Устройство для контроля и диагностики сигнальной лампы

Использование: в электрооборудовании транспортных средств. Технический результат одним контрольным светодиодом выполнение двух функций: контроля включения или выключения питания и диагностика на обрыв лампу с эффектом мигания и вторым светодиодом альтернативный вариант аналогам контроль включения лампы. Устройство содержит, источник питания (1), промежуточное устройство (2), коммутационный элемент (3), сигнальная лампа (4) стоящая в плече моста схемы сравнения. Второе плечо контрольный светодиод (6) с токоограничивающим элементом (8). Мост сравнения подключен к источнику питания (1), через токоограничивающий резистор (5) и промежуточное устройство (2). Цепь питания моста сравнения дополняется светодиодом (9) или в варианте коммутирующим транзистором (14) с выходом шлейфа контроля (15). Цепь питания сигнальной лампы (4) дополняется датчиком тока (19) с контрольным светодиодом (20) или в варианте аналогом реле (23). 6 з.п. 8 ил.

Полезная модель относится к электрооборудованию транспортных средств и предназначена для контроля и диагностики состояния ламп накаливания.

Известно устройство для контроля работы сигнальных ламп, содержащее источник питания, выключатель торможения, электромагнитные реле, включенные параллельно выключателю торможения и последовательно с сигнальными лампами, развязывающие диоды, включенные в цепи питания сигнальных ламп, контрольные лампы, подключенные к источнику питания через размыкающие контакты электромагнитных реле, электромагнитное реле блокировки контрольных ламп, размыкающий контакт, которого включен в цепь питания контрольных ламп. (Патент РФ №2045428, В60Т 11/00, 1993).

Недостатком известного устройства являются ограниченные возможности контроля, использовано три электромагнитных реле, что снижает качество контроля.

Известно устройство для контроля работы сигнальных ламп поворота прицепа, содержащее источник питания, переключатель, электромагнитное реле, включенный последовательно с сигнальной лампой, контакты реле включают контрольную лампу. (Ю.Л.Тимофеев, Г.Л.Тимофеев, Н.М.Ильин, Электрооборудование автомобилей: Устранение и предупреждение неисправностей. М., «Транспорт», 2000, с 212, рис.208).

Недостатком известного устройства является невозможность, быстрого определения неисправности с рабочего места: сгорела сигнальная лампа поворота или контрольная лампа; неисправно реле или переключатель.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее источник питания к которому через коммутирующий элемент, переключатель, подключен элемент нагрузки лампа, между коммутирующим элементом переключателем подключена контрольная лампа, параллельно коммутирующему элементу. Вторая контрольная лампа от питания коммутирующего устройства подключена в схему датчика тока. (В.В.Литвиненко, Электрооборудование автомобилей «Москвич», М., изд. «За рулем», 1997, с 135-137, рис.133).

Недостатком известного устройства является низкие функциональные возможности, например, отсутствует диагностика сигнальной лампы в отключенном состоянии.

Целью является расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для контроля и диагностики сигнальной лампы, содержащем источник питания, к которому через промежуточное

устройство и коммутационный элемент, подключена сигнальная лампа, к общей точке между коммутационным элементом и сигнальной лампой подключен, первый токоограничивающий резистор, который через промежуточное устройство соединен с источником питания и контрольный светодиод через второй токоограничивающий резистор или стабилитрон подключен параллельно сигнальной лампе, а параллельно контрольному светодиоду подключен стабилитрон или резистор.

Между общей точкой и первым токоограничивающим резистором введен дополнительный светодиод или диод, параллельно дополнительному светодиоду или диоду и контрольному светодиоду подключен коммутирующий транзистор p-n-p или n-p-n проводимости, к базе транзистора подключен генератор, параллельно дополнительному светодиоду подключен стабилитрон или резистор.

Между первым токоограничивающим резистором и промежуточным устройством введен диод и коммутирующий транзистор, коллектор транзистора соединен с выходом шлейфа контроля, а к базе транзистора подключен генератор.

Общая точка соединена с общей точкой первого токоограничивающего резистора и контрольного светодиода через диод, или светодиод или резистор.

Общая точка соединена с общей точкой второго токоограничивающего резистора и контрольного светодиода через диодную сборку.

Между коммутационным элементом и общей точкой включен датчик тока с параллельно подключенным светодиодом и диодом защиты, вход датчика тока соединен с общей точкой контрольного светодиода и второго токоограничивающего резистора через диод или резистор.

Между коммутационным элементом и общей точкой введен реле, контрольная лампа подключена к источнику питания через замыкающий контакт реле и промежуточное устройство.

Техническая сущность, поясняется чертежами, на которых.

Фиг.1 - принципиальная схема устройства.

Фиг.2 - устройство, дополнительный контроль с эффектом мигания светодиодов.

Фиг.3 - устройство, выход шлейфа контроля с эффектом мигания.

Фиг.4 - вариант устройства.

Фиг.5 - вариант устройства, сигнализатор неисправности.

Фиг.6 - вариант устройства, сигнализатор неисправности и дополнительный контроль.

Фиг.7 - альтернативный вариант устройства для аналогов контроль включения лампы.

Фиг.8 - вариант устройства, сигнализатор неисправности, в качестве дополнения в известном аналоге устройства.

Фиг.1, устройство содержит источник питания 1, к которому через промежуточное устройство 2, коммутационный элемент 3 подключена сигнальная лампа 4. К общей точке между коммутационным элементом 3 и сигнальной лампой 4 подключен первый токоограничивающий резистор 5, который через промежуточное устройство 2 соединен с источником питания 1. Контрольный светодиод 6 через второй токоограничивающий резистор 8 подключен параллельно сигнальной лампе 4. Параллельно контрольному светодиоду 6 подключен элемент защиты стабилитрон 7 или резистор. Промежуточное устройство 2, содержит, ключи управления, предохранители, разъемные соединения, является связывающим звеном между источником питания 1 и схемой устройства контроля и коммутационного элемента 3.

Устройство работает следующим образом. Подается напряжение в схему при исправной сигнальной лампе 4, коммутационный элемент 3 отключен, контрольный светодиод 6 отключен. При обрыве лампы 4, загорается контрольный светодиод 6 в полнакала. При включении коммутационного элемента 3, контрольный светодиод 6 загорается в полный накал.

Фиг.2 - предпочтительный, между первым токоограничивающим резистором 5 и контрольным светодиодом 6 введен дополнительный светодиод 9 или диод, к которому параллельно подключен стабилитрон 10, параллельно дополнительному светодиоду 9 или диоду и контрольному светодиоду б подключен коммутирующий транзистор 12, к базе транзистора подключен генератор 11 прямоугольных импульсов.

Устройство работает следующим образом. Подается напряжение в схему при исправной сигнальной лампе 4, коммутационный элемент 3 отключен, контрольный светодиод 6 отключен, а второй светодиод 9 включен, ток транзистора 12 эмиттер-коллектор отсутствует. При обрыве лампы 4, включается коммутирующий транзистор 12, контрольный светодиод 6 и светодиод 9 включается в мигающем режиме. При включении коммутационного элемента 3, контрольный светодиод 6 загорается в полный накал, а светодиод 9 выключается, ток транзистора 12 перекрывается положительным напряжением питания.

Условие работы - переходные минимальные пороговые напряжения включения (проводимости) на элементах: U₉<U ₁₂; U₁₂<U₍₆₊₉₎ ; U₆U₁₂. Условия работы берется при R ₄=R₈, но в данном случае сопротивление холодной сигнальной лампы 4 многократно меньше токоограничивающего элемента 8, что немного упрощает в выборе допуска параметров элементов.

Источником генератора 11 могут служить: устройства, коммутирующие сигнальные лампы поворота. В частном случае, может быть использован мигающий светодиод типа L-53BID в качестве генератора 11 или вместо транзистора 12. При не использовании второго светодиода 9, устанавливается вариант с диодом 9. Также можно проделать аналогичный вариант с светодиодом 6.

Фиг.3 - предпочтительный, между промежуточным устройством 2 и первым токоограничивающим резистором 5 введен коммутирующий транзистор 14 и диод 16, к коллектору транзистора 14 подключен выход шлейфа контроля 15, к базе транзистора подключен генератор 13.

Устройство работает следующим образом. Подается напряжение в схему при исправной сигнальной лампе 4, коммутационный элемент 3 отключен, контрольный светодиод 6 отключен, ток транзистора 14 шунтируется через малое сопротивление сигнальной лампы 4. При обрыве лампы 4, контрольный светодиод 6 включается в мигающем режиме. При включении коммутационного элемента 3, контрольный светодиод 6 загорается в полный накал, ток транзистора 14 перекрывается положительным напряжением питания. Назначение для контроля параллельных не зависимых сигнальных ламп с эффектом мигания.

Фиг.4, общая точка коммутационного элемента 3 и сигнальной лампы 4 соединена с общей точкой первого токоограничивающего резистора 5 и контрольного светодиода 6 через диод 17, или светодиод или резистор.

При установке в устройство с вариантом резистора 17 в фиг.(1, 2, 3, 5, 7, 8) работа существенных различий не имеет, но дает возможность изменять номинальные значения токоограничивающих элементов (5, 8) для оптимального выбора режима работы устройства.

При установке диода 17 или светодиода. Работа устройства отличается от описания фиг.1 тем, что контроль включения питания на лампу 4 производится от источника питания 1 через промежуточное устройство 2, первый токоограничивающий резистор 5, далее контрольный светодиод 6. Питание светодиода 6 через коммутационный элемент 3, блокируется диодом 17 или светодиодом, что позволяет изменять номинал токоограничивающего резистора 8 или установить стабилитрон из семейства диодов.

(Фиг.5), вариант с элементом диод (17) или резистор. Дополнительно между общей точкой и общей точкой контрольного светодиода 6 и второго

токоограничивающего резистора 8 введена диодная сборка. Диодная сборка 18, служит для создания падения напряжения для выполнения условий работы, содержит диоды, или дополняется стабилитроном или резистором.

Устройство работает следующим образом. Подается напряжение в схему при исправной сигнальной лампе 4, коммутационный элемент 3 отключен, контрольный светодиод 6 отключен. При обрыве сигнальной лампы 4, загорается светодиод 6. При включении коммутационного элемента 3, положительным напряжением через диодную сборку 18 светодиод 6 блокируется.

Условие работы - переходные минимальные пороговые напряжения включения (проводимости) на элементах: U₁₇<U₆ ; U₆<U_(17+18); U₁₈U₆.

К примеру, в качестве светодиода 6 в сигнализаторах неисправности, могут использоваться мигающие светодиоды типа L-53BID.

(Фиг.6), вариант с элементом светодиод 17, отличается от описания (фиг.5), тем, что добавляется к сигнализатору неисправности, дополнительная функция светодиода 17, производящий проверку на обрыв сигнальную лампу 4 в отключенном состоянии питания.

Фиг.7 - предпочтительный, между коммутационным элементом 3 и общей точкой введен датчик тока 19. Параллельно к датчику тока 19 подключены светодиод 20 и элемент защиты диод 21. Вход датчика тока 19 подключен к общей точке контрольного светодиода 6 и второго токоограничивающего резистора 8 через резистор 22 или диод.

Устройство работает следующим образом. При включении коммутационного элемента 3, при исправной лампе 4 на датчике тока 19 создается падение напряжения, которое становится источником питания и включит светодиод 20, что является прямым контролем включения лампы 4, а также положительное напряжение питания запирает через элемент 22 светодиод 6 сигнализатора неисправности. При обрыве лампы 4, светодиод 20 выключается и при отключении коммутационного элемента 3 загорается светодиод 6 сигнализатора неисправности.

Условие работы - переходные минимальные пороговые напряжения включения (проводимости) на элементах: U ₂₀<U₁₉, но не больше максимально допустимого напряжения на светодиоде 20; U₂₂U₆.

Датчик тока 19, содержит диод или диоды на номинальный потребляемый ток нагрузки. Также к датчику тока 19, могут подключаться усилительные устройства и оптроновые элементы.

К примеру, для светодиода АЛ307 БМ для номинальной работы требуется в среднем U=1,6 В при максимально допустимом U=2 В. Для создания стабильного напряжения на датчике тока, особенно в момент включения холодной лампы, необходимо использовать быстродействующие диоды, с хорошими импульсными характеристиками.

К примеру, для напряжения источника питания 24 В, лампа 15 Вт, с учетом падения напряжения на датчике 19 средний потребляемый ток составляет 0,6 А. Выбираем быстродействующий диод КД226А, номинальный ток 1,7 А, импульсный ток 10 А. Два последовательно соединенных диода, U=1,6 В. С этими диодами светодиоды включаются равномерным накалом.

Недостатком является: снижение падения напряжения на элементе лампа 4, при U - 12 B на 10-15%; при U - 24 В, менее 10%. Недостаток мощности компенсируется установкой лампы 4 большей мощности.

Фиг.8 - предпочтительный, между коммутационным элементом 3 и общей точкой введен реле 23, являющийся аналогом известного устройства, контакты реле (23.1) включают контрольную лампу 24.

Устройство работает следующим образом. При включении коммутационного элемента 3, при исправной лампе 4, включается реле 23. Контакты (23.1), включают контрольную лампу 24. При сгорании лампы 4, реле 23 отключается, контрольная лампа 24 гаснет. При выключении коммутационного элемента 3. Включается контрольный светодиод 6 сигнализатора неисправности.

Данные устройства не имеют сложных конструктивных особенностей, отличаются малыми габаритами, простотой исполнения. Могут легко устанавливаться в панели контроля, действовать как самостоятельные устройства, или использоваться дополнительно с основными устройствами. Также имеют преимущество: увеличения срока службы и минимальные затраты на изготовление. Устройства могут использоваться для контроля и диагностики нагревательных элементов, электромагнитных устройств и легко адаптируются с источниками питания переменного тока.

1. Устройство для контроля и диагностики сигнальной лампы, содержащее источник питания, к которому через промежуточное устройство и коммутационный элемент, подключена сигнальная лампа, к общей точке между коммутационным элементом и сигнальной лампой подключен, первый токоограничивающий резистор, который через промежуточное устройство соединен с источником питания, отличающееся тем, что контрольный светодиод через второй токоограничивающий резистор или стабилитрон подключен параллельно сигнальной лампе, а параллельно контрольному светодиоду подключен стабилитрон или резистор.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что между общей точкой и первым токоограничивающим резистором введен дополнительный светодиод или диод, параллельно дополнительному светодиоду или диоду и контрольному светодиоду подключен коммутирующий транзистор p-n-p или n-p-n проводимости, к базе транзистора подключен генератор, параллельно дополнительному светодиоду подключен стабилитрон или резистор.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, между первым токоограничивающим резистором и промежуточным устройством введен диод и коммутирующий транзистор, коллектор транзистора соединен с выходом шлейфа контроля, а к базе транзистора подключен генератор.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что общая точка соединена с общей точкой первого токоограничивающего резистора и контрольного светодиода через диод, или светодиод или резистор.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что общая точка соединена с общей точкой второго токоограничивающего резистора и контрольного светодиода через диодную сборку.

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что между коммутационным элементом и общей точкой включен датчик тока с параллельно подключенным светодиодом и элементом защиты диодом, вход датчика тока соединен с общей точкой контрольного светодиода и второго токоограничивающего резистора через диод или резистор.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что между коммутационным элементом и общей точкой введено реле, контрольная лампа подключена к источнику питания через замыкающий контакт реле и промежуточное устройство.