РЕЛЕ ЗАДНИХ ПРОТИВОТУМАННЫХ ОГНЕЙ (ВАРИАНТЫ)

Реле задних противотуманных огней входит в состав электрооборудования автомобиля и предназначено для включения задних противотуманных фар от кнопочного выключателя в зависимости от разрешающего сигнала.
Известно устройство (Патент ФРГ №36 13943 МКИ Н 01 Н 47/22, опубл. 29.10.87), содержащее электромагнитное реле, транзисторный ключ, схему управления на транзисторе и два кнопочных выключателя. Для второго варианта взят тот же аналог.
Недостатком данного устройства является наличие двух кнопочных выключателей. Известно, что контактные поверхности электромеханического контакта подвержены процессу окисления, что со временем приведет к потере контакта, а подвижные части электромеханического контакта из-за механического износа подвержены поломке.
Наиболее близким по технической сущности является устройство (свидетельство РФ на полезную модель .№7263, МПК Н 01 К 21/00, опубл. в бюл. .№7 от 06.07.98) для коммутации нагрузки, содержащее электромагнитное реле, транзисторный ключ, схему управления на транзисторах и два кнопочных выключателя. Для второго варианта взят тот же прототип.
в схеме управления данного устройства используются контакты электромагнитного реле, а управление устройством также осуществляется от двух кнопочных выключателей, что в конечном итоге снижает надежность устройства из-за окисления контактных поверхностей и поломки подвижных частей электромеханического контакта.
Предлагаемая полезная модель (варианты) позволяет управлять реле от одного кнопочного выключателя и в схеме управления не содержит контактов электромагнитного реле, что позволяет повысить надежность реле задних противотуманных огней.
Для этого по варианту 1 (фиг, 1) в известное устройство, содержащее электромагнитное реле, транзисторный ключ, кнопочный выключатель в в е д е н ы счетный триггер с цепью предустановки, выход которого подключен к транзисторному ключу, а вход подключен к выходу триггера Шмидта, вход которого подключен к первому конденсатору и к первому резистору, причем второй вывод первого конденсатора подключен к общей шине источника питания, а второй вывод первого резистора подключен к общей точке соединения второго и третьего резисторов, второго конденсатора, к катоду и аноду первого и второго защитных диодов, включенных последовательно, второй вывод второго конденсатора и анод первого диода подключены к общей шине источника питания, второй вывод второго резистора подключен к кнопочному выключателю, а второй вывод третьего резистора и катод второго диода подключены к выходу стабилизатора напряжения, содержащего четвертый резистор, стабилитрон, третий конденсатор, вход которого через третий за2
щитный диод подключен к плюсовому выводу разрешающего сигнала, общая шина которого соединена с общей шиной источника питания, положительный вывод которого через четвертый защитный диод подключен к электромагнитному реле, параллельно которому подключен пятый защитный диод.
Для этого по варианту 2 (фиг. 2) в известное устройство, содержащее электромагнитное реле, транзисторный ключ, кнопочный выключатель в в е д е н ы счетный триггер с цепью предустанов1си, выход которого подключен к транзисторному ключу, а вход подключен к прямому выходу RS-триггера, S вход которого подключен к выходу инвертора на транзисторе и двух резисторах, вход которого соединен с R входом RS-триггера и подключен к общей точке соединения первого конденсатора, первого и второго резисторов, к катоду и аноду первого и второго защитных диодов включенных последовательно, причем второй вывод первого конденсатора и анод первого диода подключены к общей шине источника питания, второй вывод второго резистора подключен к кнопочному выключателю, а второй вывод первого резистора и катод второго диода подключены к выходу стабилизатора напряжения, содержащего третий резистор, стабилитрон, второй конденсатор, вход которого через третий защитный диод подключен к плюсовому выводу разрешающего сигнала, общая шина которого соединена с общей шиной источника питания, положительный вывод которого через четвертый защитный диод подключен к электромагнитному реле, параллельно которому подключен пятый защитный диод.
2, 3
На фигЛ представлена схема элеюрическая принципиальная реле задних противотуманных огней (вариант 1) и на фиг.2 - (вариант 2).
На фиг. 3 приведены диаграммы, поясняющие принцип работы реле (вариант 1), на фиг.4 - (вариант 2).
Реле задних противотуманных огней по варианту 1 содержит электромагнитное реле 1; транзисторный ключ 2; кнопочный выключатель 3; счетный триггер 4 с цепью предустановки на конденсаторе 5 и резисторе 6; триггер Шмидта 7; интегрирующую цепочку на первом конденсаторе 8 и первом резисторе 9; входной фильтр на втором и третьем резисторах 10, 11 и втором конденсаторе 12; защитные первый и второй диоды 13, 14; стабилизатор напряжения 15, содержапщй четвертый резистор 16, стабилитрон 17 и третий конденсатор 18; защитные третий, четвертый, пятый диоды 19, 20, 21 соответственно. Реле снабжено выводами 22 для подключения положительного полюса разрешающего сигнала, 23 - для подключения положительного полюса источника питания, 24 - для подключения задних противотуманных фар.
Реле задних противотуманных огней по варианту 2 содержит электромагнитное реле 1; транзисторный ключ 2; кнопочный выключатель 3; счетный триггер 4 с цепью предустановки на конденсаторе 5 и резисторе 6; RS триггер 7; инвертор 8 на транзисторе и двух резисторах; интегрирующую цепочку на первом конденсаторе 9 и на первом резисторе 10; токоограничивающий второй резистор 11; защитные первый и второй диоды 12, 13; стабилизатор напряжения 14, содержащий третий резистор 15, стабилитрон 16,
второй конденсатор 17; защитные третий, четвертый, пятый диоды 18, 19, 20 соответственно. Реле снабжено выводами 21 для подключения положительного полюса разрешающего сигнала, 22 - для подключения положительного полюса источника питания, 23 - для подключения задних противотуманных фар.
Реле по варианту 1 работает следующим образом. При включении ключа зажигания автомобиля на вывод 23 реле подается напряжение питания, а после включения фар ближнего либо дальнего света или передних противотуманных фар на вывод 22 реле поступает разрешающий сигнал. При этом через стабилизатор 15 запитываются счетный триггер 4 и триггер Шмидта 7. Начинается заряд конденсатора 5 через резистор 6 ( на фиг.З U б ), заряд второго конденсатора 12 через третий резистор 11 и заряд первого конденсатора 8 через третий и первый резисторы 11, 9 ( на фиг.З U 8 ). В момент времени ti на выходе триггера Шмидта 7 формируется высокий уровень напряжения, который сохраняется до момента времени t 2, при этом напряжение U 8 достигает уровня переключения триггера Шмидта 7 (Ujj) и на его выходе формируется низкий уровень напряжения. Сформировавшийся импульс с выхода триггера Шмидта 7 поступает на вход счетного триггера 4, но триггер свое состояние не изменяет из-за того, что на входе R триггера в интервале времени от 11 до t 3 сохраняется сигнал сброса.
Для обеспечения соотношения t з  t 2 номиналы конденсаторов 5, 8, 12 выбраны одинаковыми, а номинал первого резистора 9 выбран больше
номинала третьего резистора 11, а номинал резистора 6 больше номинала первого резистора 9.
С выхода Q счетного триггера 4 напряжение низкого уровня поступает на транзисторный ключ 2, при этом ключ закрыт, электромагнитное реле 1 обесточено и его контакты разомкнуты.
В момент нажатия кнопочного выключателя 3 ( на фиг.З U з ) t 4 начинается разряд второго конденсатора 12 через второй резистор 10 и разряд первого конденсатора 8 через первый и второй резисторы 9, 10. Номинал третьего резистора 11 в 100 раз превышает номинал второго резистора 10, поэтому второй и первый конденсаторы 12 и 8 разряжаются практически до нулевого уровня напряжения. При этом напряжение на входе триггера Шмидта 7 ( и 8 ) в момент времени t 5 достигает уровня переключения ( U, ) и на
его выходе формируется высокий уровень напряжения, который поступает на вход счетного триггера 4. При этом на выходе Q счетного триггера 4 появляется высокий уровень напряжения, который переводит транзисторный ключ 2 в режим насыщения. Электромагнитное реле 1 срабатывает и его контакты замыкаются.
После отпускания кнопочного выключателя 3 в момент времени t б начинается заряд второго и первого конденсаторов 12, 8 через третий и первый резисторы 11, 9. В момент времени 17 напряжение на входе триггера Шмидта 7 достигает порогового уровня переключения ( Un ) и на его выходе
2 6
мируется уровень низкого напряжения. При этом счетный триггер 4 свое состояние не изменяет.
При повторном нажатии и отпускании кнопочного выключателя 3 процесс разряда и заряда первого и второго конденсаторов 8, 12 повторяется и с выхода триггера Шмидта 7 импульс напряжения поступает на вход счетного триггера 4. Передний фронт этого импульса в момент времени t 8 переключает счетный триггер 4, устанавливая на выходе Q уровень низкого напряжения. Транзисторный ключ 2 закрывается, электромагнитное реле обесточивается и при этом его контакты размыкаются.
Цепочка из первого и второго диодов 13, 14, включенных последовательно, защищает реле от обратного напряжения и превышения напряжения по входу, а пятый диод 21 защищает транзисторный ключ 2 от перенапряжения при выключении электромагнитного реле 1.
Третий и четвертый диоды 19 и 20 предназначены для защиты реле от всплесков напряжения отрицательной полярности, возникающих в цепи питания автомобиля, а для защиты реле от всплесков напряжения положительной полярности служит стабилизатор напряжения 15.
Реле по варианту 2 работает следующим образом. При включении ключа зажигания автомобиля на вывод 22 реле подается напряжение питания, а после включения фар ближнего либо дальнего света или передних противотуманных фар на вывод 21 реле поступает разрешающий сигнал. При этом через стабилизатор 14 запитываются счетный триггер 4 и RS - триггер 7. Начинается заряд конденсатора 5 через резистор 6 (на фиг,4 Ue), заряд первого конденсатора 9 через первый резистор 10 (на фиг.4 U9).
В интервале времени от t i до t 2 на входе R RS - триггера 7 нулевой Зфовень, а на входе S - единичный уровень, который поступает с выхода инвертора 8.
При этом на прямом выходе RS - триггера 7 устанавливается высокий уровень напряжения. В момент времени t 2 напряжение на первом конденсаторе 9 достигнет порога переключения инвертора 8, при этом на входе S RS - триггера 7 устанавливается нулевой уровень.
В момент времени t з возрастающее напряжение на входе R RS триггера 7 установит на его прямом выходе низкий уровень напряжения.
Сформировавшийся импульс с прямого выхода RS - триггера 7 поступает на счетный вход триггера 4, но счетный триггер 4 свое состояние не меняет, потому что в интервале времени 11 до 14 на входе R счетного триггера 4 сохраняется сигнал сброса (на фиг.4 Ue).
Для обеспечения соотношения t 4  t з номиналы конденсаторов 5 и 9 выбраны равными, а номинал резистора 6 выбран больше номинала первого резистора 10.
После нажатия кнопочного выключателя 3 в момент времени 15 начинается процесс разряда первого конденсатора 9 через второй резистор 11. В момент времени t б на вход R RS - триггера 7 поступает нулевой уровень, а в момент времени 17 переключается инвертор 8 и на вход S RS - триггера 7 поступает единичный уровень, при этом на прямом выходе RS - триггера 7 8
установится высокий уровень напряжения, который поступает на вход счетного триггера 4. При этом на выходе Q счетного триггера 4 появляется высокий уровень напряжения, который переводит транзисторный ключ 2 в режим насыщения. Электромагнитное реле 1 срабатывает и его контакты замыкаются.
После отпускания кнопки 3 конденсатор 9 начинает заряжаться через первый резистор 10. При этом в момент времени 18 с выхода инвертора 8 на вход S RS - триггера 7 поступает нулевой уровень.
В момент времени 19 возрастающее напряжение на входе R RS - триггера 7 установит на прямом выходе RS - триггера 7 низкий уровень напряжения, который поступает на вход счетного триггера 4. При этом счетный триггер 4 свое состояние не изменяет.
При повторном нажатии и отпускании кнопочного выключателя 3 процесс разряда и заряда первого конденсатора 9 повторяется и с прямого выхода RS-триггера 7 импульс напряжения поступает на вход счетного триггера 4.
Передний фронт этого импульса в момент времени t ю переключает счетный триггер 4, устанавливая на выходе Q уровень низкого напряжения. Транзисторный ключ 2 закрывается, электромагнитное реле обесточивается и при этом его контакты размыкаются.
Цепочка из первого и второго диодов 12, 13 включенных последовательно, защищает реле от обратного напряжения и превышения напряжения по входу, а пятый диод 20 защищает транзисторный ключ 2 от перенапряжения при выключении электромагнитного реле 1.
Третий и четвертый диоды 18, 19 предназначены для защиты реле от всплесков напряжения отрицательной полярности, возникающих в цепи питания автомобиля, а для защиты реле от всплесков напряжения положительной полярности служит стабилизатор напряжения 14.
COfO/f: ffY