Контактно-транзисторный реле-прерыватель РС950 указателей поворота (рис. 2) для 12-вольтных систем электрооборудования обеспечивает прерывистый сигнал не только указателей поворота автомобиля-тягача и прицепа при маневрировании, но и подачу сигналов об аварийном состоянии автомобиля мигающим светом ламп всех указателей поворота. Частота проблесковых сигналов не зависит от числа включенных ламп. Переключатель S1 позволяет контролировать исправность ламп автомобиля-тягача и прицепа при включении указателей поворота для сигнализации о маневрировании.
Рис. 2. Контактно-транзиторный реле-прерыватель РС950: Здесь и далее введены обозначения выводов: КТ - контрольной лампы тягача; КП - контрольной лампы прицепа; ЛТ - указателей поворота левого борта тягача; ЛП - указателей поворота левого борта прицепа; ПТ - указателей поворота правого борта тягача; ПП - указателей поворота правого борта прицепа; ЛБ - левого борта; ПБ - правого борта; П - переключателя
Прерыватель состоит из задающего генератора импульсов, исполнительного электромагнитного реле К1, реле К2 контроля исправности сигнальных ламп автомобиля-тягача и реле КЗ исправности сигнальных ламп прицепа.
При включенном зажигании, но нейтральном положении переключателя S1 и выключателя аварийной сигнализации S2 (ВК422) реле-прерыватель находится под напряжением, однако генератор импульсов не действует. Транзистор VT1 закрыт, так как к его переходу эмиттер-база через резисторный мост R1, R2, R4 и Л5, подведено запирающее напряжение. Закрытый транзистор VT1 размыкает цепи баз и удерживает в состоянии отсечки транзисторы VT2 и VT3. Обмотка исполнительного реле К1 отключена от источника тока. Контакты реле К1:1 разомкнуты.
При включении указателей поворота или аварийной сигнализации конденсатор С начинает заряжаться. Одновременно параллельно резистору R4 подключается цепочка R6 — VD1 через замкнутые контакты переключателя S1 или выключателя 52, обмотки реле К2 и КЗ и холодные нити ламп указателей поворота одного или двух бортов автомобиля-тягача и прицепа. Это приводит к понижению потенциала эмиттера транзистора VT1. Транзистор VT1 и далее транзисторы VT2 и VT3 переходят в состояние насыщения, ток поступает в обмотку реле КЦ контакты реле К1:1 замыкаются и включают лампы указателей поворота. Конденсатор С начинает разряжаться, но в процессе разряда удерживает транзистор VT1 в состоянии насыщения. После разряда конденсатора С транзисторы VT1, VT2 и VT3 переходят в состояние отсечки. Электроснабжение обмотки реле К1 прекращается. Яркость свечения ламп указателей поворота резко снижается, так как ток в них проходит через резисторы R5, R6 и диод VD1.
Цепочка R10—VD2 гасит ЭДС самоиндукции в обмотке исполнительного реле К1 при запирании транзистора VT3. Диод VD4 предохраняет реле-прерыватель от импульсов напряжения обратной полярности генератора импульсов при резком изменении нагрузки.
После размыкания контактов К1:1 лампы остаются подключенными к реле-прерывателю. Однако, несмотря на параллельную работу цепочки R6—VD1 и резистора R4, транзистор VT1 в течение некоторого времени удерживается в закрытом состоянии вследствие заряда конденсатора С. При уменьшении силы зарядного тока конденсатора до определенного уровня транзистор VT1 вновь открывается. В дальнейшем процесс генерации импульсов тока повторяется.
Каждая из обмоток двухобмоточных реле К2 и КЗ пропускает токи ламп указателей поворота одного борта тягача или прицепа. В случае перегорания одной из ламп, сила тока уменьшается, контакты реле не замыкаются и соответствующая контрольная лампа не загорается.
Аварийная сигнализация включается независимо от положения переключателя указателей поворота S1 и выключателя зажигания. При этом контрольные лампы указателей поворота не горят, так как обе обмотки двухобмоточных реле К2 и КЗ включены встречно. При протекании тока по двум обмоткам суммарное магнитное поле равно нулю и контакты К2:1 или К3:1 не замыкаются. Выключатель аварийной сигнализации ВК422 имеет свой индикатор — лампу в ручке выключателя, которая мигает синхронно с лампами двух бортов автомобиля — тягача и прицепа.
Все элементы реле-прерывателя РС950 расположены на общей печатной плате (рис. 3) и заключены в пластмассовый корпус. Для подключения к схеме электрооборудования автомобиля на крышке предусмотрены две штекерные колодки: одна — для автомобиля-тягача; другая — для прицепа.
Рис. 3. Расположение элементов на плате реле-прерывателя РС950
Номинальная мощность контрольных ламп реле-прерывателя РС950 и его модификаций не должна превышать 3 Вт. Металлокерамические контакты К1:1 коммутируют ток силой до 30 А, достигаемый в момент включения ламп.
Реле-прерыватель указателей поворота РС951, применяемый в 24-вольтных системах электрооборудования, имеет схему, аналогичную схеме реле-прерывателя РС950, но отличается номинальными параметрами резисторов и обмоток.
Отличительной особенностью реле-прерывателя РС951-А (рис. 4) является применение электронной защиты от коротких замыканий в цепях электроснабжения сигнальных ламп указателей поворота. Короткое замыкание приводит к резкому увеличению падения напряжения на резисторе R12. Превышение потенциала эмиттера над потенциалом базы становится достаточным для перехода транзистора VT4 в состояние насыщения, через эмиттер-коллекторный переход которого подается управляющий сигнал на тиристор VS. Тиристор открывается, потенциал эмиттера транзистора VT1 повышается, и он закрывается. Запирание транзистора VT1 приводит к запиранию транзисторов VT2, VT3 и размыканию контактов K1:1 исполнительного реле К1. Генератор импульсов перестает работать. Это предотвращает перегорание обмоток реле К2 и К3 контрольных ламп.
Рис. 4. Реле-прерыватель РС951-А: 1, 3 - лампы соответственно передних и задних указателей поворота; 2, 4 - лампы соответственно боковых повторителей и указателей поворота прицепа
Конденсатор С2 исключает срабатывание электронной защиты от одиночных сигналов. Диод VD5 ограничивает максимальную величину смещения на базе транзистора VT4 на уровне 0,7—0,8 В.
Чтобы после срабатывания электронной защиты снова включить реле-прерыватель, необходимо устранить неисправность, снять напряжение (для выключения тиристора) и вновь подключить реле-прерыватель к источнику тока.
Реле-прерыватель РС951-А предназначен для работы в 24-вольтной системе электрооборудования автомобиля с прицепом и способен коммутировать сразу шесть основных сигнальных ламп мощностью по 21 Вт.
В электронном реле-прерывателе РС950-Е (рис. 5), предназначенном для автомобилей с двухрежимной световой сигнализацией, для формирования импульсов тока используется специализированная микросхема К224ГГ2. При включенном переключателе указателей поворота или выключателе аварийной сигнализации генератор импульсов работает с частотой, определяемой конденсатором и резисторами, подключенными к выводам 1—4 микросхемы К22ГГ2.
Рис. 5. Реле-прерыватель РС950-Е
При прохождении тока сигнальных ламп указателей поворота, работающих в режиме маневрирования, через обмотки реле К2 и КЗ замыкаются герметизированные магнитоуправляемые контакты (герконы) КЭМ-2А. Транзистор КТ816Г открывается и подключает контрольную лампу к источнику тока. Геркон состоит из стеклянного баллона, внутри которого установлены две пружинные контактные пластины из ферромагнитного материала. Поверх баллона намотаны две обмотки в противоположных направлениях. При прохождении тока по какой-либо обмотке создается магнитное поле, вызывающее намагничивание обеих контактных пластин, которые, притягиваясь друг к другу замыкают электрическую цепь.
Так как герконовые реле К2 и КЗ имеют по две встречно намотанных обмотки, в режиме аварийной сигнализации контрольная лампа не горит. При перегорании лампы указателя поворота соответствующая обмотка реле К2 или КЗ отключается от источника тока и один из герконов не замыкается. Контроль за работой сигнальных ламп осуществляется отдельно для передних и задних фонарей.
Реле-прерыватель РС950-И (рис. 6) дополнительно предусматривает контроль сигнальных ламп указателей поворота прицепа, поэтому содержит три геркона 2, 3 и 4 с обмотками управления.
Рис. 6. Реле-прерыватель РС950-И: 1 - исполнительное реле; 2, 3, 4 - герконы
Реле-прерыватель РС950-П (рис. 7), применяемый на автомобилях ГАЗ и ЗИЛ, по своим функциям является полным аналогом реле-прерывателя РС950-И, однако собран на другой элементной базе.
Рис. 7. Реле-прерыватель Р6950-П
В реле-прерывателе 23.3747 (рис. 8) генератор импульсов и схема контроля исправности ламп собраны на микросхемах К224ГГ2 и К224САЗ. Схема контроля исправности ламп представляет собой токовое реле, в обмотке которого во время работы указателей поворота протекает ток, создающий магнитное поле, обеспечивающее замыкание контактов реле. Если одна лампа перегорает, то магнитное поле уменьшается и контакты не замыкаются.
Рис. 8. Реле-прерыватель 23.3747
В модернизированном реле-прерывателе 231.3747 (рис. 9) микросхемы заменены на отдельные элементы. Генератор импульсов собран на транзисторах, а схема контроля — на герконе с контактами К2:1 с обмоткой К2. Исполнительное реле К1 имеет две пары контактов: одна К1:1 коммутирует ток сигнальных ламп указателей поворота; другая К1:2 — ток контрольной лампы.
Рис. 9. Реле-прерыватель 231.3747
В реле-прерывателе 231.3747 контроль исправности ламп осуществляется когда лампы не горят. В этот период на лампы подается ток небольшой силы и по падению напряжения на лампах оценивается их исправность. Информацию о том, что перегорела одна из сигнальных ламп, водитель получает в виде удвоения частоты мигания контрольной лампы.
Реле-прерыватель 49.3747 (рис. 10), устанавливаемый на автомобилях ВАЗ-2108, АЗЛК-2141 и ЗАЗ-1102, был разработан специально для монтажного блока 17.3722. Выводы контрольной лампы КЛ подключаются между выводами 49 (электроснабжение 12 В) и 49а (нагрузка). Она загорается в то время, когда сигнальные лампы гаснут, т.е. работает в противофазе с сигнальными лампами указателей поворота.
Рис. 10. Реле-прерыватель 49.3747
У модернизированного реле-прерывателя 491.3747 (рис. 11) для повышения помехозащищенности генератор импульсов собран на дискретных элементах.
Рис. 11. Реле-прерыватель 491.3747
Схема реле-прерывателя включает три узла: генератор импульсов, собранный на трех транзисторах; исполнительное реле К1 с одной парой замыкающих контактов; узел контроля выхода из строя сигнальных ламп на герконе с контактами К2:1 и обмоткой К2.
При включении указателей поворота вывод 49а соединяется с сигнальными лампами одного из бортов автомобиля, выходной транзистор КТ814В генератора импульсов открывается, на обмотку исполнительного реле К1 поступает ток. Контакты реле К1:1 замыкаются. Время горения сигнальных ламп указателей определяется цепью заряда конденсатора.
Если одна из сигнальных ламп указателей поворота не горит, то сила тока, протекающего через обмотку К2 геркона уменьшается. Контакты К2:1 геркона размыкаются. Суммарная емкость времязадающей цепи уменьшается, а следовательно, уменьшается и время заряда, определяющее время горения ламп указателей поворота. При этом возрастает частота мигания контрольной лампы.
В режиме маневрирования напряжение на реле-прерыватель 491.3747 подается только после поворота ключа в выключателе зажигания в положение «зажигание». Аварийная сигнализация должна включаться независимо от положения ключа. В режиме маневрирования реле-прерыватель начинает работать при включении нагрузки одного борта, а в аварийной ситуации — при включении нагрузки двух бортов. Выключатель аварийной сигнализации обеспечивает подачу напряжения на реле-прерыватель от аккумуляторной батареи, включает одновременно лампы указателей поворота двух бортов и в своей конструкции имеет контрольную лампу, которая мигает при его включении.
Схемы подключения реле-прерывателей 23.3747 и 49.3747 к сигнальным и контрольным лампам, а также к выключателю аварийной сигнализации приведены на рис. 12.
Рис. 12. Схема подключения реле-нрерывателей: а - 23.3747; б - 49.3747; Вк - выключатель аварийной сигнализации
Отношение времени горения сигнальных ламп указателей поворота к времени цикла обычно составляет 30—75%. Время до первоначального срабатывания прерывателя после включения должно быть не более 1 с. Время завершения первого цикла с момента включения переключателя указателей поворота не должно превышать 1,5 с.
Сведения о лампах, применяемых в реле-прерывателях указателей поворота приведены в табл. 1.
Таблица 1
Прерыватель | Режим | |||
Маневрирование | Аварийная сигнализация | |||
Тип лампы | Число ламп | Тип лампы | Число | |
РС950 | А12-21-3, | 3 | А12-21-3, | 6 |
А12-4 (А 12-5) | 1 | А12-4 | 2 | |
РС950-Б | А12-21-3 | 3 | А12-21-3 | 6 |
РС950-Е | А12-21-3 | 2 | А12-21-3 | 4 |
РС-950-И | А12-21-3 | 3 | А12-21-3 | 6 |
PC950-K | А12-21-3 | 2 | А12-21-3 | 4 |
РС951 | А24-21-2, | 3 | А24-12-2, | 6 |
А24-5 | 1 | А24-5 | 2 | |
РС951-А | А24-21-2, | 3 | А24-21-2, | 6 |
А24-5 | 1 | А24-5 | 2 | |
23.3747 | А12-21-3, | 2 | А12-21-3, | 4 |
А12-4 | 1 | А12-4 | 2 | |
49.3747 | А12-21-3, | 2 | А12-21-3, | 4 |
А12-4 | 1 | А12-4 | 2 |
При проверке работоспособности прерывателей измеряют частоту f миганий, время Тс срабатывания, время Т1 первого цикла, время Тг горения ламп и время Тц цикла. Время Тс измеряют от момента включения реле-прерывателя до первого отключения ламп от источника электроэнергии. Допустимые техническими условиями значения указанных параметров приведены в табл. 2.
Таблица 2
Прерыватель | Напряжения питания, U, В | Температура окружающей среды,°C | f, цикл/мин | Максимальное значение Тс, с | Максимальное значение T1, с | (Tг/Tц) 100, % |
РС950 и его модификации | 10,8—15,0 | -20—50 | 90±30 | 1,0 | 1,5 | — |
PC 950 и его модификации | 13,5 | -15—+25 | 90±15 | — | — | 40—70 |
РС951, РС951-А | 21,6—30 | -20—55 | 90±30 | 1,0 | 1,5 | — |
РС951, РС951-А | 27 | 15—25 | 90±30 | 1,0 | 1,5 | 40—70 |
23.3747, 49.3747 | 10,8—15,0 | -20—55 | 90±30 | — | — | 30—75 |
23.3747, 49.3747 | 13,5 | 20—30 | 90±15 | — | 1,5 | — |
Примечание. Прочерк означает, что соответствующие параметры при данных режимах испытаний не нормируются.
Кроме параметров, указанных в табл. 2, нормируется падение напряжения на внутреннем сопротивлении реле-прерывателей. Эта величина для реле-прерывателей РС950 и их модификаций не должна превышать 0,5 В во время горения максимального числа сигнальных ламп одного борта при температуре окружающей среды (15—25)°C и напряжении питания 13,5 В. Падение напряжения на реле-прерывателях 23.3747 и 49.3734 при максимальной расчетной нагрузке, напряжении 13,5 В при температуре окружающей среды (25±5)°C не должно превышать 0,4 В в режиме маневрирования и 0,45 В в режиме аварийной сигнализации.