Андрей Кашкаров - Автомобильные кондиционеры. Установка, обслуживание, ремонт

Отрицательный полюс АКБ подключается к «массе» автомобиля. Когда на прибор воздействует напряжение меньше 12 В (АКБ разряжена, неисправна или находится под сильной нагрузкой, например в режиме «стартер»), но не менее 10 В – открывается стабилитрон VD1 и ток течет по цепи VD2, VD1, R1. Два других светодиода не горят, так как напряжение стабилизации у стабилитрона VD3 -13 В, a VD4 – от 13,3 до 14 В. Напряжение стабилизации стабилитрона VD1 составляет 10 В. Если напряжение АКБ упадет ниже 10 В, то не будет светиться ни один из светодиодов.

При нормально заряженной батарее светодиод VD2 ярко светится.

При таком режиме зарядки батареи, когда напряжение на АКБ поступает от генератора автомобиля или от зарядного устройства, светятся светодиоды VD3 и VD1.

Когда в электрической цепи питания АКБ есть неисправность, например клемма АКБ отсоединилась от цепи заряда генератора (обрыв провода, внутренний обрыв контакта между электрическими «банками» АКБ), то устройство будет фиксировать перенапряжение в бортовой сети, напряжение повысится более чем 14 В, начнут светиться все три светодиода. Это опасный симптом, так как перенапряжение может вызвать цепную реакцию неисправностей в других энергопотребителях (спровоцировать выход из строя осветительных приборов – ламп накаливания, дорогих галогенных ламп, техники радиосвязи и аудио-, видеотехники).

В этом случае следует отключить по возможности все приборы потребления тока и устранить неисправность. Если цепь, индицирующая перенапряжение в системе, не нужна, то элементы R3, VD5, VD6 из схемы исключаются.

Вместо стабилитрона VD1 можно применить Д814В, Д815Г.

При подключении прибора к бортовой сети 24 В необходимо пользоваться методом расчета ограничивающих резисторов, приведенным в первой части раздела 3.1. Кроме того, необходимо заменить стабилитроны: вместо VD1 установить Д815Ж, вместо VD3 – Д816А. Стабилитрон VD5 составляется из двух последовательно соединенных стабилитронов КС213Б.

При последовательном соединении двух одинаковых стабилитронов их напряжение стабилизации увеличивается вдвое. Таким образом, порог перенапряжения для сети 24 В будет соответствовать 26 В.

Это же правило последовательных соединений стоит взять на вооружение и помнить в других случаях, когда по каким-либо причинам в наличии не окажется стабилитрона на нужное напряжение. Неоднократно встречал в продаже промышленно изготовленные устройства индикации напряжения для автомобиля. Повторение данных схем для читателя несет двойную пользу – экономию денег и приобретение бесценного опыта.

Устройство, схема которого показана на рис. 3.3, незаменимо, когда требуется не только световая, но и звуковая сигнализация включения того или иного электронного устройства, источником напряжения для которого является бортовая электрическая сеть автомобиля.

Световые приборы-индикаторы, расположенные на приборной доске автомобиля, бывает, выходят из строя, и такая неисправность может привести к серьезным последствиям (например, если выйдет из строя индикатор отсутствия давления масла в двигателе). С помощью предлагаемого электронного узла можно осуществлять контроль за любыми электрическими параметрами автомобиля, которые различаются двумя состояниями – включено/выключено.

Узел реализован на трех популярных микросхемах технологии КМОП. При включении контролируемого устройства звуковой сигнализатор кратковременно подаст звуковой сигнал. То же произойдет при отключении питания контролируемого устройства.

Рассмотрим работу устройства, схема которого представлена на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Электрическая схема звукового индикатора переключателей в автомобиле

Микросхема К561ЛА7 объединяет в одном корпусе 4 однотипных элемента «И с инверсией». На инверторах DD1.1, DD1.2 собран генератор прямоугольных импульсов. Его выходная частота с указанными на схеме RC-элементами составляет около 900 Гц. С вывода 4 микросхемы DD1.2 прямоугольные импульсы постоянно поступают на вход элемента D1.4 (вывод 13), а на вывод 12 приходит управляющий сигнал с микросхемы К561ЛП2. При высоком уровне напряжения на выходе элемента DD3.1 прямоугольные импульсы от генератора проходят через ограничительный резистор – усилитель на транзисторе VT1 к пьезоэлектрическому капсюлю НА1 типа ЗП-22 (можно применить любой капсюль из модельного ряда ЗП-х или телефонный капсюль с сопротивлением катушки не менее 50 Ом).

Усилитель звука на транзисторе VT1 необходим для того, чтобы сигнал пьезоэлектрического капсюля было слышно в автомобиле при работающем двигателе и включенном вентиляторе обогревателя (печки). Транзисторный каскад дополнен регулятором громкости R4. В качестве транзистора VT1 подходит КТ503, КТ361 с любым буквенным индексом.

Когда на выводе 12 управляющего элемента D1.4 присутствует низкий логический уровень, то на выходе этого элемента, в соответствии с таблицей истинности микросхемы К561ЛА7, присутствует высокий логический уровень, запирающий транзистор VT1, поэтому излучатель НА1 неактивен.

Входной сигнал поступает с контролируемого переключателя в автомобиле на кремниевый диод VD1 и далее на вход D триггеров DD2. Уровень входного сигнала – 12 В ±10 %.

Входной сигнал оказывается синхронным с тактовой частотой генератора, поступающей на вход С первого триггера, и такой же сигнал в противофазе поступает на вход второго триггера. Процесс синхронизации сводится к сдвигу фронта импульса входной информации до совпадения его с фронтом ближайшего тактового импульса. Длительность преобразованных информационных импульсов определяется длительностью импульса синхрочастоты.

Таким образом, входной сигнал высокого уровня, поступающий в точку А и на вход D микросхемы DD2 (К561ТМ2), является разрешающим к тому, чтобы на прямом выходе Q (вывод 1 первого триггера DD2.1) синхронно с тактовыми прямоугольными импульсами, поступающими от генератора, появился сигнал высокого уровня и присутствовал там до тех пор, пока высокий уровень в точке А не исчезнет. На выводе 13 триггера микросхемы К561ТМ2 (прямой выход триггера DD2.2) в момент появления в точке А высокого уровня напряжения также установится высокий уровень. Он сменится на низкий – с отрицательным фронтом тактового импульса, следующего после исчезновения высокого уровня в точке А.

На рис. 3.4 показаны диаграммы импульсов в разных контрольных точках схемы и таблица истинности микросхемы.

Таким образом, на выходе элемента DD3.1 сформируются два импульса, привязанные к фронту входного сигнала. По рис. 3.4 наглядно становится понятно, что кратковременные импульсы в точке D будут соответствовать моменту появления и исчезновения высокого уровня напряжения в точке А, что обусловлено включением и выключением какого-либо потребителя напряжения +12 В в автомобиле. Точка А подключается непосредственно к контактам контролируемого переключателя.