Автоматическое управление освещением в салоне автомобиля (4001, 4025)

Схема освещения салона автомобиля обычно состоит из плафона с лампой и переключателем и четырех параллельно включенных концевых выключателей в дверных проемах, замыкающий цепь лампы на «массу» при открывании двери.

Это не всегда удобно. Например, ночью чтобы найти замок зажигания нужно действовать на ощупь, либо держать дверь открытой, что не всегда удобно, особенно при сильном ветре. А при выключении зажигания чтобы в салоне было достаточно светло нужно включать свет переключателем, либо собирать свои вещи в темноте.

Здесь предлагается несложная схема устройства, которое решает эти проблемы. Вот алгоритм его действия:

• когда автомобиль стоит на стоянке, и открывают дверь, освещение включается, и продолжает работать еще около одной минуты, после закрывания двери.
• если освещение включено, то при включении зажигания свет выключается.
• открывание двери при включенном зажигании приводит к включению света только на время, пока дверь открыта.
• после выключения зажигания освещение включается и работает до тех пор, пока не будет открыта и закрыта дверь (пока не выйдут из машины), либо пока снова не будет включено зажигание.

Схема выключателя

Схема построена на двух КМОП-микросхемах малой степени интеграции -4001 и 4025 (К561ЛЕ5 и К561ЛЕ10). Принципиальная схема показана на рисунке 1. На схеме лампой Н1 обозначен плафон освещения салона автомобиля, показаны только его два вывода, - вывод питания +12V и вывод, который обычно идет на дверные концевые выключатели.

Рис.1. Схема автоматики для управления освещением в салоне автомобиля.

Фактически, схема включается своим выходом в разрыв провода, идущего от схемы концевых выключателей к плафону. Рассмотрим работу схемы. В исходном состоянии триггер на элементах D1.3 и D1.4 находится в положении логической единицы на выходе элемента D1.4. В это положение он был установлен после того, как открывали дверь, чтобы выйти из машины.

На всех входах элемента D2.2 нули, на выходе D2.3 - ноль, ключ на транзисторах VT1 и VT2 закрыт. Плафон Н1 выключен. Открываем дверь, при этом замыкается схема концевых выключателей SD1.

Открываются диоды VD2 и VD3 и через них на входах D2.1 и выводе 1 D1.1 устанавливается логический ноль. При этом конденсатор С1 разряжается. Логическая единица с выхода D2.1 поступает на вывод 12 D2.2, на выходе D2.3 будет тоже единица, ключ VT1-VT2 открывается и плафон Н1 включается.

В то же время, так как зажигание выключено, единиц возникает и на выходе D1.1, поступая на вывод 11 D2.2. После того как дверь будет закрыта, закроются диоды VD2, VD3. На выходе D2.1 установится логический ноль.

Но плафон будет оставаться включенным, потому что будет оставаться логическая единица на выходе D1.1 пока конденсатор С1 заряжается через резистор R2.

Если более ничего не следует, примерно через минуту С1 зарядится и плафон выключится. Если же, до этого будет включено зажигание, то, во-первых, логическая единица от цепи R5-R6 поступит на вывод 2 D1.1 и заблокирует его. На его выходе установится ноль, и плафон выключится.

Но еще и, во-вторых, триггер D1.3-D1.4 переключится в противоположное положение, и на выходе D1.4 установится логический ноль. Плафон будет выключен. Если в этом состоянии открывать двери, то будет работать только элемент D2.1, и плафон будет включаться только на время открытого состояния двери.

Так же, он не сможет повлиять на состояние триггера D1.3-D1.4 пока зажигание включено, потому что данный триггер имеет приоритет по выводу 13 D1.4.

Если выключить зажигание, напряжение на выводе 13 D1.4 упадет до нуля. Соответственно, и на выводе 6 D1.2, который соединен с выводом 13. На обоих входах D1.2 будут нули, значит, на его выходе будет единица, которая поступит на вывод 13 D2.2 и на выходе D2.3 установится логическая единица. Ключ VT1-VT2 откроется, и плафон будет включен.

Плафон будет оставаться включенным до тех пор, пока не будет открыта дверь. Как только открываем дверь, открываются диоды VD2 и VD3. Диод VD2 разряжает конденсатор С1, и на выходе D1.1 устанавливает логическую единицу. В то же время на выходе D2.1 так же устанавливается логическая единица.

Но, при этом же, единица с выхода D2.1 поступает на вывод 8 D1.3 и возвращает триггер D1.3-D1.4 в исходное положение. Теперь на выходе D1.4 - единица. А на выходе D1.2 - ноль. Свет будет гореть пока дверь открыта, плюс еще минуту после её закрывания.

Питание на схему поступает от цепи положительного напряжения питания осветительного плафона, то есть, +12V с аккумулятора, независимо от положения ключа зажигания. Диод VD1 с резистором R3 и конденсатором С2 устраняют возможное влияние помех из сети автомобиля на работу схемы.

Управляющих входа у схемы два, один -это соединенные вместе катоды диодов VD2 и VD3, которые подключаются к схеме концевых выключателей. При этом провод, соединяющий концевые выключатели с плафоном нужно разъединить.

Второй вход - левый по схеме вывод резистора R5, он подключается к выходу замка зажигания, с которого напряжение поступает на систему зажигания автомобиля. Резисторы R5 и R6 совместно с конденсатором СЗ устраняют возможное влияние помех из сети автомобиля на работу схемы. Микросхемы 4001 и 4025 можно заменить отечественными ИМС К561ЛЕ5 и К561ЛЕ10, соответственно.

Второй вариант схемы

Если микросхема 4025 (К561ЛЕ10) не доступна, но есть две 4001 (К561ЛЕ5) можно схему сделать на них, согласно рисунку 2. Здесь чтобы элемент D2.2 сделать трехвходовым добавлена схема расширения входов на диодах VD3, VD4 и резисторе R7. В остальном схема работает точно так же, как на рисунке 1.

Рис.2. Схема автоматики освещения салона автомобиля на микросхемах К561ЛЕ5.

Хочу заметить, что практически собран был вариант, только по схеме показанной на рис.1.

Детали и налаживание

Диоды КД522 можно заменить на КД521, 1 N4148 и другие аналоги. Монтаж выполнен на макетной печатной плате. Собственная плата не разрабатывалась. Налаживание может потребоваться только в смысле установки продолжительности горения света после закрывания двери (подбор цепи R2-C1).

Максимовский А. Л. РК-02-2016.