой транзистор. По расчётам, при токе 11 Ампер (взято с запасом) и его сопротивлении 6,8мОм (максимум) на нём будет рассеиваться 0,822 Ватта. Что достаточно немного. Однако в тесном корпусе реле негде разместить радиатор. Для эффективного отвода тепла, сток транзистора припаивается как можно ближе, под обильным припоем, к ножке корпуса, которая обладает хорошей теплопроводностью и отводит тепло наружу, в массивную колодку реле и далее в корпус машины. Эксперимент показал, что даже в неподключенном к колодке реле, транзистор нагревается всего на 30-35 градусов.
К слову, штатное реле потребляет ток около 150 миллиампер, и рассеивает почти 2 Ватта тепла.
Почти одновременно с этой задумкой, я обнаружил, что если вынуть в блоке предохранителей шунт и вставить в его место нормальное реле, то включится опция дневных ходовых огней. Реле в KIA довольно занимательные, симметричные: втыкай хоть так, хоть эдак. Пара контактов по диагонали — это обмотка, а по другой диагонали — замыкаемые. Это даёт некоторые неудобства: электронное реле нельзя втыкать «абы как».
В результате в руках у меня оказался шунт, который внешне мало отличим от реле, а кишочки у него выглядят так:
Он куда удобнее для обработки и размещения внутри всяких схем, чем обычное реле. Поработав немного ножовкой и надфилями получилось что-то такое:
Вначале по разработанной схеме был собран прототип:
Так как места в корпусе не слишком много, методом ЛУТ я изготовил двустороннюю плату 19х18мм.