Электронный прерыватель

 

Устройство предназначено для использования в указателях поворота автомобиля. Технический результат состоит в повышении надежности работы электронного прерывателя за счет облегчения режима работы выходного ключа и сигнальных ламп при включении, также введен блок защиты при коротких замыканиях в нагрузке. Результат достигнут схемным путем, обеспечивающим перевод выходного ключа в режим усиления при включении на время 10 - 30 мс, достаточным для прогрева нитей накаливания сигнальных ламп до приемлемого уровня, и запирание выходного ключа при коротком замыкании в нагрузке. Другая возможная область применения устройства - в приборах сигнализации, работающих в проблесковом режиме. 2 ил.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах сигнализации, работающих в проблесковом режиме, в частности, в указателях поворота автомобилей.

Известны электронные прерыватели указателей поворотов, состоящие из датчика временного цикла переключений, буферного каскада, усилителя тока и мощного транзисторного ключа, нагрузкой которого являются сигнальные лампы автомобиля (Л₁).

Такому построению электронного прерывателя присущ ряд недостатков.

Во-первых, из-за малого сопротивления нитей накаливания сигнальных ламп в холодном состоянии (при комнатной температуре сопротивление в 10 раз меньше, чем при средней рабочей температуре - Л₃) в переходном режиме при включении возможен выход из строя выходного каскада, особенно в режиме аварийной сигнализации (при максимальной нагрузке), кроме того, "жесткое" включение сигнальной лампы без предварительного прогрева сокращает срок ее службы. Использование резистора, включенного параллельно выходному каскаду и поддерживающему ток в цепи сигнальных ламп при закрытом транзисторе в пределах 1,2 - 1,4 А для облегчения режима работы сигнальных ламп (Л₂) приемлемо, но технически не выгодно из-за потерь в цепях питания (аккумулятор, генератор) и необходимости применения мощного гасящего резистора.

Во-вторых, при коротком замыкании в нагрузке электронный прерыватель (Л₁), как и наиболее распространенный в настоящее время электромеханический прерыватель типа РС950, выходят из строя.

Цель изобретения - повышение надежности работы электронного прерывателя за счет облегчения режима работы электронного прерывателя за счет облегчения режима работы выходного ключа и сигнальных ламп в переходном режиме при включении и введения блока защиты от коротких замыканий в нагрузке.

Цель достигнута схемным путем, обеспечивающим перевод выходного ключа в переходном режиме при включении на время 10 - 30 м, достаточным для прогрева нитей накаливания сигнальных ламп до приемлемого уровня (Л₃) и запиранием выходного ключа при коротком замыкании в нагрузке. На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Электронный прерыватель содержит датчик временного цикла переключений 1, буферный каскад 2, усилитель тока 3, выходной ключ 4, нагрузку 5, управляемый делитель напряжения 6 и блок защиты от коротких замыканий 7, причем управляющий вход блока защиты от коротких замыканий 7 соединен с нагрузкой 5, выход блока защиты от коротких замыканий 7 - с входом буферного каскада 2, выход которого соединен с информационным входом управляемого делителя напряжения 6, выход которого соединен с входом усилителя тока 3, управляющий вход управляемого делителя напряжения 6 - с первым выходом датчика временного цикла переключений 1, второй вход которого соединен с информационным входом блока защиты от коротких замыканий 7.

Кроме этого электронный прерыватель содержит параметрический стабилизатор питания, преобразующий питание +Еп₁ (аккумулятор, генератор) в +Еп₂ для запитки микросхем, используемых в прерывателе, и дифференцирующую цепь для организации включения нагрузки в момент подачи питания (вход дифференциальной цепи соединен с выходом стабилизатора, выход - с датчиком временного цикла переключений).

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания +Еп₁ появляется питание +Еп₂ и начинает работу датчик временного цикла переключений 1, с первого выхода которого импульсы положительной полярности длительностью 10 - 30 мс (фиг. 2, а) поступают на управляющий вход управляемого делителя напряжения 6. Со второго выхода датчика временного цикла переключений 1 меандр с частотой проблеска 670 ± 70 мс (фиг. 2, б) поступает на информационный вход блока защиты от коротких замыканий 7. Если короткого замыкания в нагрузке 5 нет, то потенциал коллектора выходного ключа 4 выше, чем потенциал на конденсаторе C₁ блока защиты от коротких замыканий 7, диод D₁ блока 7 закрыт и дифференцирование меандра цепочкой C₁, R₁, не происходит. С выхода блока 7 меандр проходит на буферный каскад 2, выходной сигнал которого делится управляемым делителем напряжения 6 в момент совпадения сигналов, приведенных на фиг. 2,а и фиг. 2,б.

При приходе импульса положительной полярности на управляемый вход управляемого делителя напряжения 6 потенциал диода D₂ блока 6 близок к нулю (логический "0") и управляемый делитель напряжения 6 уменьшает по амплитуде меандр на время 10 - 30 мс (фиг. 2,в). Это позволяет, с одной стороны, перевести режим работы выходного ключа 4 из насыщения в режим ограничения тока 1,5 - 2 А на время 10 - 30 мс, с другой стороны - достигнуть за счет предварительного подогрева нитей накаливания "мягкого" включения сигнальных ламп.

Если в нагрузке короткое замыкание, то на управляющем входе блока защиты от коротких замыканий 7 нулевой потенциал. Диод D₁ блока 7 открывается, меандр дифференцируется цепочной C₁, R₁ блока 7 (фиг. 2,г) и блокирует схему "и". На буферный каскад 2 меандр не проходит, и выходной ключ закрыт.

Примененная импульсная схема защиты от короткого замыкания в нагрузке выгодно отличается от схемы защиты, используемой, например, в реле поворота для автомобилей КАМАЗ (РС951), в котором защита от короткого замыкания сделана по принципу измерения напряжения на измерительном резисторе, включенном в цепь нагрузки. При 12-вольтовом питании (у КАМАЗа аккумулятор 24-вольтовый) это приводит к дополнительному падению напряжения на измерительном резисторе, тем самым к уменьшению яркости сигнальных ламп, что недопустимо.

Таким образом, использование управляемого делителя напряжения в момент включения и импульсной схемы защиты от короткого замыкания в нагрузке позволяет повысить надежность и эффективность работы электронного прерывателя во всех режимах эксплантации.

В настоящее время разработана конструкторская документация на указатель поворота, изготовлена опытная партия приборов, которые успешно прошли пробеговые испытания на автомобилях семейства УАЗ.

Формула изобретения

Электронный прерыватель, содержащий датчик временного цикла переключений, буферный каскад и последовательно соединенные усилитель тока, выходной ключ и нагрузку, отличающийся тем, что в него введены управляемый делитель напряжения и блок защиты от коротких замыканий, управляющий вход которого соединен с нагрузкой, выход - с входом буферного каскада, выход которого соединен с информационным входом управляемого делителя напряжения, выход которого соединен с входом усилителя тока, управляющий вход - с первым выходом датчика временного цикла переключений, второй выход которого соединен с информационным входом блока защиты от коротких замыканий.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2