Automatický přepínač světel (dobrý do tunelu)

navigace: [ komentáře ] [ hodnocení ] [ text ] [ fotky ]

obrázky [10]:

Text:

Základní popis:
Jedná se o "soumrakový spínač", s hysterezí a zpožděním. Přepne světla z denních na potkávací například při vjezdu do tunelu, podzemních garáží, ale poměrně dobře i za soumraku. Nestane se tak, že projedete celý tunelový komplex na denní svícení. Není třeba před tunelem ručně rozsvítit a za tunelem zhasnout. Pokud "je tma" sepne se dvojice přepínacích relé s proudovou zatížitelností 10 A. Spínací i rozepínací kontakty obou relé jsou vyvedeny na svorkovnici a použití je tak dost univerzální.

Základní parametry:
Napájecí napětí 12 V (funguje to od 9 V do 16 V)
Proudová zatížitelnost: 2x10 A (2x55 W halogen je ok)
Sepnutí při "vjezdu do tmy": 2-3 s
Rozepnutí při "výjezdu na světlo": 12-14 s

Časy zpoždění jsou zvoleny tak, aby zbytečně nedocházelo k přepínání světel v podjezdech dálničního typu (40 m) - to jsou ty 2 až 3 vteřiny, a zároveň aby to nestačilo zhasnout při přejezdu mezi Strahovským tunelem a Mrázovkou - to je těch 12 až 14 vteřin.

Postup nastavení
Úroveň osvětlení je nastavitelná, z důvodu tolerance fotorezistoru, různé propustnosti čelního skla nebo i osobních preferencí uživatele. Jako pomůcka k nastavení slouží LED, signalizující "tmu". Doporučený postup nastavení je počkat si na tmu, při které by to mělo už určitě přepnout na potkávací světla místo denních. Při tom natočit trimr RV1 zcela na doraz, tak aby LED nesvítila, a pomalu otáčet trimrem, dokud se LED nerozsvítí.

Podrobný popis funkce (pro elektrotechniky):
Základem je dvojitý komparátor LM293. Jeden komparátor slouží k rozhodování světlo/tma a druhý zajišťuje zpoždění. Jako snímací prvek je použit fotorezistor. Když na něj dopadá světlo, má odpor v řádu stovek ohmů, když na něj světlo nedopadá, má odpor v řádu megaohmů. Fotorezistor spolu s rezistorem R1 funguje jako dělič napětí. Na jeho výstupu je napětí úměrné intenzitě osvětlení. V absolutní tmě je uprostřed děliče napětí skoro nulové, na slunci je na výstupu děliče skoro 12V. Toto napětí je přes rezistor R4 přivedeno na komparátor U1A, kde se porovnává s referenčním napětím. Rezistory R4 a R5 určují hysterezi při rozhodování světlo/tma. Hystereze je asi 2V. Znamená to, že komparátor se "rozsvítí", když napětí z děliče klesne např. pod 4 V, ale "zhasne" až když napětí z děliče stoupne nad např. 7 V. Referenční napětí udává dělič R2-RV1-R3. Hodnoty rezistorů R2 a R3 jsou zvoleny tak, aby ideální nastavení úrovně bylo zhruba uprostřed dráhy potenciometru RV1 a zároveň aby referenční napětí nebylo mimo rozsah hystereze komparátoru. Zda je "světlo" nebo "tma" signalizuje LED D2 - když je "tma", svítí. Pokud intenzita osvětlení klesne pod nastavenou úroveň (mínus 1/2 hystereze), překlopí se komparátor U1A tak, že jeho výstup bude sepnut k zápornému napájecímu napětí. Přes rezistor R7 a diodu D3 se tak začne nabíjet kondenzátor C2. To trvá asi 2.5 vteřiny. Pokud intenzita osvětlení stoupne nad nastavenou úroveň (plus 1/2 hystereze), výstup komparátoru U1A je od záporného napájecího napětí odpojen a přes pull-up rezistor R6, R8, LEDku, a rezistor R9 se začne kondenzátor C2 zase vybíjet a to trvá asi 13 vteřin. Zda je kondenzátor vybitý nebo nabitý určuje komparátor U1B. Rezistory R12 a R10 paralelně s R11 určují jeho hysterezi, R10 a R11 zároveň určují referenční napětí komparátoru U1B. Rezistory R14, R15 a tranzistor Q2 už slouží jen jako budič relé K1 a K2. Dioda D4 je ochrana tranzistoru před proudovou špičkou při rozepínání indukční zátěže - relé. Dioda D1 je ochrana proti přepólování a C1 je filtrační. Dioda D5 zamezuje nežádoucím jevům při kolísání napájecího napětí a musí to být Shottkyho s malým úbytkem napětí.

Seznam součástek:
C1, C2: 68uF/25V elektrolytický
D1: 1N4007, DO-41
D2: LED 3 mm nebo SMD 0805, barva podle chuti, klidně modrá
D3, D4: 1N4148, DO-35
D5: BAT43, DO-35
J1, J2: svorkovnice ARK500/2
J3, J4: svorkovnice ARK500/3
K1, K2: relé RAS1215, 12V 15A (gme 634-243)
Q2: BC547B, TO-92
Pozor - všechny rezistory jsou velikost 0204 (menší, než nejběžnější 0207)
R1: 8k2, 0204
R2, R3, R14: 10k, 0204
R4: 39k
R7, R10, R11, R15: 27k, 0204
R8: 6k8, 0204
R5, R9: 150k, 0204
R6, R13: 1k8, 0204
R12: 15k, 0204
RV1: 10k, Piher PT10VK010 (gme 112-049)
U1: LM293 nebo LM2903, DIP-8
Fotoodpor: LDR5549 (gme 520-083) nebo PGM5549 (tme.cz)
Držák 5mm LED, použitelný pro fotoodpor do palubní desky: RTF5010 (gme 624-296)
Krabička: KM27, (gme 627-036)

Poznámka: Diodu D5 je třeba připájet ze strany spojů mezi piny 4 a 6 integrovaného obvodu. Katodou (s proužkem) na 6, anodou na 4 (viz. fotka).

Jak to zapojit do auta:
Spínač je napájen ze spínaných 12V (svorka 15) odněkud za pojistkou. Do cesty je vhodné zapojit vypínač, tím se celý ten nesmysl deaktivuje.
Pak je, kromě fotoodporu třeba připojit zem (svorka 31).
Zbývajících 6 svorek jsou kontakty relé. Relé je asi nejlepší zapojit paralelně ke spínači nebo spínačům světel. Jedno relé sepne spínač obrysovek a ve druhé poloze může rozsvítit denní, druhé relé sepne spínač potkávacích světel. Případně pokud už denní svícení reaguje na rozsvícení obrysovek samo, není třeba se jím zabývat. Funkce spínačů zůstane zachována - natvrdo rozsvítit půjde vždycky. To může být třeba ve dne v mlze nebo za deště, když je sice dost světla ale je špatná viditelnost.

Kde sehnat plošný spoj:
Do soukromé zprávy nebo na e-mail nepeeer@centrum.cz mi pošlete jméno, adresu a případně počet kusů. Odpovědí bude moje číslo účtu a předpokládaný termín dodání.

Zaváděcí cena za ověřovací sérii DPS je 70,- Kč.
Deska je vyvrtaná, má nepájivou masku a všechny popisky u součástek. Jediná vada je ta patálie s diodou D5. K ceně je třeba přípočíst asi 30 Kč za známku a obálku.

info:

Správce článku: Nepér
Založeno: 26.08.18 01:38   Poslední změna: 27.05.22 06:55

Automatický přepínač světel (dobrý do tunelu) - komentáře: