Плавное включение ближнего света фар своими руками

Petrovich35 › Блог › Плавное включение и выключение фар (продление срока службы ламп)

Как известно, лампы накаливания перегорают в основном в момент включения. Связано это с тем, что электрическое сопротивление холодной нити накаливания лампы намного меньше сопротивления раскаленной нити. Поэтому, в момент включения, через нить проходит ток, значительно превышающий номинальную величину. Если лампа уже не новая и ее нить со временем стала тоньше, этого повышенного тока достаточно, чтобы в момент включения лампа перегорела.
Для продления срока службы ламп накаливания необходимо обеспечить плавный разогрев нити лампы накаливания, путем постепенного увеличения подаваемого на лампу напряжения. Сделать это можно, включив в цепь питания лампы устройство «плавного пуска».

В Интернете можно найти множество схем для обеспечения плавного включения ламп. В продаже есть и готовые решения, например, реле 405.3787-02, выпускаемое ЗАО «Энергомаш», г. Калуга (фото 2, 3):

Данное реле обеспечивает плавное повышение напряжения питания на нагрузке от нуля до номинальных 12В в течение 1 секунды. При выключении, напряжение также плавно снижается до нуля в течение 1 секунды. Максимальный ток потребления нагрузки составляет 25А (фото 4, 5). Ток потребления стандартной автомобильной галогенной лампы 12В/55Вт составляет около 5А. Как видим, характеристик реле 405.3787-02 с запасом хватает, чтобы обеспечить плавный розжиг до четырех ламп головного света.

Данное реле выполнено в стандартном полноразмерном четырехконтактном корпусе (фото 6, 7). Реле такого форм-фактора широко применяются в отечественных автомобилях, например, «жигулях» и «самарах».

Внутри корпуса реле расположена печатная плата, для защиты от влаги залитая прозрачным компаундом. С другой стороны платы установлен силовой транзистор с небольшим алюминиевым радиатором (фото 8, 9):

Как правило, в штатной проводке, питание ламп ближнего и дальнего света, а также противотуманных фар, организовано парами, при этом питание на левую и правую лампы подается от одного реле.

Таким образом, для реализации плавного включения и выключения ламп, например, ближнего света, достаточно заменить штатное реле ближнего света на реле 405.3787-02.

ВНИМАНИЕ! Данное электронное реле 405.3787-02 чувствительно к полярности включения, у него на контакт 30 должен подаваться плюс, на 87 — минус. При ошибочном подключении в обратной полярности, реле может выйти из строя. Поэтому, при установке следует учитывать, на какие контакты 30 и 87 штатного реле подаются плюс и минус питания. Возможные схемы подключения приведены на фото 10.

В проводке отечественных автомобилей, у 4-контактных малогабаритных реле типа 98.3747-111 или 405.3787-04, силовой плюс обычно подается на контакт 30 реле (с краю). Но у автомобилей иностранного производства полярность подключения штатных реле может быть иным. Например, в блоке предохранителей Chery Tiggo 5 силовой плюс подается на центральный контакт 5 (87). Это видно на переходнике на фото 15, где синий провод — минус, красный — плюс.

Если штатное реле имеет такие же размеры, расположение и полярность контактов, достаточно всего лишь заменить одно реле на другое. Немного сложнее, если штатное реле отличается по размерам и конфигурации контактов. В этом случае придется делать переходник. На моей машине штатные реле были меньше по размеру, поэтому потребовался переходник (фото 11).

Добавлено: В продаже появилось также малогабаритное реле 405.3787-04, аналогичное по характеристикам реле 405.3787-02, но в другом корпусе.

Для изготовления переходника прекрасно подошло малогабаритное 4-контактное отечественное реле 98.3747-111, которое и по размерам, и по конфигурации контактов совпадало со штатными реле фар моего автомобиля (фото 12):

Удаляем начинку реле, оставляем только контактные ножки (фото 13). Не забываем также удалить гасящий резистор (фото 14):

Приобретаем колодку для стандартного (полноразмерного) реле, они обычно уже с проводами. Припаиваем соответствующие провода к переходнику, для надежности заливаем термоклеем. Также, можно дополнительно защитить провода трубкой-кембриком или гофрой (фото 15-17):

Подключаем реле плавного пуска к переходнику и устанавливаем в блок предохранителей. На фото 18-20 таким образом подключены два реле, ламп ближнего света и противотуманных фар:

Питание ламп дальнего света не переделывал, так как с плавным включением не получится быстро мигать, лампы не успеют разгореться.

Ниже на видео показан результат работы реле 405.3787-02. Видим, что лампы теперь включаются и выключаются плавно, в течение 1 секунды.

В начале второго видео, для иллюстрации, одновременно включаются лампы дальнего и ближнего света, при этом хорошо заметна разница, какие лампы включаются с задержкой, а какие без:

При установке новых реле, я также поставил новые лампы ближнего света и ПТФ. Посмотрим, какой теперь будет их ресурс. В любом случае, включение головной оптики стало смотреться однозначно интереснее.

Надеюсь, данный материал был для вас интересен и полезен.

Всем ровной дороги, до связи!

Добавлено: В продаже появилось также малогабаритное реле 405.3787-04, аналогичное по характеристикам реле 405.3787-02, но в другом корпусе.

Принцип работы

Фазовый регулятор лежит в основе любого устройства плавного включения ламп накаливания. Он спасает от скачков при нестабильном напряжении, его используют при подключении бытовых приборов, запитывающихся от сети напряжения 220 В. Принцип УПВЛ прибора заключается в постепенном повышении силовой нагрузки. Он последовательно включается в электрическую цепь между питающим проводом (фазой), нулевым. Во время включения рост силы тока ограничен, напряжение плавно увеличивается до 180–210 В. Потребление самого устройства в пределах 1,5 вольт.

В схеме устройства обязательно есть полупроводниковые устройства. Через одно проходит полуволна (минус), другая в это время поступает на конденсатор (плюс). Когда его заряд достигает величины открывания p-n перехода, ограничения электропитания снимаются. Ток, напряжение стабилизируются.

Назначение блока защиты галогенных ламп и ламп накаливания:

  • стабилизация пускового тока;
  • повышение сроки эксплуатации световых галогенных элементов в 6 раз;
  • снижение риска деформации вольфрамовой спирали;
  • устранение эффекта мигания.

Минусом устройства считают незначительное снижение мощности светового потока.

Сообщества › Кулибин Club › Блог › Электрика: плавное включение света фар

Это будет ещё один вариант схемы плавного включения фар.

Для начала немножко теории.

Многие, наверное, замечали, что перегорание ламп накаливания в подавляющем большинстве случаев приходится на момент их включения. Отчего же это происходит?

Виноват в этом, разумеется, Георг Ом со своим законом. Дело в том, что сопротивление холодной нити лампы в 10-12 раз ниже, чем в разогретом состоянии. По закону Ома, ток в цепи обратно пропорционален сопротивлению: I = U / R

. Значит ток в цепи каждой лампы тоже в момент включения в 10-12 раз выше номинального, то есть, для стандартной лампы 55Ватт он может достигать 60 Ампер! Но в течение каких-то сотых долей секунды нить нагревается, сопротивление увеличивается и ток падает до номинального уровня. Обычно этот момент проходит так быстро, что ничуть не вредит ни реле, ни предохранителю, которые подводят ток к двум лампам и рассчитаны на ток куда ниже 120 Ампер. Рассмотрим чуточку подробнее, что же страшного может случиться в этот краткий миг включения. Для этого рассмотрим нить лампы под электронным микроскопом:

Спиралька не идеальная, какие-то участки её оказываются потоньше, какие-то потолще.

Очевидно, теплоёмкость тонких участков оказывается меньше, а значит, при таком же протекающем токе, они быстрее нагреваются.

Как было упомянуто ранее, сопротивление нагретой спирали больше сопротивления холодной. Ток, как мы знаем, одинаков во всех участках цепи, а по тому же закону того же Георга, падение напряжения на участке цепи равно произведению значений силы тока и сопротивления этого участка. U = I * R

. Это значит, что падение напряжения на втором, «тонком» участке будет больше чем на других. Мощность высчитывается как произведение тока на напряжение:
P = I * U
. А это значит что на этом самом тоненьком участке цепи будет рассеиваться самая большая мощность. В результате, пока соседние участки не спешa нагреваются, тоненький отрезок спирали успеет немного выгореть и стать ещё тоньше к следующему включению лампы. А значит при следующем включении различие в нагреве разных участков спирали будет ещё более выраженным. Ситуация будет ухудшаться с каждым включением, пока не произойдёт:

Плавное включение фар и габаритных огней автомобиля

Рабочая температура нити лампы накаливания составляет более двух с половиной тысяч градусов цельсия. Именно при такой температуре нить и начинает светиться. До рабочей температуры нить нагревается протекающим по ней током. Если нагрев происходит слишком быстро и неравномерно, то температуры соседних участков нити не успевают выравниваться за счёт теплопроводности, между соседними участками создаётся большой перепад температур, расширяются эти участки сильно неравномерно, в результате чего в нити возникают большие механические нагрузки и она рвётся. Похожий эффект можно наблюдать, если плеснуть холодной водой на раскалённый камень. Внешние слои камня при этом резко охлаждаются и сжимаются, в то время, как внутренние ещё остаются горячими и расширенными. В результате, как мы знаем, камень трескается.

Кроме эффекта, описанного выше, механические нагрузки возникают также из-за магнитного взаимодействия витков спирали, сила которого опять же пропорциональна силе тока.

Хорошо, ну а при чём же здесь всё-таки момент включения? Всё очень просто. В момент включения, когда нить холодная, её сопротивление значительно ниже, чем сопротивление в нагретом состоянии, соответственно и протекающий в это время ток значительно больше рабочего тока. Следовательно, в момент включения мы имеем максимальную скорость нагрева нити, а также максимальное магнитное взаимодействие витков. Зимой начальная температура, а значит и начальное сопротивление нити, ниже, чем летом, следовательно начальный ток ещё больше.

Как с этим бороться? Давайте подумаем. Избавиться от неравномерного нагрева нити мы не можем, поскольку он возникает вследствие дефектов самой нити (например, если нить неравномерна по толщине, то более тонкие участки имеют большее сопротивление и нагреваются быстрее и сильнее). Однако, мы вполне можем уменьшить скорость нагрева и магнитное взаимодействие между витками спирали. Для этого нужно всего лишь ограничить протекающий через нашу лампочку ток, чтобы он, в то время, пока спираль нагревается, не превышал рабочего значения (или хотя бы превышал его незначительно). Схему такого устройства, позволяющего при включении плавно увеличивать ток через лампочку, рассмотрим в этой статье.

Схема устройства плавного включения фар

C1 — конденсатор 47мкФ x 16В

R1 — резистор 68кОм

R2 — резистор 6,8кОм

R3 — резистор 24кОм

T1 — полевой транзистор FDB6670AL

Работает это устройство следующим образом: за счёт резисторов и конденсатора, установленного параллельно затвору полевика, напряжение на затворе транзистора растёт очень медленно, соответственно также медленно этот транзистор и открывается, что, в свою очередь, обеспечивает плавное увеличение напряжения на лампе и тока через неё. Делитель R1R3 задаёт максимальное напряжение на затворе. Резистор R2 дополнительно увеличивает время включения и защищает затвор транзистора, предотвращая любые возможности возникновения резких бросков тока через него.

Собранное устройство выглядит вот так:

Внешний вид устройства плавного включения фар устройство плавного включения фар в термоусадке

А вот так оно выглядит в работе (в автомобильной фаре):

Фото устройства плавного включения фар, установленного в автомобильной фаре

Возможно, вам это будет интересно:

Постоянная ссылка на это сообщение: https://meandr.org/archives/21489

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Принцип действия

Для равномерного нарастания подаваемого напряжения достаточно, чтобы фазовый угол увеличивался всего за несколько секунд. Бросок тока сглаживается, и спирали плавно разогреваются. На рисунке ниже приведена одна из простейших защитных схем.

Схема устройства защиты от перегорания галогенных ламп и накаливания на тиристоре

При включении отрицательная полуволна подается на лампу через диод (VD2), питание составляет всего половину напряжения. В положительный полупериод конденсатор (С1) заряжается. Когда величина напряжения на нем поднимется до величины открывания тиристора (VS1), на лампу подается напряжение сети полностью, и пуск завершается свечением в полный накал.

Схема устройства защиты от перегорания лампы на симисторе

Схема на рисунке выше работает на симисторе, пропускающем ток в обоих направлениях. При включении лампы отрицательный ток проходит через диод (VD1) и резистор (R1) на электрод управления симистора. Тот открывается и пропускает одну половину полупериодов. В течение нескольких секунд заряжается конденсатор (С1), после чего происходит открытие положительных полупериодов, и на лампу полностью подается напряжение сети.

Устройство на микросхеме КР1182ПМ1 позволяет производить пуск лампы с плавным наращиванием напряжения от 5 В до 220 В.

Схема устройства: пуск ламп накаливания или галогенных с фазовым регулированием

Микросхема (DA1) состоит из двух тиристоров. Развязка между силовой частью и схемой управления производится симистором (VS1). Напряжение в схеме управления не превышает 12 В. К его управляющему электроду сигнал подается с вывода 1 фазового регулятора (DA1) через резистор (R1). Пуск схемы происходит при размыкании контактов (SA1). При этом конденсатор (С3) начинает заряжаться. От него начинает работать микросхема, повышая ток, проходящий к управляющему электроду симистора. Он начинает постепенно открываться, увеличивая напряжение на лампе накаливания (EL1). Временная выдержка на ее загорание определяется величиной емкости конденсатора (С3). Слишком большую ее делать не следует, поскольку при частых переключениях схема не будет успевать подготавливаться к новому запуску.

При замыкании вручную контактов (SA1) начинается разрядка конденсатора на резистор (R2) и плавное отключение лампы. Время ее включения изменяется с 1 до 10 сек при соответствующем изменении емкости (С3) от 47 мкф до 470 мкф. Время гашения лампы определяется величиной сопротивления (R2).

Схема защищена от помех резистором (R4) и конденсатором (С4). Печатная плата со всеми деталями помещается на задних клеммах выключателя и устанавливается вместе с ним в коробку.

Пуск лампы происходит при отключении выключателя. Для подсветки и индикации напряжения установлена лампа тлеющего разряда (HL1).

Как сделать плавное включение ближнего и дальнего света фар и для чего это нужно?

Часто водители спрашивают, как сделать плавное включение ближнего и дальнего света фар. Такое переключение не только придает автомобилю более интересный внешний вид, меньше воздействует на зрение, но и увеличивает срок службы галогеновых лампочек. Для создания такого эффекта необходимо добиться плавного затухания нити накала. Это является довольно распространенным видом тюнинга оптики. При этом, он не вызывает никаких проблем с работниками ГИБДД, что немаловажно в свете все более увеличивающихся штрафов. Итак, рассмотрим, каким образом достигается этот эффект, и нужно ли тратить на это свое время.

Основные выводы

Вопросов по поводу устройств для плавного пуска ламп накаливания много. Многие сомневаются, стоит ли тратить время на изготовления или деньги на покупку. Хочется знать, какая будет экономия, за какой период времени окупятся затраты. Ответы на все эти вопросы каждый ищет сам. Однако уже доказано, что лампы накаливания служат дольше и экономится электроэнергия.

Кроме финансовых соображений существуют и другие. Плавное включение благоприятно воздействует на глаза и психику. Особенно это важно ночью – пока лампа не горит на полную мощность, глаза успевают адаптироваться к свету.

Предыдущая

Лампы и светильникиВарианты схем подключения люминесцентной лампы с дросселем и стартером

Следующая

Лампы и светильникиПравила параллельного и последовательного соединения ламп

Что дает?

Как сделать плавное включение ближнего и дальнего света фар и для чего это нужно. Основной функцией такой приблуды является защита лампочки от перегорания. Для большего понимания ситуации, рассмотрим ее с точки зрения физики. Все знают закон Ома, ну или догадываются о его существовании. Исходя из этого правила, следует, что сила тока всегда обратно пропорциональна сопротивлению. Формулу I=U/R,

в школе видели, пожалуй, все. Нить накала автомобильной лампочки в холодном состоянии имеет сопротивление в 10-12 раз выше, чем разогретая. При подаче на нее напряжения и мощности сила тока соответственно также увеличивается в такое же количество раз. У стандартной лампы в 55 Вт, этот показатель может достигать 60 Ампер.

Правда, держится такая сила тока недолго, только до разогрева спирали, после чего происходит снижение силы тока до нормальных показателей. Лампочки рассчитаны на такое повышение, и по идее ничего страшного происходить не должно. Но, все знают способность ламп накаливания перегорать именно при включении. Все дело в неравномерности износа спирали. При эксплуатации некоторые участки по разным причинам испаряются быстрее, истончившаяся спираль становится более чувствительна к повышению силы тока и перегорает.

Плавное переключение света не дает с самого начала максимальную мощность, что не позволяет силе тока увеличиться до опасных пределов. Таким образом, удается значительно увеличить срок службы галогенок (см. статью «Что лучше ксенон или галоген»). Особенно это актуально для ламп «белого света», имеющих меньший ресурс.

Способы решения задачи

Для устранения проблемы достаточно снизить мощность, которая рассеивается при запуске. Для этого необходимо уменьшить силу тока в этой цепи. Существует несколько способов решения задачи:

  • Достаточно мощный полевой транзистор, имеющий конденсатор на затворе. Транзистор изначально пропускает малое количество тока. При этом, у него постепенно заряжается конденсатор, открывая затвор. При полностью заряженном конденсаторе мощность целиком проходит на лампу, что позволяет не использовать реле. Недостатком схемы можно считать необходимость отвода большого количества тепла;
  • Аналогично работает схема с NTS термистором и реле
    . В случае с автомобилем лучше использовать термистор на 2-5 Ом. Его подключают последовательно к лампе. При этом он рассеивает часть мощности. Постепенно нагреваясь, термистор снижает сопротивление. Мощность на лампочке растет, когда этот показатель достигнет определенного уровня реле, подключенное параллельно с лампой отключает термистор от цепи, обеспечивая лампе максимальное напряжение;
  • Широтно-импульсная модуляция
    . В отличие от описанных выше, при этом способе не ограничивается ток, что снижает рассеиваемую мощность. Это позволяет снизить необходимость в охлаждении. В схеме используется полевой транзистор. Через него напряжение подается на лампочку не постоянно, а с импульсами по несколько микросекунд. Благодаря этому, спираль нагревается равномерно. И происходит постепенное включение фар.

Устройства плавного включения (УПВЛ)

Диммер 220В для светодиодных ламп и светильников

Моделей выпускается много, они различаются по функциям, цене и качеству. УПВЛ, которое можно приобрести в магазине, подключается последовательно к лампе на 220 В. Схема и внешний вид показаны на рисунке ниже. Если напряжение питания светильников составляет 12 В или 24 В, устройство подключается перед понижающим трансформатором последовательно к первичной обмотке.

Схема работы УПВЛ для плавного включения ламп на 220 В

Устройство должно соответствовать подключаемой нагрузке с небольшим запасом. Для этого подсчитывается количество ламп и их общая мощность.

Из-за небольших габаритов УПВЛ помещается под колпаком люстры, в подрозетнике или в соединительной коробке.

Устройство «Гранит»

Особенностью устройства является то, что оно дополнительно защищает светильники от скачков напряжения в домашней сети. Характеристики «Гранита» следующие:

  • номинальное напряжение – 175-265 В;
  • температурный диапазон – от -200С до +400С;
  • номинальная мощность –от 150 до 3000 Вт.

Подключение прибора производится также последовательно со светильником и выключателем. Устройство помещается вместе с выключателем в монтажной коробке, если его мощность позволяет. Также его устанавливают под крышкой люстры. Если провода к ней подводятся напрямую, защитное устройство устанавливают в распределительном щитке, после автоматического выключателя.

Вариант изготовления

Для начала вам понадобится старое реле или шунт-перемычка от вашего автомобиля. На него легко устанавливается любая плата. После чего подготавливается плата. Для этого вам понадобится создать принципиальную схему. Это делается в любой из доступных программ. В итоге на плате размещается микроконтроллер A Ttiny13A

. Помимо этого, имеется пара диодов, которые обеспечивают минус. Также в схеме используется один полевой транзистор с максимальным сопротивлением 6,8 мОм.

Не забывайте, что он греется в процессе работы. Поэтому, его нужно размещать как можно ближе к ножке, которая будет выполнять функцию радиатора. Все детали небольшие по размеру, поэтому необходимо очень аккуратно обращаться с паяльником при пайке.

Заключение

. Многие автолюбители увлекаются различным тюнингом световых приборов. В некоторых случаях это конструктивные изменения, позволяющие продлить срок службы ламп. К такому варианту относится способ, как сделать плавное включение ближнего и дальнего света фар. С помощью простой схемы, можно значительно продлить срок службы галогеновых ламп вашего автомобиля.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *