Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Automatyczny wyłącznik ogrzewania tylnej szyby (kolejny).

Marian B 21 Gru 2013 20:19 12654 6
  • Automatyczny wyłącznik ogrzewania tylnej szyby (kolejny).
    Automatyczny wyłącznik ogrzewania tylnej szyby w samochodzie (kolejny).

    Po około 10 latach bezproblemowego używania układu czasowego sterowanego wyłącznikiem bistabilnym
    (opisany tu: https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic860964.html )
    postanowiłem zmienić układ czasowy na sterowany przyciskiem monostabilnym.
    Wadą (według mnie) w przypadku wyłącznika bistabilnego była konieczność wyłączenia i ponownego włączenia gdy odmierzany czas grzania okazywał się zbyt krótki.
    Trzeba wykonywać dodatkowo dwie czynności.
    W przypadku przycisku monostabilnego ta wada nie występuje. Włączenie, to krótkie naciśnięcie przycisku, a po upływie czasu włączenia , ponowne włączenie, to kolejne krótkie naciśnięcie przycisku. Gdy zachodzi potrzeba wcześniejszego wyłączenia grzejnika, kolejne krótkie naciśnięcie przycisku wyłącza grzejnik.
    Przycisk monostabilny jest wygodniejszy w użyciu.
    Jedyną zaletą układu czasowego z wyłącznikiem bistabilnym jest możliwość włączenia ogrzewania "na stałe", a układ czasowy będzie wyłączał po określonym czasie. Taka możliwość jest jednak bardzo rzadko wykorzystywana.
    Szczegółowy opis budowy modułu czasowego, i sposób zmontowania dotyczy samochodu Skoda Octavia, jednak bez przeszkód można go stosować w każdym samochodzie z uwzględnieniem odpowiedniego sposobu podłączenia i zamontowania.

    Główne założenia projektowe były takie:

    __ Wykorzystanie oryginalnego wyłącznika bistabilnego bez ingerencji do jego wnętrza, z wykorzystaniem wszystkich jego możliwości, a więc kontrolka właczenia i podświetlenie. Konstrukcja wyłącznika w Octavii (i wszystkich Volkswagenów) jest taka, że lekkie naciśnięcie klawisza, na małą odległość, powoduje załączenie styku, a dopiero głębsze wciśnięcie klawisza powoduje zadziałanie zapadki.
    Założenie na suwadło tuż pod klawiszem ogranicznika ruchu tego suwadła w postaci klamry z drutu o średnicy 1,5 mm powoduje zamianę wyłącznika bistabilnego na monostabilny przycisk. To cała przeróbka wyłącznika, odwracalna w razie potrzeby przez zdjęcie klamry.

    __ Podłączenie modułu czasowego powinno być bez ingerencji w instalację samochodu (np. przecinanie przewodów).
    Moduł czasowy jest włączony jako przejściówka pomiędzy wyłącznikiem a gniazdem tego wyłącznika w instalacji, za pomocą samodzielnie wykonanych złącz, gniazda i wtyku. Zostały one zrobione z typowych konektorów, a jako materiał wypełniający użyta została "Poxilina".





    __ Wymiary modułu czasowego w obudowie powinny być takie, aby można było go włożyć przez otwór w pulpicie przeznaczony do montażu wyłącznika, a więc bardzo łatwy montaż bez potrzeby demontażu jakich kolwiek osłon.

    "Nie inwazyjne" dla wyłącznika i "bezkolizyjne" dla układu wykorzystanie kontrolki włączenia w wyłączniku wymusiło odpowiedni układ styków a1 i a2 przekaźnika A, oraz zastosowanie w układzie czasowym tranzystora PMOS włączonego od strony plusa zasilania. W przypadku tranzystora NMOS włączonego od strony masy byłby inny (odwrotny) układ styków i niemożliwe wykorzystanie kontrolki bez ingerencji do wnętrza wyłącznika.

    Schemat modułu czasowego pokazany na Rys.1., schemat montażowy i płytka na Rys.2., zasadę działania najlepiej pokazują uproszczone schematy na Rys.3.

    Automatyczny wyłącznik ogrzewania tylnej szyby (kolejny). Automatyczny wyłącznik ogrzewania tylnej szyby (kolejny). Automatyczny wyłącznik ogrzewania tylnej szyby (kolejny). Automatyczny wyłącznik ogrzewania tylnej szyby (kolejny). Automatyczny wyłącznik ogrzewania tylnej szyby (kolejny). Automatyczny wyłącznik ogrzewania tylnej szyby (kolejny). Automatyczny wyłącznik ogrzewania tylnej szyby (kolejny). Automatyczny wyłącznik ogrzewania tylnej szyby (kolejny).

    Gdy układ w stanie spoczynku, naciśnięcie i trzymanie przycisku P powoduje zwarcie do masy minusa kondensatora C1 oraz bramki tranzystora T1 przez diodę D2 oraz styki a1 i a2. Punkt X też jest zwarty do masy przez diodę D1 i te same styki a1 i a2. Kondensator C1 ładuje się do pełnego napięcia zasilania, tranzystor T1 przewodzi, załączony przekaźnik wykonawczy B swoim stykiem b1 włączy obciążenie.
    Przycisk jest jeszcze trzymany, przekaźnik A wyłączony, nie przełącza swoich styków bo punkt X jest na masie. Zwolnienie przycisku P powoduje odłączenie punktu X oraz kondensatora C1 i bramki tranzystora od masy, tranzystor przewodzi dzięki temu, że kondensator naładowany, przekaźnik B zostanie podtrzymany prądem płynącym przez uzwojenie przekaźnika A, przekaźnik A przełączy swoje styki, układ przejdzie do stanu załączenia.
    W stanie załączenia napięcie w punkcie X wynosi połowę napięcia zasilania (jeżeli rezystancje uzwojeń przekaźników A i B są jednakowe).
    Stan załączenia utrzyma się tak długo, jak na to pozwoli stała czasowa elementów R1C1 w bramce tranzystora T1. Gdy kondensator C1 rozładuje się przez rezystor R1, tranzystor przestaje przewodzić, i cały układ wraca do stanu spoczynku. Dla wartości R1C1 takich jak na schemacie ideowym będzie to po upływie około 5 minut, lub tak jak podane w tabelce na schemacie ideowym.

    Gdy układ znajduje się w stanie załączenia, naciśnięcie i trzymanie przycisku (w celu natychmiastowego wyłączenia) powoduje pojawienie się napięcia 12V na bramce tranzystora i minusie kondensatora C1 przez (przełączone) styki a1 i a2 oraz diodę D3. Kondensator C1 zostaje rozładowany (zwarty), jednocześnie w punkcie X pojawi się napięcie 12V przez diodę D4 i te same styki a1 i a2, punkt X zwarty do plusa zasilania. Tranzystor przestaje przewodzić, przekaźnik B wyłączony, styk b1 odłącza grzejnik.
    Przycisk P jeszcze wciśnięty, przekaźnik A nie przełącza swoich styków a1 i a2. Puszczenie przycisku powoduje wyłączenie przekaźnika A i cały układ wraca do stanu spoczynku.

    Diody D1, D2, D3, D4 "układają się" w mostek prostowniczy, i taki mostek został zamontowany na płytce dając znaczną oszczędność miejsca.
    Przekaźniki A i B powinny mieć uzwojenia na napięcie 5V. Przekaźnik A może być miniaturowy, o podwójnych stykach przełącznych. Przekaźnik B powinien mieć styki na odpowiedni prąd. Grzejnik Octavii pobiera prąd 12A, a więc co najmniej typowa dopuszczalna wartość 16A.

    Rezystor R2 zabezpiecza delikatne styki przekaźnika A przed wypaleniem w czasie ładowania kondensatora C1, oraz zabezpiecza przed zwarciem w przypadku uszkodzenia kondensatora C1 lub tranzystora T1.

    Układ ma dodatkową, nie przewidzianą przy projektowaniu zaletę.
    Po wyłączeniu zasilania (stacyjką) nie przestaje odmierzać zadanego przyciskiem czasu.
    Gdy nie nagrzany silnik i samochód, często zdarza się, że silnik zatrzyma się, np. przy ruszaniu. Aby go uruchomić, w większości samochodów trzeba wyłączyć i ponownie włączyć zapłon i rozrusznik. Gdy przed tym było włączone ogrzewanie szyby, po ponownym uruchomieniu silnika nie trzeba naciskać przycisku, ogrzewanie włączy się samoczynnie kontynuując zadany poprzednio czas włączenia.

    Elementy narysowane na schemacie zielonym kolorem, to akustyczny sygnalizator wyłączenia grzejnika. Jest pożyteczny, ale nie konieczny, i kto nie chce, może go nie montować.
    Po włączeniu grzejnika na styku 4a1 pojawia się napięcie 12V, kondensator C2 ładuje się przez diodę D6 która zwiera sygnalizator. Po wyłączeniu grzejnika styk 4a1 łączy się z masą (styk 6a1), kondensator C2 rozładowuje się przez sygnalizator, sygnalizator wydaje krótki sygnał dźwiękowy.
    Sygnalizacja dźwiękowa wyłączenia działa po wyłączeniu przyciskiem, po wyłączeniu po upływie czasu, a także po wyłączeniu zasilania stacyjką gdy w tym czasie był włączony grzejnik.

    Obudowa modułu, to zewnętrzna część tekturowego pudełka po zapałkach. Idealnie pasują wymiary, po owinięciu szeroką taśmą izolacyjną jest wystarczająco trwała, elastyczna, nie zsuwa się z płytki bo dość ciasno trzyma się na przekaźniku, jest izolatorem, po zamontowaniu leży na odbiorniku radiowym i nie hałasuje.

    Samodzielnie wykonane złącza najlepiej zrobić w następujący sposób.
    Konektory "męskie" z już podłączonymi, zaciśniętymi i zalutowanymi przewodami trzeba włożyć do gniazda instalacji przebijając się przez cienki karton. Na kartonie narysować kontur przyszłej wtyczki i przestrzeń pomiędzy konektorami i przewodami na odpowiednią wysokość wypełnić starannie ugniecioną "Poxiliną". Karton zapobiegnie przyklejeniu "Poxiliny" do gniazda. Po stwardnieniu "Poxiliny" tak wykonany wtyk oszlifować/opiłować do odpowiedniego kształtu i wymiaru.
    Z konektorami "żeńskimi" trochę więcej zachodu. Trzeba dorobić z blachy o odpowiedniej grubości "niby konektor", przedłużkę, włożyć do konektora "żeńskiego", i tą przedłużkę włożyć do gniazda instalacji. Na część stykową konektora "żeńskiego" trzeba koniecznie nałożyć ciasną rurkę izolacyjną. Rurka zapobiegnie oblepieniu styku, zostanie zachowana sprężystość i elastyczność złącza. Dalej tak samo jak z konektorami "męskimi".
    Tak wykonane złącza są bardzo trwałe. "Poxilina" jest bardzo dobrym izolatorem i trwała mechanicznie. W podobny sposób można odbudowywać uszkodzone, a nie dostępne złącza.


    Fajne!
  • #2 21 Gru 2013 20:39
    Błażej
    VIP Zasłużony dla elektroda

    Słyszałeś o układach U6046b i U6047b? :D

  • #3 21 Gru 2013 23:03
    barti879
    Poziom 18  

    Szkoda, że nie postarałeś się bardziej nad płytką. Przecież zaprojektowanie PCB nie jest takie trudne, a bardzo poprawiłoby walory estetyczne. Zmontowana przez Ciebie płytka niestety trochę "razi" w oczy.

  • #4 21 Gru 2013 23:16
    Marian B
    Poziom 34  

    No nie jest trudne, robiłem już wiele płytek. Ten układ na tyle prosty, że po prostu się nie chciało bawić w płytkę drukowaną. Jest rysunek dość dokładny, kto zechce może na jego podstawie zrobić druk.

  • #5 24 Gru 2013 11:54
    carot
    Poziom 26  

    barti879 napisał:
    Szkoda, że nie postarałeś się bardziej nad płytką. Przecież zaprojektowanie PCB nie jest takie trudne, a bardzo poprawiłoby walory estetyczne. Zmontowana przez Ciebie płytka niestety trochę "razi" w oczy.


    Następny spec od ocen. Zrozumiecie wreszcie, że płytka i jej wygląd, to inwencja autora?

    Co do samego włącznika nie lepiej było zostawić oryginalni? Przez kilka lat jazdy, zauważyłem, ze najprostsze jest najlepsze :)

  • #6 24 Gru 2013 15:06
    Marian B
    Poziom 34  

    No to przecież jest jak najbardziej oryginalny wyłącznik, tylko zmodyfikowany prostym zabiegiem (klamra z drutu) po to aby stał się monostabilny.
    W razie potrzeby, np. awaria modułu czasowego, w ciągu kilku sekund mamy powrót do układu pierwotnego. Odłącza się się moduł czasowy, zdejmuje klamrę z pod klawisza, włącza się wyłącznik w gniazdo instalacji, i mamy "nie naruszony" stan fabryczny.
    W oryginale w Octavii nie było żadnego modułu czasowego, czy nawet przekażnika pośredniczącego. Grzejnik był/jest bezpośrednio włączany stykami wyłącznika.

  • #7 12 Paź 2014 00:41
    Marian B
    Poziom 34  

    Po kilku miesiącach użytkowania tego wyłącznika okazało się że przy przycisku monostabilnym bardzo przydatna jest dżwiękowa sygnalizacja zarówno włączenia grzejnika, jak i wyłączenia. Nie potrzeba odrywać wzroku od drogi aby patrzeć na kontrolkę włączenia.
    Przeróbka jest bardzo prosta, trzeba tylko było dodać miniaturowy przekażniczek P.
    Automatyczny wyłącznik ogrzewania tylnej szyby (kolejny). Automatyczny wyłącznik ogrzewania tylnej szyby (kolejny).

    Przy włączeniu grzejnika (stykiem b1 przekażnika B) kondensator C2 ładuje się przez uzwojenie przekażnika P, przez czas około 0,5 sekundy styk p zwarty, włączony przez ten czas sygnalizator.
    Po wyłączeniu grzejnika (styk b1 rozwarty) kondensator C2 rozładowuje się przez uzwojenie przekażnika P i rezystancję grzejnika (1Ω), styk p zwarty przez czas rozładowania C2, około 0,5 sekundy trwa sygnał dzwiękowy.

    Przy okazji podaję kilka sposobów podłączenia dzwiękowego sygnalizatora załącz/wyłącz dla różnych układów, które rozwiązałem niejako "po drodze". Może komuś się przyda:
    Automatyczny wyłącznik ogrzewania tylnej szyby (kolejny).

    Wybrałem rozwiązanie z miniaturowym przekażniczkiem, gdyż zajmuje on tyle samo miejsca co cztery diody (lub mostek prostowniczy), a sygnał dzwiękowy w czasie trwania ma stałą amplitudę.
    W przypadku diod sygnał dżwiękowy ma amplitudę malejącą ("jąknięcie"), tak jak przebiega ładowanie/rozładowanie kondensatora. Wybór jest zresztą sprawą gustu.

 Szukaj w ofercie
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME