Устройство для плавной коммутации ламп дальнего и ближнего света фар автомобиля - RU165290U1

Чертежи

Описание

Полезная модель относится к электрооборудованию транспорта, в частности к устройствам управления дальним и ближним светом фар, и может быть использовано для управления головным освещением автомобиля.

Известно устройство коммутации ламп дальнего света фар [Авторское свидетельство СССР №1750071, МПК Н05В 39/02. Опубл. в Б.И. №27, 23.07.1992], содержащее четыре резистора, конденсатор, диод, контрольную лампу и четыре транзистора, один из которых коммутирует ток через лампы дальнего света фар. Ограничение тока через лампы в момент включения достигается ограничением тока базы транзистора.

Недостатком данного устройства является низкий КПД из-за применения биполярных транзисторов, и отсутствие функции плавного выключения дальнего света фар.

Известна схема ламп для автомобиля [Патент США №4477747, МПК Н05В 37/00. Опубл. 16.10.1984], содержащая шесть резисторов, конденсатор, два диода, два транзистора n-p-n структуры и один транзистор p-n-p структуры, коммутирующий ток через лампы дальнего света фар. Устройство обеспечивает коммутацию ламп и защиту от короткого замыкания в цепи ламп.

Недостатком данного устройства является низкий КПД из-за применения биполярных транзисторов, и отсутствие функции плавного выключения дальнего света фар.

Известен автомат плавного выключения дальнего света фар [Автомат плавного выключения дальнего света фар: [Электронный ресурс]. URL: http://www.radiotexnika.ru/rk/rk57.doc. (Дата обращения: 01.03.2016)], содержащий три резистора, конденсатор, диод, один составной транзистор, коммутирующий ток через лампы дальнего света фар. Устройство обеспечивает плавное выключение ламп дальнего света.

Недостатками данного устройства является низкий КПД из-за применения составного биполярного транзистора, и отсутствие защиты ламп ближнего и дальнего света при включении.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является устройство для плавного выключения дальнего света фар [Хрисанов А. Плавное выключение дальнего света фар // Радио, 1987, №2, с. 46-47], содержащее генератор на первом операционном усилителе, вырабатывающий напряжение треугольной формы, которое подается на неинвертирующий вход второго операционного усилителя, а на его инвертирующий вход подается плавно нарастающее напряжение с конденсатора, при этом на выходе второго операционного усилителя, работающего в режиме компаратора, появляется последовательность импульсов с изменяющейся во времени скважностью. Эти импульсы управляют электронным ключом на трех биполярных транзисторах, включенных по схеме составного транзистора. Включение ламп дальнего и ближнего света осуществляется при помощи механического переключателя, а выключение ламп дальнего света происходит плавно за счет работы двух транзисторов p-n-р структуры, включенных параллельно механическому переключателю дальнего света.

Недостатками прототипа является низкий КПД из-за применения составного биполярного транзистора, и отсутствие защиты нитей накала ламп ближнего и дальнего света при включении.

Задачей является создание устройства для плавной коммутации ламп дальнего и ближнего света фар автомобиля. Технический результат - повышение безопасности движения в темное время суток, и продление срока службы ламп ближнего и дальнего света фар автомобиля при их включении и выключении. Дополнительный технический результат - повышение КПД устройства.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для плавной коммутации ламп дальнего и ближнего света фар автомобиля, содержащем генератор, выход которого подключен к первому входу компаратора, конденсатор, соединенный с резистором и со вторым входом компаратора, разрядную цепь, подключенную к конденсатору, переключатель, электронный ключ и лампы ближнего и дальнего света фар, при этом содержится дополнительный электронный ключ, соединенный с выходом переключателя и с входом лампы ближнего света фар, и инвертор, вход которого соединен с выходом компаратора.

Устройство для плавной коммутации ламп дальнего и ближнего света фар автомобиля характеризуется тем, что электронные ключи построены на полевых транзисторах с малыми потерями.

Сущность предлагаемого в полезной модели технического решения заключается в том, что для повышения безопасности движения в темное время суток применено плавное включение и выключение ламп дальнего и ближнего света фар автомобиля, что обеспечивает также защиту и продление срока службы ламп ближнего и дальнего света фар автомобиля, а также для повышения КПД устройства в качестве ключей применены полевые транзисторы с изолированным затвором, имеющие малые потери во включенном состоянии.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для плавной коммутации дальнего и ближнего света фар автомобиля. На фиг. 2 показана временная диаграмма напряжений на лампе дальнего света фар при включении и выключении. На фиг. 3 показана временная диаграмма напряжений на лампе ближнего света фар при включении и выключении.

Устройство для плавной коммутации ламп дальнего и ближнего света фар автомобиля содержит генератор 1, выход которого подключен к первому входу компаратора 2, на второй вход компаратора 2 подается напряжение с конденсатора 3, заряжаемого через резистор 4 от переключателя 5. Электронный ключ 6 управляется с выхода компаратора 2. На силовой вход электронного ключа 6 подается напряжение от контакта А переключателя 5, к выходу электронного ключа 6 подключены лампы 7 дальнего света фар, инвертор 8, на вход которого подается напряжение с выхода компаратора 2, а его выход подключен к входу управления ключа 9, на силовой вход которого подается напряжение от контакта Б переключателя 5. К выходу дополнительного электронного ключа 9 подключены лампы 10 ближнего света фар, разрядная цепь 11, включенная между конденсатором 3 и выходом ключа 6, и предназначенная для разрядки конденсатора 3, а питание устройства осуществляется от бортовой сети автомобиля 12.

Устройство для плавной коммутации дальнего и ближнего света фар автомобиля работает следующим образом.

При включении дальнего света фар переключатель 5 переключается в положение А, и начинается зарядка конденсатора 3 через резистор 4 в течение 0,2-0,4 с.При этом на вход компаратора 2 с выхода генератора 1 подается напряжение пилообразной формы, а экспоненциально увеличивающееся напряжение на конденсаторе 3 подается на второй вход компаратора 2. В результате на выходе компаратора 2 появляется последовательность импульсов с изменяющейся во времени скважностью, которая управляет ключом 6, построенном на полевом транзисторе с изолированным затвором и каналом р-типа, таким образом, что длительность импульсов напряжения, поступающая на лампы дальнего света 7, увеличивается от импульса к импульсу в течение времени заряда конденсатора 3, что обеспечивает плавное включение ламп дальнего света фар в течение 0,2-0,4 с (фиг. 2, период времени t₁-t₂). На вход дополнительного электронного ключа 9, также построенном на полевом транзисторе с изолированным затвором и каналом р-типа, и управляющего лампой 10 ближнего света фар, подается последовательность импульсов от инвертора 8 с изменяющейся во времени скважностью, которая управляет ключом 9 таким образом, что длительность импульсов напряжения, поступающая на лампы 10 ближнего света фар, уменьшается от импульса к импульсу в течение времени заряда конденсатора 3, что обеспечивает плавное выключение ламп ближнего света фар 10 в течение 0,2-0,4 с (фиг. 3, период времени t₁-t₂).

При выключении ламп дальнего света фар 4 переключатель 5 переключается в положение Б, и начинается разрядка конденсатора 3 через разрядную цепь 11 в течение 1-3 с.При этом на вход компаратора 2 с выхода генератора 1 подается напряжение пилообразной формы, а экспоненциально уменьшающееся напряжение на конденсаторе 3 подается на второй вход компаратора 2. В результате на выходе компаратора 2 появляется последовательность импульсов с изменяющейся во времени скважностью, которая управляет ключом 6, построенном на полевом транзисторе с изолированным затвором и каналом р-типа, таким образом, что длительность импульсов напряжения, поступающая на лампы 7 дальнего света фар, уменьшается от импульса к импульсу в течение времени разряда конденсатора 3, что обеспечивает плавное выключение ламп 7 дальнего света фар в течение 1-3 с (фиг. 2, период времени t₃ -1₄). На вход дополнительного электронного ключа 9, также построенном на полевом транзисторе с изолированным затвором и каналом р-типа, и управляющего лампами 10 ближнего света фар, подается последовательность импульсов от инвертора 8 с изменяющейся во времени скважностью, которая управляет ключом 9 таким образом, что длительность импульсов напряжения, поступающая на лампы 10 ближнего света фар, увеличивается от импульса к импульсу в течение времени заряда конденсатора 3, что обеспечивает плавное включение ламп 10 ближнего света фар в течение 1-3 с (фиг. 3, период времени t₃-t₄).

При построении электронных ключей 6 и 9 устройства для плавной коммутации ламп дальнего и ближнего света фар автомобиля на полевых транзисторах с малыми потерями, например, при использовании полевых транзисторов IRF9540N фирмы International Rectifier проявляется дополнительный технический результат, выражающийся в повышении КПД устройства.

Таким образом, заявляемая полезная модель благодаря введению дополнительного электронного ключа и инвертора обеспечивает повышение безопасности движения в темное время суток путем плавного выключения и выключения ламп дальнего и ближнего света фар автомобиля, а также обеспечивает защиту и продление срока службы ламп ближнего и дальнего света фар автомобиля.

Реферат

1. Устройство для плавной коммутации ламп дальнего и ближнего света фар автомобиля, содержащее генератор, выход которого подключен к первому входу компаратора, конденсатор, соединенный с резистором и со вторым входом компаратора, разрядную цепь, подключенную к конденсатору, переключатель, электронный ключ и лампы ближнего и дальнего света фар, отличающееся тем, что устройство содержит дополнительный электронный ключ, соединенный с выходом переключателя и с входом лампы ближнего света фар, и инвертор, вход которого соединен с выходом компаратора.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электронные ключи построены на полевых транзисторах с малыми потерями.

Формула

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электронные ключи построены на полевых транзисторах с малыми потерями.