Плавное выключение света в салоне автомобиля

Во многих иностранных автомобилях есть функция плавного выключения света в салоне. Мне тоже захотелось иметь в своём автомобиле такое удобство. Для этого я собрал устройство на двух транзисторах, трёх резисторах, одном диоде и оксидном конденсаторе. Его схема приведена на рис. 1.

В момент размыкания штатного дверного конечного выключателя SF1 автомобиля при закрывании дверей конденсатор С1 разряжен, поэтому по цепи +12 В, лампа салона EL1, C1, R1, эмиттерные переходы транзисторов VT1, VT2 и общий провод начинает протекать ток. Транзисторы VT1, VT2 открываются. За счёт действия ООС по напряжению, образованной цепью R1C1, на транзисторах устанавливается напряжение 1,4...1,5 В, равное суммарному на их эмиттерных переходах (конденсатор С1 разряжен, а сопротивление резистора R1 мало). На лампе EL1 удерживается напряжение бортовой сети (+12 В) за вычетом указанного падения напряжения на транзисторах. Лампа ярко светит.

Конденсатор С1 начинает заряжаться, а ток через него уменьшаться. Это приводит к уменьшению базовых и коллекторных токов транзисторов VT1, VT2. Ток через лампу EL1 и напряжение на ней падают, и она плавно гаснет. Время полного выключения зависит от мощности лампы EL1, ёмкости конденсатора С1, сопротивления резисторов и коэффициентов передачи токатранзисторов VT1, VT2. В авторском варианте оно примерно равно 5 с. Для быстрой разрядки конденсатора при открывании любой двери установлен диод VD1.

В устройстве можно применить транзисторы средней (VT1) и большой (VT2) мощности любого типа. В случае применения транзисторов структуры p-n-p необходимо изменить полярность подключения конденсатора С1 и полярность подключения устройства к штатному выключателю SF1 автомобиля. При сборке конструкции я применил навесной монтаж элементов, разместив транзисторы на небольшом теплоотводе (рис. 2). Поскольку транзисторы находятся в активном режиме короткое время (5с), установка их на теплоотвод не обязательна.

Правильно собранное устройство не требует налаживания. При необходимости изменить время выключения света в салоне следует подобрать ёмкость конденсатора С1. Чем она больше, тем больше задержка выключения света, и наоборот. Установить собранное устройство можно в любом удобном месте, я разместил его в центральной стойке автомобиля, рядом с выключателем освещения. Благодаря малому току потребления в выключенном состоянии оно не влияет на работу охранной сигнализации, также подключённой к дверным выключателям.

Данное приспособление служит для контроля за освещением салона автомобиля — медленного включения и выключения лампы в момент открывания дверей. Устройство снабжено двумя фактически самостоятельными каналами, то есть, возможно, управлять передней и задней лампой освещения. С функционированием устройства можно ознакомиться на следующем видео.

Описание работы схемы плавного гашения света в салоне авто

Схема построена на недорогом и популярном микроконтроллере PIC12F629. Контроль за яркостью свечения лампы организован при помощи ШИМ. Его частота составляет приблизительно 200 Гц, этого хватает для светодиодных ламп и ламп накаливания.

Если открыть одну из задних дверей автомобиля – начинает светиться задняя лампа освещения салона, если же ее закрыть, то лампа медленно погаснет. Так же работает и передний светильник, с одной единственной разницей – затухание света происходит медленнее.

Если же открыта дверь водителя, то в этом случае включаются сразу передняя и задняя лампа салона. После закрытия водительской двери, передняя лампа салона начинает гаснуть на 1 секунду позже, чем задняя. Если автомобиль заведен, то быстрота выключения ламп салона увеличена приблизительно в 3 раза.

Устройство достаточно простое, в нем нет ни кварца (тактирование происходит от внутреннего генератора), ни каких либо иных избыточных радиоэлементов. Ключи управления лампами выполнены на составных транзисторах для осуществления функционирования ламп накаливания. Если в освещении применены светодиоды, то возможно применить и один транзистор, допустим S8050, взамен 2-х (КТ315 и КТ817), поскольку светодиоды потребляют значительно меньший ток по сравнению с лампой накаливания.

Чтобы работа устройства была правильной, необходимо разделить штатные выключатели в дверях автомобиля, помимо 2-х задних дверей. Электрическая схема видоизменения электропроводки изображена ниже. Если применяется авто сигнализация — то необходимо включить в схему три диода, так как изображено на принципиальной схеме.

Реализовать схему плавного гашения света в салоне, довольно просто и не требует больших усилий. Сама схема имеет маленькие габаритные размеры и может быть легко размещена в любом удобном месте автомобиля. По элементной базе также все просто, один конденсатор, пара диодов и пара резисторов, в зависимости от вида освещения.

Схема монтируется на выводы осветительного плафона. Схема элементарная с ней запросто справится даже школьник. Электрическая схема для случаев если ваш осветительный прибор является лампой накаливания, приведена на рисунке ниже.

Разберем подробнее принцип действия. Первый диод стоящий по питании. +12 В служит для защиты от переполюсовки и обратных токов. Через второй диод (за параллельный с резистором) уже непосредственно происходит разряд конденсатора на лампу накаливания при выключении света. Указанные в схеме номиналы конденсаторов можно менять. В конструкциях некоторых автомобилей салонный свет за параллелен с осветительными приборами в багажнике, поэтому может понадобиться конденсатор с большей емкостью.

В любом случае после сборки необходимо проверить работу, а не сразу запечатывать схему в плафон. Резистор сопротивлением в 1 Ом играет роль токоограничительного резистора на случай переходных процессов при включении лампы, ток может скакнуть и пожечь все диоды и конденсатор и выбить предохранитель.

Теперь рассмотрим схему в случае светодиодных осветительных приборов в салоне. Схема немного меняется, ее вы можете увидеть на рисунке ниже. Если вы хоть не много знакомы с электротехникой, то должны знать, что время заряда и разряда конденсатора происходит за так называемых 3?, где?=RC, т.е. произведению сопротивления в цепи на емкость конденсатора.

В случае с лампой накаливания при падении на ней температуры она сама из себя представляет резистор с определенным сопротивлением путем подгона конденсатора можно легко подобрать необходимое время разряда конденсатора на лампу. В случае же со светодиодом этого не происходит именно поэтому в цепь необходимо добавить разряжающий резистор, который вместе с емкостью конденсатора будет определять время разряда конденсатора.

В данной схеме номинал резистора взят 820 Ом, однако в каждом отдельном случае он может отличатся. Поэтому пред установкой обязательно необходимо проверить время угасания лампы или светодиода, при неверно установленных номиналах угасания можно будет ждать минутами.

Плавное изменение салонного света можно встретить так часто. Предлагаемая схема добавит в Вашу машину подобную опцию.

При открытии двери лампы будут зажжены на полную яркость в течение ~0.5 сек. После закрытия дверей лампы продолжат гореть в течение ~10 сек., за тем плавно за 2 сек. гаснут. Лампы начнут гаснуть сразу, если на момент закрытия дверей будет включено зажигание, либо оно (зажигание) было включено во время 10 сек. выдержки с момента закрытия дверей.

Реле выполнено на базе микроконтроллера PIC12F629. Схема представлена на рис.1.

Рис. 1 Схема

При замыкании концевика двери (R1) на землю на входе микроконтроллера GP1 будет установлен логический 0, после чего на выходе GP0 начнет формироваться ШИМ сигнал с плавным увеличением длительности. После достижения максимальной длительности на выходе GP0 будет установлена постоянная логическая 1. При размыкании концевика (отключении от земли) на входе GP1 установиться 1, на выходе GP0 начнет формироваться ШИМ с плавным уменьшением длительности с последующей установкой постоянного логического 0. Если при размыкании концевика на входе «к зажиганию» не будет подано 12В, то перед выключением будет выдержана пауза в 10 сек., если будет, то гашение ламп начнется немедленно.

Делитель R2 R4 служит для снижения 12В до рабочего напряжения микроконтроллера (5В), VD1 для защиты входа микроконтроллера от случайного подключения концевиков к 12В.

Детали: DD1 – PIC12F629, VT1 – IRF640 (он здесь избыточно мощный, можно использовать менее мощные аналоги, у меня он просто был под руками), R1 и R3 – 510, R2 – 5.1k, R4 – 3.6k, C1 – 0.1uF, C2 – 10uF 16V, C3 – 10uF 25V, C4 и C5 – 20p, ZQ1 - 20MHz, DA1 - LM7805, VD1 - на 5.1V.

Размер печатной платы 23х23 (см. рис.2) позволяет её разместить в корпусе автомобильного реле (см. рис.3).

Рис.2 Печатная плата

Рис.3 Реле

Графики изменения светимости:

Рис.4 Графики

В архиве схема, плата в и прошивка SalonLampControl.

Подключение реле скорее всего потребует некоторого изменения штатной проводки, так необходимо будет разорвать прямые соединения ламп и концевиков, свести на один провод все концевики, а другой все лампы и подключить к реле, так же необходимо подвести провод от замка зажигания, на который подается 12В после включения. Исключением является то, что если в Вашей машине уже используется реле-контроллер салонного света (без плавного гашения конечно), тогда достаточно просто повторить функционал выводов штатного реле (если это возможно).

PS. В моем случае после установки реле на машину выявилась некорректная работа сигнализации, при постанове на охрану она ругалась, что открыты двери. Оказалось, что она воспринимает 5В, которые присутствуют на R1, при разомкнутых концевиках как «открытую дверь», пришлось подтянуть R1 к 12В через 10к (свободный конец, к которому подключаются концевики).

Список радиоэлементов

Я собираюсь рассказать Вам здесь о простой схеме плавного выключения освещения в салоне автомобиля. В её состав входит небольшой конденсатор и несколько необходимых для работы этого устройства вспомогательных элементов. Несмотря на кажущуюся простоту, схема может сгодиться для любого автомобиля. Всё, что для этого потребуется — это бережно и аккуратно припаять её к двум клеммам плафона салонного освещения.

Теперь осветим подробнее, как должна работать данная схема. Спрямляющий диод призван защитить устройство от переполюсовки и надёжно препятствовать непредвиденной утечке тока в противоположном направлении. Тем самым полностью предотвращается случайный разряд заряженного конденсатора в цепь.

Необходимо также учесть, что в ряде автомобилей плафон салона изначально запараллелен с багажной лампочкой. При большем расходе тока нам потребуется, соответственно, и большая ёмкость, которая задействована в нашем устройстве.

От диода ток прямиком направляется на плафон, а также и на сопротивление величиной 1 Ом. Основная функция вспомогательного резистора – ограничение силы тока, напрямую влияющего на зарядку конденсатора. Если подключенный к сети конденсатор окажется полностью разряженным, то произойдёт резкий всплеск потребляемого тока. Конденсатор в данном случае – потенциальный источник короткого замыкания. Именно это может явиться причиной поломки предохранителя, защищающего электросеть от короткого замыкания.

Заряженный конденсатор, как только освещение в салоне будет отключено, медленно начинает отдавать наработанную энергию обратно в сеть. По мере того, как будет происходить разряд, напряжение в осветительной цепи неуклонно снижается. Создаётся эффект плавного угасания лампочки в салоне. Длительность его напрямую зависит от ёмкости конденсатора. Чем больше ёмкость, тем медленнее в салоне гаснет свет. И наоборот.

При замене обычных лампочек светодиодами ёмкость конденсатора придётся уменьшить, добавив в схемку «дотушивающий» резистор. Это связано с нелинейностью падения тока в светодиодах. Дело в том, что ток, проходящий через светодиод, при разрядке на него конденсатора нелинеен, и поэтому свет в салоне будет затухать неравномерно. Без такого резистора гаснущий вначале плавно плафон в конце будет продолжать светиться ещё около минуты, сохраняя 10% яркости.