Светодиодный автомобильный стробоскоп. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Автомобиль. Зажигание

Комментарии к статье

Известно, насколько важна установка оптимального момента зажигания горючей смеси в цилиндрах бензинового двигателя для обеспечения его максимальной мощности, экономичности и правильного температурного режима. Выполнение этой работы без приборов требует определенного опыта, отнимает немало времени, да и точность установки может оказаться невысокой.

Простой стробоскоп позволит быстро, точно и с минимумом хлопот установить угол опережения зажигания.

Светоизлучателем в стробоскопических приборах заводского изготовления служит безынерционная импульсная лампа, обеспечивающая настолько яркие световые вспышки, что устанавливать опережение зажигания можно даже в условиях большой внешней освещенности. К сожалению, срок службы импульсных ламп невелик, да и приобрести новую, нужного типа, непросто.

С появлением на рынке отечественных светодиодов с силой света более 2000 мкд (для сравнения - у светодиодов серии АЛ307-М при таком же токе значение этого параметра 10... 16 мкд) стало возможным использование их в любительских стробоскопических приборах. В описываемой ниже конструкции использована группа из девяти светодиодов КИПД21П-К красного свечения. Прототипом прибора послужило устройство, опубликованное в болгарском журнале "Радио, телевизия, электроника", 1988, № 8, с. 37.

Работа стробоскопа основана на так называемом стробоскопическом эффекте. Суть его состоит в следующем: если осветить движущийся в темноте объект очень короткой яркой вспышкой, он зрительно будет казаться как бы неподвижно "застывшим" в том положении, в каком его застала вспышка. Освещая, например, вращающееся колесо вспышками, следующими с частотой, равной частоте его вращения, можно зрительно "остановить" колесо, что легко заметить по положению какой-либо метки на нем.

Для установки момента зажигания запускают двигатель на холостые обороты и стробоскопом освещают специальные установочные метки. Одна из них - подвижная - размещена на коленчатом валу (либо на маховике, либо на шкиве привода генератора), а другая - на корпусе двигателя. Вспышки синхронизируют с моментами новообразования в запальной свече первого цилиндра, для чего емкостный датчик стробоскопа крепят на ее высоковольтном проводе.

В свете вспышек будут видны обе метки, причем, если они находятся точно одна против другой, угол опережения зажигания оптимален, если же подвижная метка смещена, корректируют положение прерывателя-распределителя до совпадения меток. Если на автомобиле установлен электронный октан-корректор, совпадения меток добиваются соответствующей ручкой регулировки. О том, как подготовить двигатель для этой операции, можно прочитать в книге "Электрооборудование автомобилей" (Справочник), под ред. Чижкова Ю. П. - М.: Транспорт. 1993.

Питают прибор от бортовой сети автомобиля. Диод VD1 (см. схему на рис. 1) защищает стробоскоп от ошибочной перемены полярности напряжения питания.

Емкостным датчиком прибора служит обычный зажим "крокодил", который прицепляют на высоковольтный провод первой запальной свечи двигателя. Импульс напряжения с датчика, пройдя через цепь C1R1R2. поступает на тактовый вход триггера DD1.1, включенного одновибратором.

До прихода импульса одновибратор находится в исходном состоянии, на прямом выходе триггера - низкий уровень, на инверсном - высокий. Конденсатор C3 заряжен (плюс со стороны инверсного выхода), заряжается он через резистор R3.

Импульс высокого уровня запускает одновибратор, при этом триггер переключается и конденсатор начинает перезаряжаться через тот же резистор R3 с прямого выхода триггера. Примерно через 15 мс конденсатор зарядится настолько, что триггер будет снова переключен в нулевое состояние по входу R.

Таким образом, одновибратор на последовательность импульсов емкостного датчика реагирует генерацией синхронной последовательности прямоугольных импульсов высокого уровня постоянной длительностью - около 15 мс. Длительность импульсов определяют номиналы цепи R3C3. Плюсовые перепады этой последовательности запускают второй одновибратор, собранный по такой же схеме на триггере DD1.2.

Длительность импульсов второго одновибратора - до 1,5 мс. На это время открываются транзисторы VT1 - VT3, составляющие электронный коммутатор, и через группу светодиодов HL1 - HL9 протекают мощные импульсы тока - 0,7...0,8 А.

Этот ток значительно превышает паспортное значение максимально допустимого импульсного прямого гока (100 мА), установленное для светодиодов. Однако, поскольку длительность импульсов мала, а их скважность в нормальном режиме не менее 15. перегрева и выхода из строя светодиодов не отмечено. Яркость же вспышек, которую обеспечивает группа из девяти светодиодов, оказывается вполне достаточной для работы со стробоскопом даже днем.

Для того чтобы убедиться в надежности прибора, был проведен контрольный электропрогон светоизлуча-теля при токе в импульсе 1 А в течение часа. Все светодиоды выдержали испытания, при этом их перегревания не было обнаружено. Заметим, что обычно время пользования прибором не превышает пяти минут.

Экспериментально установлено, что длительность вспышек должна быть в пределах 0.5...0.8 мс. При меньшей длительности увеличивается ощущение недостатка яркости освещения меток, а при большей - увеличивается их "размытость". Необходимую длительность легко подобрать визуально во время работы со стробоскопом подстроечным резистором R4. входящим во времязадающую цепь R4C4 второго одновибратора.

Назначение первого одновибратора - защитить светодиоды от выхода из строя при случайном увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя в процессе пользования стробоскопом. Обычно установку угла опережения зажигания проводят на оборотах двигателя, близких к холостым. Если частота искрообразования будет увеличиваться, начнет уменьшаться скважность вспышек (так как их длительность фиксирована). При большой частоте искрообразования выделение тепла в светодиодах может стать чрезмерно большим, что приведет к выходу их из строя.

Длительность импульсов первого одновибратора выбрана такой, чтобы при достижении частоты вращения коленчатого вала около 2000 мин-1 скважность выходных импульсов этого одновибратора приблизилась к 1. При дальнейшем увеличении входной частоты работа триггера DD1 выходит из синхронизма с ней и одновибратор начинает вырабатывать импульсы случайных длительности и частоты. Усредненная частота срабатывания второго одновибратора в этом режиме существенно меньше опасного предела.

Резистор R9 способствует более полному закрыванию мощного транзистора VT3 в паузах между вспышками. Этот транзистор необходимо выбрать с минимальным напряжением насыщения коллектор-эмиттер, тогда гораздо легче будет обеспечить требуемую яркость вспышек. Если яркость окажется все же недостаточной, можно попробовать собрать выходной транзисторный коммутатор по схеме, показанной на рис. 2. В этом случае, кстати, будет ограничен на безопасном уровне коллекторный ток транзисторов VT1 и VT2.

Резисторы R6-R8 ограничивают ток через светодиоды. Конденсатор С2 подавляет импульсы напряжения в цепи питания прибора, могущие вызывать сбои в работе триггеров. Резистор R5 ограничивает базовый ток транзистора VT1.

Микросхему К561ТМ2 можно заменить на К176ТМ2. а также на 564ТМ2 с учетом особенностей ее корпуса. Вместо диода КД209А подойдет КД208А. но лучший результат дадут диоды КД226А, КД213А-КД213Г, КД2997В, КД2999В, так как у них меньше прямое падение напряжения. Подстроенный резистор - СПЗ-196 или СП5-1. Конденсаторы - КМ-5, К73-9 или другие; С1 должен выдерживать напряжение до 200 В.

Транзисторы КТ315Б могут быть заменены любыми из серий КТ3102. КТ342, а КТ815А - любым из серий КТ815, КТ817.

Проводник от датчика до прибора должен быть не слишком длинным и обязательно экранированным, поскольку чувствительность прибора весьма высока. Выключатель SA1 - любой автомобильный или тумблер ТВ2-1.

Стробоскоп удобнее всего собрать в пластмассовом корпусе от карманного фонаря. Светодиоды монтируют на диске толщиной 1 мм из фольгированного стеклотекстолита вплотную один к другому, крепят диск на место лампы фонаря. Ручку резистора R4 можно вывести на одну из стенок корпуса вблизи от выключателя питания SA1.

Правильно собранный прибор налаживания не требует. Нужно только установить оптимальную яркость освещения и четкость наблюдаемых меток резистором R4.

Автор: П.Беляцкий, г.Бердск Новосибирской обл.

Смотрите другие статьи раздела Автомобиль. Зажигание.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Случайная новость из Архива Найден способ спасти кота Шредингера 04.06.2019 Американские ученые заявили о возможности предвидеть "непредсказуемые" квантовые переходы внутри атомов и использовании этих данных для обращения их вспять. Таким образом можно "спасти" от мучительной смерти знаменитого кота Шредингера. По словам Златко Минева из Йельского университета, квантовые переходы в атомах схожи с извержениями вулканов, поэтому их нельзя предсказать в долгосрочном плане, однако при слежении за объектом можно получить предупреждение о грядущей катастрофе и начать действовать до того, как она действительно произойдет. Ученых заинтересовала суперпозиция квантового перехода между "классическими" состояниями живого и мертвого кота. Многие физики считали, что они происходят практически мгновенно и переходы нельзя предсказать. Физики из Йельского университета совместно с коллегами из Новой Зеландии и Франции провели эксперименты с котами Шредингера, построенными на базе сверхпроводящих кубитов, которые представляют собой искусственные аналоги атома или другие квантовые конструкции, способные хранить в себе одновременно и ноль, и единицу. Кубиты накачивались таким образом, чтобы атом постоянно переходил в "темное состояние", а затем возвращался в изначальную позицию. Наблюдая за работой этой системы, исследователи натолкнулись на необычный феномен: перед тем как перейти в другое состояние, у атомов происходили небольшие затмения длительностью всего 45 микросекунд. Этого времени вполне достаточно для того, чтобы поменять программу атома и предотвратить переход электрона в новое состояние. Причем сделать это можно не только до начала квантового перехода, но и во время него. Таким образом ученые заявили, что квантовые переходы не мгновенны и их можно предсказать в краткосрочной перспективе. Австрийский физик Эрвин Шредингер предложил мысленный эксперимент для демонстрации абсурдности квантовой механики в 1935 году. В его ходе в закрытый ящик помещается кот и механизм, открывающий емкость с ядом в случае распада радиоактивного атома. Это может произойти в любое время, однако точный момент распада неизвестен.

Другие интересные новости:

▪ Вертолет Airbus на зеленом топливе

▪ Самодвижущиеся умные кресла

▪ Новое месторождение меди в Германии

▪ Геопространственный интеллект

▪ TDA8939TH - цифровой усилитель класса D

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Гражданская радиосвязь. Подборка статей

▪ статья Человек в социуме. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Что вызывает слепоту? Подробный ответ

▪ статья Гравилат речной. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Как искать метеориты. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Импульсный блок питания на микросхеме KA2S0880, 220/15 вольт 70 ватт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026