Дистанционное включение обогрева для автомобиля (К561ЛН2, CD4040)

Двигатель современного автомобиля даже в суровый мороз хорошо запускается и прогревается достаточно быстро. Другое дело салон, особенно если это не маленький автомобиль, - минивэн или универсал. На прогрев салона требуется куда больше топлива и времени, ведь начинать движение с замерзшими стеклами не только некомфортно, но и опасно.

Если автомобиль хранится в гараже, а не на открытой стоянке, и этот гараж подключен к электросети, можно прогревать салон автомобиля с помощью обычного бытового обогревателя - тепловентилятора. Я его устанавливаю между спинками передних сидений, направляю в сторону ветрового стекла и включаю на полную мощность (1600W).

Даже при минус 20 «за бортом» салон прогревается до комнатной температуры всего за 15-20 минут. Но и это время тоже нужно ждать, поэтому можно организовать дистанционное включение тепловентилятора по звонку сотового телефона.

Сотовый телефон подойдет практически любой, и никакой переделки не потребуется. Ведь дисплей любого сотового телефона при поступлении вызова начинает светиться.

Если сотовый телефон поместить в темное место, например, его же собственную упаковочную коробку, и там же поместить фототранзистор, прикрепив его изолентой к дисплею сотового телефона, то получится датчик, который будет реагировать на звонок, определяя его по свечению дисплея. Далее сигнал с этого датчика нужно подать на спуск реле времени, которое должно включать тепловентилятор.

Принципиальная схема устройства

Датчиком вызова служит фототранзистор FT1 типа L-51P3C, это его нужно прикрепить изолентой к дисплею сотового телефона. Чувствительность датчика настраивают подбором сопротивления резистора R1 таким образом, чтобы при поступлении звонка на выходе логического элемента D1.3 возникала логическая единица. Она поступит на вход «R» счетчика D2.

Счетчик обнулится и на его всех выходах, включая и самый старший, установятся логические нули. Нуль на выводе 1 инвертируется элементом D1.4 и откроет ключ на транзисторах VT1 и VT2, который с помощью реле К1 включит тепловентилятор.

Рис. 1. Схема оптического датчика с выключателем для управления нагрузкой.

В это же время, ноль на выводе 1 D2 закроет диод VD3, и этот диод перестанет шунтировать вход «С» счетчика. Счетчик начинает считать импульсы, поступающие на его вход «С» от мультивибратора на элементах D1.5 и D1.6. Частота этих импульсов выбрана такой, чтобы единица на выходе «2048» счетчика возникла примерно через 15-20 минут.

Как только проходят эти 15-20 минут счетчик D2 успевает занять положение «2048», на его выводе 1 появляется логическая единица, которая открывает диод VD3. Теперь этот диод шунтирует вход «С» счетчика, и импульсы он не считает. В это же время на выходе D1.4 появляется ноль. Транзисторный ключ на VT1 и VT2 закрывается и реле К1 выключает тепловентилятор.

Таким образом, после одного звонка тепловентилятор работает 15-20 минут. Если этого недостаточно, можно позвонить еще раз. Резистор сопротивлением в 1 мегаом, включенный между входом элемента D1.1 и выходом элемента D1.2 превращает систему D1.1-D1.2 в триггер Шмитта, что способствует исключению промежуточных состояний при срабатывании датчика на свет дисплея сотового телефона.

Детали и конструкция

Источник питания устройства нестабилизированный, сделан на основе китайского минитрансформатора типа ALG. У него вторичная обмотка двойная по 9V переменного напряжения и на ток до 100mA. Этого вполне достаточно. Так как вторичная обмотка двойная, то и выпрямитель сделан двухполупериодный (на двух диодах).

Если взять другой трансформатор, с одной обмоткой на 9-10V, нужно будет использовать мостовой выпрямитель (на четырех диодах). Вообще, подойдет любой трансформатор с вторичной обмоткой 9-10V и током не ниже 50 тА. Например, можно взять старый ТВК от лампового телевизора.

Время, на которое однократно включается тепловентилятор можно изменить в ту или другую сторону подбором частоты мультивибратора на D1.6-D1.5 (подбором R5, C3).

Счетчик CD4040 можно заменить на К561ИЕ20А или К561ИЕ16 (выводы совпадают). Микросхему К561ЛН2 можно заменить любой КМОП ИМС с шестью инверторами. Если же есть только ИМС типа К561ЛА7 или ЛЕ5, тогда потребуются две такие микросхемы. Входы каждого элемента соединить между собой и использовать как один.

Диоды 1N4148 заменимы такими же широко доступными импульсными диодами - КД521, КД522. Диоды 1N4004 можно заменить любыми выпрямительными, в принципе, можно использовать и 1N4148 (или КД521, КД522).

В принципе, электромагнитное реле К1 должно быть рассчитанным на коммутацию переменного тока напряжением 220V, и при этом, достаточно мощным, чтобы включать такую мощную нагрузку, как тепловентилятор. Но, здесь применяется автомобильное реле, такое как устанавливается в монтажных блоках большинства автомобилей. По паспортным данным такое реле предназначено для коммутации низковольтной нагрузки большой мощности.

Однако, здесь оно коммутирует цепь переменного тока напряжением 220V. За две зимы работы реле не вышло из строя, и никак не было повреждено. По всей видимости, оно вполне работоспособно и в таком режиме. В то же время, хочу заметить, что его использование в этой схеме противоречит его паспортным данным. Поэтому, все же будет правильнее использовать реле, контакты которого предназначены для коммутации переменного тока напряжением 220V.

Никакой предустановки схемы не предусмотрено, поэтому при включении трансформатора Т1 в сеть, сразу же включается и тепловентилятор и через некоторое время выключается, так как в момент включения счетчик D2 оказывается в нулевом, или каком угодно положении, кроме «2048». Вот это, пожалуй, единственный, на мой взгляд, недостаток данного устройства.

Камилатов А. А. РК-02-2016.