Как сделать плавное включение света в авто

Электрика: плавное включение света фар

Это будет ещё один вариант схемы плавного включения фар.

Для начала немножко теории.

Многие, наверное, замечали, что перегорание ламп накаливания в подавляющем большинстве случаев приходится на момент их включения. Отчего же это происходит?

Виноват в этом, разумеется, Георг Ом со своим законом. Дело в том, что сопротивление холодной нити лампы в 10-12 раз ниже, чем в разогретом состоянии. По закону Ома, ток в цепи обратно пропорционален сопротивлению: I = U / R. Значит ток в цепи каждой лампы тоже в момент включения в 10-12 раз выше номинального, то есть, для стандартной лампы 55Ватт он может достигать 60 Ампер! Но в течение каких-то сотых долей секунды нить нагревается, сопротивление увеличивается и ток падает до номинального уровня. Обычно этот момент проходит так быстро, что ничуть не вредит ни реле, ни предохранителю, которые подводят ток к двум лампам и рассчитаны на ток куда ниже 120 Ампер.
Рассмотрим чуточку подробнее, что же страшного может случиться в этот краткий миг включения. Для этого рассмотрим нить лампы под электронным микроскопом:

Спиралька не идеальная, какие-то участки её оказываются потоньше, какие-то потолще.

Очевидно, теплоёмкость тонких участков оказывается меньше, а значит, при таком же протекающем токе, они быстрее нагреваются.

Как было упомянуто ранее, сопротивление нагретой спирали больше сопротивления холодной. Ток, как мы знаем, одинаков во всех участках цепи, а по тому же закону того же Георга, падение напряжения на участке цепи равно произведению значений силы тока и сопротивления этого участка. U = I * R. Это значит, что падение напряжения на втором, "тонком" участке будет больше чем на других.
Мощность высчитывается как произведение тока на напряжение: P = I * U. А это значит что на этом самом тоненьком участке цепи будет рассеиваться самая большая мощность.
В результате, пока соседние участки не спешa нагреваются, тоненький отрезок спирали успеет немного выгореть и стать ещё тоньше к следующему включению лампы. А значит при следующем включении различие в нагреве разных участков спирали будет ещё более выраженным. Ситуация будет ухудшаться с каждым включением, пока не произойдёт:

Что же делать?

Выход прост: ограничить рассеиваемую мощность, уменьшив ток в цепи. Существует несколько разных вариантов как этого добиться, и самые распространённые из них это:

1. Использование NTC термистора и реле. Термистор около 2-5 Ом (при 25 градусах) включается последовательно с лампой, и часть мощности рассеивается на нём, нагреваясь он уменьшает своё сопротивление, в то время как лампа — плавно разгорается и увеличивает сопротивление. Через некоторое время падение напряжения на лампе окажется достаточным, чтобы замкнуть обмотку включенного параллельно с ней реле. Контакты реле замыкают термистор, исключая его из цепи и передавая тем самым всю мощность лампе.

2. Использование мощного полевого транзистора с конденсатором на затворе. Принцип аналогичен предыдущему. Но вместо термистора ток ограничивается полевым транзистором, затвор которого медленно заряжается, и ток в цепи плавно повышается. При этом на транзисторе в момент включения рассеивается значительное количество тепла, что требует его охлаждения. Однако в полностью открытом состоянии, за счёт низкого сопротивления сток-исток, почти вся мощность идёт на лампу, в результате дополнительное реле не требуется.

3. Широтно-импульсная модуляция. Этот вариант отличается от предыдущих тем, что управляющая схема не ограничивает ток, что уменьшает рассеиваемую на ней мощность, а значит и требования к охлаждению. Вместо этого схема при помощи того же полевого транзистора подаёт ток краткими импульсами, длительностью в несколько десятков микросекунд. За такое короткое время участки нити не успевают нагреться до опасных значений, а в те моменты когда ток через цепь не идёт, тепло с более нагретых участков нити успевает перераспределиться на менее нагретые участки, в результате чего сопротивление разных участков цепи выравнивается.

Именно этот вариант я выбрал для реализации.

Вот что мне хотелось добиться от своей схемы плавного включения света:

1) Распознавание первого включения после включения зажигания. У меня на машине лампы H4 — ближний и дальний в одной колбе. Если зажигание только включено, то свет должен разгораться плавно, чтобы плавно разогреть холодные спираль и колбу. Зато, если зажигание не выключалось, а ближний свет был выключен и включен снова — а такое происходит при включении дальнего света — разогрев должен происходить быстрее, дабы дорога была освещена.

2) Удержание в пол-накала в течение секунды после выключения. В моменты мигания дальним светом, ближний также выключается. Такой алгоритм поможет нити лишний раз не остывать и быстро вернуть свет на прежний уровень.

3) Максимальное снижение энергопотребления схемой при отключении зажигания. Токи утечки должны быть минимальными.

4) Схема должна быть собрана в корпусе штатного реле. Схема не должна требовать вмешательства в проводку, дополнительных проводочков-подключений и полностью заменять штатное реле, а при необходимости — быть заменённой обратно простой перестановкой реле.

Схема подключения штатного реле

Определившись с требованиями, я стал изучать, как подключено штатное реле

Оказалось, в моей машинке выключатель света замыкает минусовой провод обмотки, а реле зажигания — плюсовой.

Очевидно, что при выключении света, будет отключен также и "минус" для питания схемы. Однако, согласно моим хотелкам, схема должна продолжать работать в этой ситуации, мало того — даже держать фары включенными в пол-накала! Идея заключается в том, чтобы брать "минус" для питания схемы с фар.

Схема электронного реле

В итоге родилась такая схема:

Логика управления реализуется микроконтроллером ATtiny13A. Для питания используется линейный стабилизатор 79L05 отрицательного напряжения -5 Вольт, то есть у всей схемы общим является "плюс".

VD3 и VD4 обеспечивают схему "минусом". Это "быстрые" диоды. Пока выключатель света замкнут, минус идёт с него. Когда он разомкнут, микроконтроллер управляет фарами в режиме широтно-импульсной модуляции. В моменты, пока транзистор закрыт, "минус" появляется через лампы фар.

VT4 — силовой pMOSFET, который и подаёт ток на фары. IRF9310 хоть мал и невзрачен на вид, но сопротивление сток-исток у него в открытом состоянии максимум 6,8 миллиОма. Он легко тянет 20 Ампер, а импульсами и все 160.

VT1 — этот друг обесточивает схему, когда зажигание выключено. Благодаря ему потребление тока в выключенном состоянии меньше микроампера.

C1 — конденсатор питает схему в те моменты когда выключатель света разомкнут, а транзистор VT4 открыт. Схема уверено работает и при 15 микрофарадах.

R4 — нужен чтобы снизить ток, который хлынет в разряженный C1 при первом включении. Это снизит нагрузку на транзистор и на сам конденсатор. R6 — позволяет ещё дополнительно снизить ток через выключатель.

VT2 — нужен для информирования МК о том что зажигание выключено и конденсатор вот-вот разрядится. В открытом состоянии он замыкает вывод PB4 микроконтроллера на линию -5 Вольт. В закрытом, вывод PB4 микроконтроллера подтягивается к "питанию" встроенным резистором. На его месте можно было бы использовать простой диод, катодом идущий на вход микроконтроллера, а сам вход подтянуть к "GND" резистором. Однако возможна ситуация когда на линиях зажигания и питания фар окажется значительная разность потенциалов — например, при повреждении реле фар. В этом случае такое подключение убило бы микроконтроллер. Использование транзистора немного усложняет схему, но зато исключает подобные казусы.

VT3 — точно также информирует МК, но о том, что замкнут выключатель света. Он, наоборот, притягивает вход PB3 к "питанию", а в закрытом состоянии этот вход притянут резисторм R7 к "GND". Когда выключатель разомкнут, микроконтроллер должен как можно быстрее перейти к ШИМ-управлению лампами, чтобы давать возможность конденсатору подзарядится в моменты, когда VT4 закрыт.

Пару слов об отводе тепла

Здесь используется один силовой транзистор. По расчётам, при токе 11 Ампер (взято с запасом) и его сопротивлении 6,8мОм (максимум) на нём будет рассеиваться 0,822 Ватта. Что достаточно немного. Однако в тесном корпусе реле негде разместить радиатор. Для эффективного отвода тепла, сток транзистора припаивается как можно ближе, под обильным припоем, к ножке корпуса, которая обладает хорошей теплопроводностью и отводит тепло наружу, в массивную колодку реле и далее в корпус машины. Эксперимент показал, что даже в неподключенном к колодке реле, транзистор нагревается всего на 30-35 градусов.

К слову, штатное реле потребляет ток около 150 миллиампер, и рассеивает почти 2 Ватта тепла.

Изготовление реле

Почти одновременно с этой задумкой, я обнаружил, что если вынуть в блоке предохранителей шунт и вставить в его место нормальное реле, то включится опция дневных ходовых огней. Реле в KIA довольно занимательные, симметричные: втыкай хоть так, хоть эдак. Пара контактов по диагонали — это обмотка, а по другой диагонали — замыкаемые. Это даёт некоторые неудобства: электронное реле нельзя втыкать "абы как".

В результате в руках у меня оказался шунт, который внешне мало отличим от реле, а кишочки у него выглядят так:

Он куда удобнее для обработки и размещения внутри всяких схем, чем обычное реле. Поработав немного ножовкой и надфилями получилось что-то такое:

Вначале по разработанной схеме был собран прототип:

Так как места в корпусе не слишком много, методом ЛУТ я изготовил двустороннюю плату 19х18мм.

Плавное включение — выключение фар авто

Самоделка, речь о которой пойдёт в этой статье, позволяет плавно зажигать и гасить лампы фар автомобиля. Это так называемое реле плавного пуска. Для чего это вообще нужно?

Во-первых, плавный розжиг ламп накаливания значительно (в разы) продлевает их срок службы. Если обратится в физике, то можно выяснить что в холодном состоянии нить лампы накаливания имеет сопротивление на много меньше, чем в разогретом. А это по закону Ома приводит к возрастанию протекающего через лампу тока, что в итоге и приводит к выходу её из строя чаще всего именно в момент включения. Плавное выключение лампы также благотворно сказывается на её сроке службы.

Во-вторых, плавное включение фар автомобиля позволяет водителю лучше адаптироваться к изменению освещения на дороге. Да и выглядит со стороны это просто стильно по сравнению с обычным розжигом ламп накаливания фар.

В основу схемы положена управляющая программа микроконтроллера DD1 ATtiny13A-SSU. Управляющую программу для него вы можете скачать с нашего сайта (ссылка). Прошивку микроконтроллера осуществляют совместимым с ATtiny13A программатором, который может быть, как заводского исполнения, так и самодельный.

Алгоритм работы управляющей программы.

1. Возможность инициализации первого включения после включения зажигания. Лампы должны разгораться плавно в течении 1-1,5 сек что бы разогреть холодную спираль. В основу положено не ограничение протекающего через них тока, а управление методом широтно-импульсной модуляции. При повторном кратковременном переключении ближнего света (например, при включении дальнего света), запуск происходит с минимальной задержкой;

2. Плавное выключение ламп методом поддержания нити в пол накала в течении 1 сек;

3. Минимальное потребление электроэнергии в ждущем режиме;

Работа схемы.

Позиционные обозначения: Egnitionlock ON — замок зажигания, +BAT — плюсовая клемма аккумулятора; OUT — выход схемы на лампы; ON/OFF — выключатель света.

Питание микроконтроллера осуществляется через стабилизатор напряжения отрицательной полярности DA1 MC7905CD2TG. Через диоды VD3VD4 на схему приходит минус аккумуляторной батареи при замкнутом выключателе света. При его размыкании минус обеспечивается через сами лампы фар.Микроконтроллер при этом управляет фарами в режиме ШИМ.

Через p-mosfetVT4 IRF9310 происходит непосредственная подача тока на лампы. Он в этой схеме выполняет роль силового ключа. Транзистор VT1 обесточивает схему в то время, когда зажигание выключено для снижения энергопотребления. VT2 — это сервисный транзистор для микроконтроллера, через который он определяет в каком состоянии находится зажигание — вкл/выкл. Также и транзистор VT3 информирует контроллер о замкнутом выключателе света.

Печатная плата (ссылка) выполнена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита и рассчитана на элементы для поверхностного монтажа. При изготовлении платы методом ЛУТ, не забываем её отзеркалить, т.к. это верхний слой. Испытание и работу схемы вы можете посмотреть на видео.

Плавное включение (выключение) ламп накаливания

05 Октября 2011 | Автор: Ник | Просмотров: 49282 |
С помощью специальных устройств можно добиться плавного погасания или загорания ламп накаливания в автомобиле. Данную функцию можно использовать в разных целях, например для экономии ресурса галогенных ламп или просто для красоты. Рассмотрим, каким образом можно сделать плавное включение ламп накаливания своими руками.

Если Вы хотите сделать плавное выключение светодиодов, тогда Вам следует перейти в статью «Плавное выключение светодиодов».
В этой статье речь идет о лампах накаливания.

Истории наших читателей

«Гребаный таз. «

Всем привет! Меня зовут Михаил, сейчас расскажу историю о том, как мне удалось обменять двенашку на камри 2010г. Все началось с того, что меня стали дико раздражать поломки двенашки, вроде ничего серьезного не ломалось, но по мелочи, блин, столько всего, что реально начинало бесить. Тут и зародилась идея о том, что пора менять машину на иномарку. Выбор пал на таёту камри десятых годов.

Да, морально то я созрел, а вот финансово никак не мог потянуть. Сразу скажу, что я против кредитов и брать машину, тем более не новую, в кредит это неразумно. Зарплата у меня 24к в месяц, так что насобирать 600-700 тысяч для меня практически нереально. Начал искать различные способы заработка в интернете. Вы не представляете сколько там развода, чего только не пробовал: и ставки на спорт, и сетевой маркетинг, и даже казино вулкан, в котором удачно проиграл около 10 тысяч(( Единственным направлением, в котором мне, казалось, можно заработать — это торговля валютой на бирже, это называют форексом. Но когда начал вникать, понял что это оочень сложно для меня. Продолжил копать дальше и наткнулся на бинарные опционы. Суть та же, что на форексе, но разобраться намного проще. Начал читать форумы, изучать трейдерские стратегии. Попробовал на демо счете, потом завел реальный счет. Если честно начать зарабатывать удалось не сразу, пока понял всю механику опционов, слил около 3000 рублей, но как оказалось это был драгоценный опыт. Сейчас зарабатываю 5-7 тыс. рублей в день. Машину удалось купить спустя пол года, но как по мне это неплохой результат, да и дело не в машине, у меня изменилась жизнь, с работы естественно уволился, появилось больше свободного времени на себя и семью. Будете смеяться, но работаю прямо на телефоне)) Если ты хочешь изменить свою жизнь как я, то вот что советую сделать прямо сейчас:
1. Зарегистрируйтесь на сайте
2. Потренируйтесь на Демо-счете (это бесплатно).
3. Как только что-то будет получаться на Демо-счете, пополняйте РЕАЛЬНЫЙ СЧЕТ и вперед, к НАСТОЯЩИМ ДЕНЬГАМ!
Также советую скачать приложение на телефон, с телефона работать намного удобнее. Скачать тут.

1. Экономия ресурса галогенных ламп
2. С точки зрения красоты, как то выделится из массы

Рассмотрим подробно, где и как можно это применить:

Простая схема продления ресурса ламп накаливания

Это простое устройство плавного пуска ламп позволяющее многократно снизить риск перегорания ламп и продлить их ресурс.

Лампы накаливания в большинстве случаев перегорают в момент включения. Это происходит потому что холодная нить накаливания имеет меньшее сопротивление, чем горячая нить. Поэтому в момент включения ток проходящий через лампу в десятки раз превышает номинальный. Это длится короткий момент, но этого бывает достаточно, чтобы вывести лампу из строя.

Для продления ресурса ламп в промышленных условиях применяют системы плавного пуска.
Представленная схема является самой простой. Здесь в разрыв существующей цепи питания ламп ставятся реле и резистор. Обмотка реле питается параллельно лампе.
Как это работает: после включения фар, они зажигаются тускло, как габариты и примерно через полсекунды включаются на полную мощность.
В таком режиме зажигания лампы будут жить гораздо больше, особенно перекалки (+50, +90 и т.п.).

1. Реле (на каждую лампу) — Реле можно использовать любые 12-ти вольтовое на ток более 5А, можно и автомобильные.
2. Резистор (номиналом 0,1-0,5 Ом) — подбирается индивидуально под характеристики реле, так чтобы реле срабатывало при максимально возможном значении сопротивления. Резистор нужно использовать мощный керамический около 5 Ватт.

Плавное включение ближнего света

1. Резисторы (R1=2к, R2=36k, R3=0.22 , R4=180, R5=2.7k, R6=1M, R7=2,7k)
2. Конденсаторы (C1=100n, C2=22x25B, C3=1500p,C4=22x50B,C5=2мкф)
3. Микросхема MC34063A (МС34063А можно заменить на КР1156ЕУ5)
4. Полевой транзистор IRF1405. (Полевик можно использовать любой N канальный с похожими параметрами (IRF3205, IRF3808, IRFP4004, IRFP3206, IRFP3077))
5. Дроссель 100мкГн, лучше использовать на ток не менее 500мА, ниже нет смысла преобразователь (ШИМ) начинает работать не стабильно. Это проявляется нагревом микросхемы и выхода из строя.
6. Светодиоды (любые).
7. Диоды 1N5819 (можно взять Блока питания ПК)

К примеру, микросхему можно взять из автомобильной зарядки для сотового телефона. Для стабилизатора могут подойти почти все детали.

Печатка:

Окончательный вид собранного устройства плавного зажигания ламп

Корпус готового блока может быть любой, все зависит от Вашей фантазии.

1. Выход устройства +12в.
2. Вход +12в.
3. Масса (-).

В результате получается эффект немного похожий на включение ксенона.

Так же, Вам возможно понадобятся другие схемы плавного включения. В интернете их очень много.

Порядок подключения Блока Плавного Розжига (БПР) на ближний свет

1. 4 мамы широкие
2. 4 папы широкие
3. 2 мамы узкие
4. 2 папы узкие

«Тройник» для разветвления на монтажном блоке массы

Цепляем на три длинных провода (по 35 сантиметров) разъемы «мама» и «папа». Получается что то вроде удлинителя реле ближнего света.
Присоединяем разъемы «мама» и «папа» на провода БПР (Вход +12В — «мама», Выход — галоген — «папа»).

Вытащив реле ближнего света (напомню К4) цепляем на него «удлинитель» на все контакты, кроме 87.

Для удобства можно скрепить «удлинитель» стяжками.
Справа масса (зелёный провод — в блок предохранителей)

Вставляем конец «удлинителя» в блок предохранителей наместо реле.

На другой конец — соответственно реле, которое вытаскивали ранее.

В реле на 87-ю «ногу» одеваем разъем «мама» от БПР (вход +12В), а в блок предохранителей вставляем разъем «папа» (Выход — Галоген), где должна быть «нога» 87.

Окончательный вариант собранной конструкции.

Массу (масса -12 В) берем от куда удобнее (например, с колодки Ш2 монтажного блока — контакт 4.
Вытаскиваем провод (черный) из колодки, вместо него вставляем заготовленный «тройник» от БПР.

Чтобы удобно закрепить реле внутри блока предохранителей, можно купить колодку для реле с защелкой.

И закрепить на задней стенке монтажного блока.

Каждый контакт изолируем (термоусадками, гофрами)

Схема подключения:

Плавное включение и выключение ближнего света

Схема первого вариант немного доработана. (подключение происходит на место штатного реле и добавлена функция плавного гашения)

Из схемы видно, что убран диод параллельный резистору 1МОм.
Подведено отдельно питание на полевой транзистор.

• 86м контакте сидит «масса»
• 85м контакте +12в при включении ближнего света
• 30м контакте +12в появляется при включении зажигании ну или там постоянно 12в

Плавное включения противотуманных фар

1. Разъемы «мама» и «папа»
2. Фишки

Обрезаем «хвосты» от БПР, монтируем разъемы и надеваем пластиковые фишки.

Переворачиваем блок предохранителей (нам интересны колодки №1 и №2)

Вынимаем с колодки №1 — провод 5 (у меня по схеме цвета не сошлись, аккуратнее)

а с колодки №2 провод 4

Подключаем БПР по схеме

Блок я разместил около блока предохранителей (справа от него). Приклеил на 2-х сторонний скотч и притянул одной стяжкой.

Управление дневным светом автомобиля

1. В начале движения, при достижении автомобилем скорости 6 км/ч устройство плавно включает лампы ближнего света до 75% от напряжения бортовой сети и удерживает это значение до скорости 69 км/ч.
2. В диапазоне от 70 км/ч до 94 км/ч устанавливается 85% от напряжения бортовой сети.
3. В диапазоне от 95 км/ч и выше устанавливается 95% от напряжения бортовой сети.
4. После остановки автомобиля на время более 22 секунд напряжение снижается до 30%.

Готовые варианты плавного включения/выключения ламп накаливания

Дневные ходовые огни (ДХО, DRL) «СиличЪ-Эклипс»

1. Обеспечение удобства эксплуатации — автовключение ближнего света
2. Экономия ресурса галогенных ламп — за счет плавного включения и выключения ламп
3. Экономия топлива — лампы горят на 30% от нормы

Устройство плавного включения ламп накаливания от ООО «Шепро».

Подробное описание устройства плавного включения ламп накаливания 500ВТ.

Контроллеры задержки и плавного включения-выключения салонного света (autodimmer)

LD-01 — для ламп мощностью до 8 Вт.
LD-02 — для ламп мощностью до 30Вт, LD-03 — до 50Вт.
LD-03 — имеет дополнительные возможности.