Блок управления противотуманками

О дневных ходовых огнях (ДХО) я задумался уже давно, но все руки не доходили. В продаже появилось множество светодиодных устройств, которые позиционируются как ДХО, но на самом деле не соответствуют ГОСТу. Кроме того, даже с теми, которые удовлетворяют требованиям ГОСТ, не совсем понятная ситуация и вроде как устанавливать их нельзя, если они не были предусмотрены производителем.
В результате я принял решение установить и использовать противотуманки в качестве ДХО. Преимущества:
  • присутствуют штатные места для их установки, поэтому претензий, как в случае самовольной установки светодиодных ДХО, не должно быть;
  • меньшая потребляемая мощность в сравнении с ближним светом (2х27 Вт против 2х55 Вт);
  • противотуманки можно использовать по прямому назначению.
Конечно, для включения противотуманок можно было установить обычное реле, но это было бы слишком просто. Нужно обязательно разработать монстра на микроконтроллере!
Использование электроники вместо реле дает возможность реализовать новые функции, мне нужны следующие:
  • автоматическое включение при начале движения, и выключение при стоянке;
  • плавное включение ламп, которое должно продлить им жизнь (кстати, приходится менять лампы ближнего света раз в 3-6 месяцев);
  • оповещение о сгоревшей лампе.
Этот список можно продолжить (например, выключение противотуманок при включении фар ближнего света), но мне достаточно этих.
На данный момент составлена схема.
Схема блока управления противотуманками
Для коммутации ламп используется полевой p-канальный транзистор IRF4905, в открытом состоянии его сопротивление равно 0,02 Ом, что позволяет обойтись без радиатора при суммарной мощности ламп в 54 Вт.
Для управления транзистором используются специализированный драйвер IR2101. Вообще-то он содержит в себе два независимых драйвер: нижнего и верхнего плеча. В данном случае используется нижний, но можно было использовать верхний в паре с n-канальным транзистором (у них характеристики лучше).
На вход IR2101 поступает сигнал с ШИМа микроконтроллера.
Для питания микроконтроллера используется понижающий преобразователь на mc34063 (mc33063), т.к. линейный стабилизатор будет ощутимо греться при понижении напряжения с 14,5 до 5 вольт.
Перегоревшая лампа определяется по снижению потребления тока, для этого измеряется падение напряжения на резисторе сопротивлением 0,1 Ом, включенном последовательно с лампами. По моим расчетам мощность этого резистора должна быть около 2 Вт. На выходе операционного усилителя получаем разность напряжений, помноженную на коэффициент, заданный соотношением резисторов R3/R5 (R3=R4, R5=R6). Полученное напряжение поступает на компаратор микроконтроллера и сравнивается с образцовым 1,1 В. Соотношение R3/R5 надо подобрать таким образом, чтобы при двух исправных лампах напряжение было выше 1,1 В, а если сгорела хотя бы одна — меньше 1,1.
В качестве датчика используется контакт ручника, он подключен через делитель напряжения R10,R11 и защитный стабилитрон D3 к порту МК.
Представленная схема является первоначальным вариантом, и пока еще не реализована, прошивка тоже не разработана.
  • 0
  • 03 августа 2011, 20:32
  • divinus
  • 1
Файлы в топике: fog.pdf

Комментарии (35)

RSS свернуть / развернуть
А почему это 2х27 Ватт? Ммм, вроде в противотуманках теж 55ваттные лампы стоят, только H3. Буквально пару дней назад на своих видел.
И еще. Где-то ходила довольно популярная ссылка по инету, где главный гибддшник объяснял, что ДХО можно устанавливать, если установки и их работа будут соответствовать ГОСТУ. На сами ДХО (диграмма направленности и световой поток) тоже есть определенные требования, чтобы синюшные светодиодики не вешали. Начинание со схемой классное, но ДХО всерно рулит (10 ватт против 110) хотя бы тем, что ощутимо разгружает генератор. Заметно на моем чуде российского автопрома :)
+1
У меня 27 Вт шли вместе с фарами, автомобиль lacetti, хотя в магазине и на 55 Вт видел. Да черт их знает этих гибддшников, сначала скажут одно, а сделают другое. Вот захотят побольше денег собрать и начнут за это штрафовать. А ШИМом можно потребляемую мощность уменьшить, будут гореть вполнакала, например (только вот как это скажется на долговечности ламп?). А еще можно светодиоды в те же противотуманки засунуть, так многие делают.
0
думается, лампа сама по себе штука довольно инерционная и от шима сделаться ей ничего не должно, но это больше интуитивный вывод. Второе — тоже читал, что некоторые сравнительно новые модели иномарок могут использовать дальний свет в качестве ДХО. В этом режиме как раз и уменьшается мощность, подаваемая на лампу, чтобы водителей не слепить
0
Есть мнение, что галогенки, работающие не в полную мощность быстрее выходят из строя. Вроде как при высоких температурах вольфрам испаряющийся из нити возвращается обратно, а при пониженной мощности (температуре) — нет.
+1
после того, как Вы это написали, вспомнил, да, тоже про такое читал…
0
ЗЫ. про модели иномарок. Некоторые сравнительно новые уже используют светодиоды в качестве ДХО. Поправился :D
0
На схеме нихрена не видно.
Алсо, не вижу на схеме цепей защиты, авто — штука довольно богатая на могучие помехи.
0
  • avatar
  • Vga
  • 03 августа 2011, 21:41
Был нормальная картинка, она при вставке автоматически уменьшается что-ли? Схема продублирована во вложении pdf.
0
Уменьшается, до 700px по ширине. Продублируй полноразмерную картинку вложением и сделай картинку ссылкой на него.
0
Какая частота ШИМ планируется и чем будете сглаживать пульсацию на выходе ШИМ, LC фильтром?
0
Если использовать кварц на 20 МГц, то получается 78125 Гц. А зачем сглаживать пульсацию? для лампы и так сойдет.
0
Пробовал без кварца, на внутреннем генераторе — слышен писк, главное чтобы резонанс не получился и спиралька в лампе не развалилась.
И еще, сигнал получается инвертированным, 0 — макс. напряжение, 255 — минимальное. Этой проблемы не будет, если использовать верхнее плечо с n-полевиком, или драйвер поставить IR2102.
0
Я сейчас делаю для авто девайс на IRF4427 + IRFZ44n. Но мне нужно сглаживать.
0
А что за писк? что пищит то?.. А нить накала у этих ламп настолько массивная, что ШИМ достаточно 20-30 Герц.
0
вроде нить и пищит, а что еще может пищать?
0
Даже если так, лампа снаружи внизу. И вряд-ли что-то резонирует. Просто вибрирует из-за очень большого тока (а на холодную нить он может быть очень большим).
0
Я делал как-то плавное включение галогенки Н4 с ШИМом 2кГц — спиралька звенит :) Сразу же возникла мысль «ну его нафиг, так я лампочку ещё быстрее угроблю»
0
Р — полевик — это правильно. Лампы ведь одним концом на земле. Если используешь N, то придется лампы перевешивать вверх (все равно — в цепь стока). Иначе получится истоковый повторитель и транзистор не сможет полностью открыться.
А полярность ШИМ настраивается соответствующим регистром таймера. Там же, при необходимости, можно поднять частоту ШИМ. Ведь не обязательно иметь 255 градаций.
0
Драйвер IR2101 позволяет N-канальный транзистор подключить в верхнее плечо.
0
Да, но для этого нужны дополнительные конденсатор и диод и схема не работает при постоянном сигнале на входе.
0
Ну на 78125 герц сглаживание и не нужно по сути. Как раз мне кажется лампа медным тазом быстрее накроется при пульсации.
0
А зачем ее сглаживать?
Кстати, логичнее использовать Tiny13 — выводов вполне хватит. И в любом случае, кварц явно лишний.
И какой ток будет потреблять тинька, что линейный стабилизатор будет ощутимо греться? Если даже 20 мА (а это и так слишком много), то мощность на нем будет всего 200 мВт.
0
И компаратор включен неправильно. Из-за обратной связи на R5 его усиление всего 3,7 раза. Нужно левый вывод этого резистора соединить с землей и рассчитать по другому резисторы. А схему с компаратором в момент включения ламп лучше не принимать во внимание — неизвестно, что будет на его выходе.
0
Кстати, используя Tiny13, можно компаратор выкинуть и мерить напряжение с помощью АЦП.
0
Так это не компаратор, это ОУ, усиление там в 2,7 раз. Ток через лампы около 4 А, падение напряжения на шунте-резисторе 4 х 0.1 = 0,4 Вольт. Для сравнения компаратором МК нужно побольше 1,1 Вольта.
0,4 х 2,7 = 1,08 — так что надо немного побольше усиление сделать, раза в 3,3 примерно.
0
А зачем 2,7 раза? Ведь тебе нужен просто порог. Или ты еще и компаратор контроллера хочешь применить? Зачем так сложно? А что ОУ, что компаратор — тут это одно и то же.
0
Да, компаратор МК хочу использовать, хотя может это и лишнее.
0
имхо шунт выкинуть вообще и поднять усиление… делал себе драйвер светодиодов — при 3А тока на просто печатной дорожке LM358 выжимает из падения дорожки 1,3в. Никаких шунтов отдельно…
0
Еще забыл добавить цепи управления лампой на приборной панели — это еще плюс 1 вывод.
Еще надо бы выключатель сделать, если программно, то +1 вывод.
Так, что выводов может не хватить, а у tiny13 — их 5 (ну можно еще reset использовать).
0
Тогда Tiny24. Но, думаю, Tiny13 хватит. А выключатель — Reset на 0 — вот и выключено.
0
Да, можно с tiny13 попробовать, у меня на макетке tiny2313, вот с ней и экспериментирую.
0
Я просто советую применить Tiny13 + IR2101 + 7805 и без кварца на внутреннем генераторе. Все должно получиться. Только разязки по питанию сделай получше — в бортовой сети может быть куча помех.
0
Только с помощью АЦП нужно мерить оба напряжения — на лампе и после резистора R1, чтобы получить разницу.
0
Вместо экономичных светодиодов использовать мощные лампы в противотуманках? Для установки ДХО есть правила, если устанавливать грамотно, а не как все сейчас делают, на нижнюю кромку бампера, т.е. почти над землей, то ГИБДД не придерется.
У меня машине 4 года, но передний ближний еще не перегорал.
0
И, кстати, доказано, что dimmer-ы(которые плавно тушат лампу) только сокращают её срок службы.
Я не помню обоснование, но вроде там говорилось, что спираль коробит от этого плавного уменьшения мощности. Типа когда разом весь ток отключаешь — она равномерно остывает и всё такое, а так — её ведет
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.