БЛОК УПРАВЛЕНИЯ СВЕЧАМИ НАКАЛИВАНИЯ

Техническое решение относится к области автомобильного транспорта и может быть использовано для подогрева холодного дизельного двигателя.
Известен блок управления свечами накаливания (RU, 14779, U1), содержащий таймер предварительного подогрева с подсоединенным к нему датчиком температуры, таймер последующего подогрева, реле коммутации свечей накаливания, транзисторный ключ питания обмотки реле, стабилизатор напряжения с блоком защиты от короткого замыкания по цепи питания свечей накаливания, электронный ключ контрольной лампы с защитой от короткого замыкания по цепи ее питания, два элемента «ИЛИ».
Недостатки блока управления следующие:
- сложная структура, содержащая много составных частей;
- имеет жесткий алгоритм работы;
- в качестве коммутационного устройства, подключающего аккумуляторную батарею к свечам накаливания, используется электромагнитное реле, которое имеет малый ресурс при подключении низкоомных нагрузок.
Предлагаемая полезная модель блока управления свечами накаливания направлена на решение следующих задач:
- упрощение структуры путем уменьшения количества составных частей;
- обеспечение возможности корректировки алгоритма работы без изменения схемотехники;
- увеличение ресурса устройства.
Поставленные задачи решаются тем, что в блоке управления свечами накаливания, содержащем микроконтроллер, стабилизатор напряжения, преобразователь уровня сигнала, датчик температуры, полупроводниковый
ключ для включения/выключения контрольной лампы, полупроводниковый ключ для коммутации питания свечей накаливания,
в качестве коммутационного устройства, подключающего питание к свечам накаливания, используется полупроводниковый ключ с встроенной защитой от короткого замыкания и встроенным токовым датчиком, а центральным звеном является микроконтроллер, который выполняет функции таймеров предварительного и последующего подогрева, управляет работой полупроводниковых ключей в соответствии с записанной в него программой, основываясь на измеренном датчиком температуры значении, измеренном значении на выходе токового датчика и состоянии клеммы 50 стартера.
Полезная модель поясняется следующим рисунком:
Рис.1 - структурная схема блока управления свечами накаливания.
Блок управления свечами накаливания содержит полупроводниковый ключ (1) с встроенной защитой от короткого замыкания для включения/отключения контрольной лампы, стабилизатор напряжения (2) для формирования напряжения питания +5В, схему преобразования (3) для согласования уровня входного сигнала клеммы 50 стартера с рабочим уровнем микроконтроллера, датчик температуры (4), микроконтроллер (5), полупроводниковый ключ (6) с встроенной защитой от короткого замыкания и встроенным токовым датчиком для подключения/отключения свечей накаливания к/от плюсовой клеммы аккумулятора.
Устройство работает следующим образом.
После подключения напряжения питания на вывод «+» (от замка зажигания) стабилизатор (2) формирует напряжение питания +5 В, которое запускает микроконтроллер (5). Микроконтроллер анализирует сигнал с датчика температуры (4) и, если сигнал соответствует температуре ниже определенного порогового значения, включает полупроводниковые ключи (1) и (6). После включения ключей микроконтроллер анализирует сигнал на выходе встроенного в ключ (6) токового датчика, пропорциональный току,
протекающему через свечи накаливания. В случае, если значение тока, протекающего через свечи накаливания, выходит за пределы определенного рабочего диапазона, микроконтроллер отключает ключи (1), (6) и завершает работу до отключения и последующего подключения напряжения питания на вывод «+» (от замка зажигания). Если значение тока, протекающего через свечи накаливания, находится в рабочем диапазоне, микроконтроллер начинает отсчет времени предпускового подогрева и параллельно анализирует сигнал на входе «Клемма 50 стартера».
При появлении сигнала на входе «Клемма 50 стартера» в течение времени предпускового подогрева микроконтроллер отключает ключ (1), а ключ (6) оставляет во включенном состоянии. В момент отключения сигнала на входе «Клемма 50 стартера» микроконтроллер начинает отсчет времени последующего подогрева, по прошествии которого отключает ключ (6) и завершает работу до отключения и последующего подключения напряжения питания на вывод «+» (от замка зажигания).
Если по прошествии времени предпускового подогрева сигнал на входе «Клемма 50 стартера» не появился, микроконтроллер отключает ключ (1) и ключ (6) и переходит в режим ожидания сигнала на входе «Клемма 50 стартера». При появлении сигнала на входе «Клемма 50 стартера» микроконтроллер включает ключ (6) и в момент отключения сигнала начинает отсчет времени последующего подогрева, по прошествии которого отключает ключ (6) и завершает работу до отключения и последующего подключения напряжения питания на вывод «+» (от замка зажигания).
Все пороговые значения и временные интервалы блока управления свечами накаливания определяются в программе микроконтроллера и могут изменяться в зависимости от конкретного применения.
Таким образом, реализация полезной модели обеспечивает выполнение всех поставленных задач.