Автомат стеклоподъемника автомобиля — познаем вместе

Электростеклоподъемники стали стандартной опцией практически во всех современных автомобилях благодаря их удобству и надежной работе. Раньше пассажирам и водителю приходилось использовать механические устройства для подъема и опускания стекол в дверях, но электрические механизмы быстро их вытеснили. Благодаря доступности и дешевизне электрическое управление устанавливают даже в бюджетных машинах с минимальной комплектацией.

Схема стеклоподъёмника:

Кроме того, назначение подобного устройства направлено на осуществление закрытия стёкол дверок в момент, когда автомобиль ставят на охрану. Сущность его работы состоит в отключение подаваемой нагрузки в тот момент, когда превышен уровень установленного тока.

В тот момент, когда автомобиль выставляется на охрану и после того, как замки дверей будут закрыты, от их схемы управления к обмотке реле (К 3) идёт напряжение, которое заставляет реле заработать. А это способствует подключению контактами реле (К3.1) конденсатору (С3) к напряжению в 12В посредством имеющегося резистора R5, благодаря чему происходит заряжение конденсатора. Далее после прекращения подачи импульса управления тот конденсатор, который подвергся подзарядке, осуществляет подключение к обмотке реле (К 2). Происходит срабатывание реле, которое при помощи уже своих контактов (К 2.2) передаёт напряжение далее на таймер, который был собран на основе микросхемы типа DA1.

При этом на выходе получаемое напряжение от 7 микросхем становится приближённым к нулю, а уже через резистор (R3) к базе транзистора (VT2) напряжение уже поступает открывающегося типа. Благодаря открывшемуся транзистору (VT2) и замкнувшимся контактам реле типа (К 2.1) к обмотке реле (К2) уже поступает напряжение удерживающего типа.

Рабочая точка транзистора (VT 2) подвергается термостабилизации при помощи транзистора (VT1). При этом после замыкания контактов реле (К2.2) к обмотке реле (К1) подаётся напряжение. На двигатель же напряжение идёт посредством прохождения через резистор (R4), а также контакты реле (Р1) и через саму кнопку, которой осуществляется управление стеклоподъёмником, после чего стекло подвергается закрыванию.

При полном закрытии стекла происходит торможение двигателя с одновременным увеличением тока, что в совокупности сопровождается постоянным спадом напряжения на самом резисторе (R4). А это всё в полной мере способствует закрыванию транзистора (VT2). Далее обмотка реле (К2) подвергается обесточиванию, а его контакты при этом размыкаются, что влияет на убирание тока со всей схемы. При этом сам ток, срабатывающий системой защиты, устанавливается непосредственно резистором (R2). При этом целесообразно время, за которое происходит срабатывание таймера, увеличивается на 2-3 секунды, чем время до полного закрытия стёкол. При этом нормальный режим не позволяет ему успевать срабатывать так, как надо. А полное срабатывание осуществляется только после исчезновения нагрузки в силу определённых обстоятельств и при этом не появляется абсолютно никаких условий для того, чтобы произошло закрытие транзистора (VT2).

Устройство электрического стеклоподъемника

Стеклоподъемники впервые появились у немецкого производителя Brose в 1928 году, причем их принцип работы основывался на механическом приводе. Первые автоматические стеклоподъемники были разработаны в Америке в 1940 году, для работы которых использовался электрогидравлический механизм. С тех пор конструкция прошла большое количество изменений в габаритах, принципе работы и используемых приводах.

Стеклоподъемник, установленный в корпусе двери

Конечным результатом разработок стали электростеклоподъемники, которые сейчас устанавливают во все транспортные средства. Устройство используется для автоматического поднятия и опускания стекол автомобиля. Электрические стеклоподъемники не влияют на безопасность езды, но значительно увеличивает удобство пассажиров и водителя.

Массовый спрос на электрические подъемники сделал опцию достаточно экономичной и доступной.

Фотография печатной платы:

Конструктивные особенности

Конструкция автоматических стеклоподъемников состоит из ряда электрических и механических элементов, которые управляют положением стекла. Исполнительные механизмы устанавливаются внутри двери. В состав элементов конструкции входят:

• блок управления — получает команды от водителя и пассажиров и генерирует управляющие сигналы для работы подъемного механизма;
• привод — исполнительное устройство, которое состоит из электрического двигателя, зубчатой и червячной передачи, объединенных в один модуль;
• подъемный механизм — связан со стеклом и выполняет непосредственно работу по перемещению.

Блок управления стеклоподъемниками

Для управления используются специальные кнопки, которые устанавливаются на дверях. Чтобы опустить или поднять стекло достаточно нажать или приподнять кнопку. Для каждой двери предназначен собственный регулятор, но только водитель может управлять передними и задними электростеклоподъемниками.

Принцип работы контроллера стеклоподъемников

Основой схемы является микроконтроллер Attiny13, выполняющий функции задания времени и логики. Через транзисторы он управляет катушками двух реле, которые в свою очередь управляют работой подъемника окна. После нажатия кнопки «Открыть» или «Закрыть» привод начнет работать. Система оснащена двумя защитами:

1. Одна из них предназначена для немедленной остановки подъема, когда ветровое стекло сталкивается с неким сопротивлением или достигает своего максимального положения. Тут сделана защита герконом, на котором была намотана катушка из толстой эмалированной проволоки. Когда ток, потребляемый двигателем подъемника увеличивается, катушка намотанная на геркон создаст электромагнитное поле достаточно большое, чтобы заставить сработать его. В свою очередь, он подключит к земле один из входов микроконтроллера, который немедленно остановит работу привода. Еще одной важной гарантией является защита времени, которая играет важную роль при автоматическом закрытии / открытии.
2. Если во время закрытия / открытия геркон не работает в течение 6 секунд, привод также будет остановлен. Это предотвратит неправильное использование герконового переключателя или неправильную настройку катушки (слишком маленькая например). Надежная работа микроконтроллера контролируется функцией таймера, который сбрасывается каждые 64 мс. Благодаря этому возможная приостановка программы сбрасывает микроконтроллер, восстанавливая надлежащую работу.

Устройство также имеет четыре дискретных входа (0/1), изолированных от микроконтроллера с помощью оптопары. Чтобы инициировать ввод, для них должно быть присвоено высокое состояние (+12 В). Кнопка «Открыть» — кнопка «Закрыть» или сигнал закрытия окна от центральной блокировки

Если необходимо использовать внешний геркон, он может быть подключен к этому входу, однако не забудьте распаять соответствующие точки на печатной плате (они отмечены). Вместо катушки на герконовом переключателе можно припаять перемычку.

Окно поднимается и опускается с помощью кнопок «Открыть / Закрыть». Нажатие одной из кнопок менее 1 сек. приведет к тому, что окно будет двигаться вверх / вниз, пока кнопка не будет отпущена. После длительного нажатия любой кнопки — более 1 сек., автоматически закроется / откроется стекло. Этот процесс будет прерван, когда:

• любая кнопка снова нажата
• стекло столкнется с сопротивлением на пути (токовая защита)
• окно полностью закрыто / открыто (токовая защита).
• время закрытия / открытия превысит 6 секунд (временная защита).

Технические параметры устройства

• Напряжение питания: 12 — 15 В
• Потребляемая мощность в режиме ожидания: 10 мА
• Выходное напряжение (подъем): 12 — 15 В
• Максимальный выходной ток (подъемников): 20 A
• Напряжение входов 0/1: 12 — 15 В
• Защиты: от перегрузки по току, по времени

Система работает безотказно в машине уже несколько месяцев.

Внимание! Соблюдайте особую осторожность во время монтажа, проведения испытаний и эксплуатации системы! Если вы хотите проверить защиту от перегрузки — прижмите рукой стекло в уплотнителях и удерживайте его с двух сторон придавливая к поверхности. Не засовывай руку в щель между стеклом и дверью! Редакция сайта «2 Схемы» не несёт ответственности за материальный ущерб или ущерб здоровью, вы используете эту схему на свой страх и риск!

5555555555555555 999999999999999999

Это должен знать каждый владелец авто:

Предохранители автомобилей Форд

   В автомобилях Форд достаточно много электроцепей, которые защищены предохранителями, благодаря которым, в процессе эксплуатации авто, можно успешно избежать неприя…

Магнитный активатор экономитель топлива

    Вопрос экономии топлива автомобилей довольно актуальный в России, особенно в связи с высокими ценами на топливо и низкой эффективностью двигателей машин….

Виды приводов и подъемных механизмов

Раньше для управления положением стекла использовались механические приводы с простым механизмом подъема. Достаточно было крутить установленную ручку, а с помощью незамысловатой конструкции осуществлялось перемещение. Современные системы используют электромеханическую систему привода, а механизмы подъема делятся на:

• рычажный;
• реечный;
• тросовый.

Тросовый подъемник стекла

Тросовое устройство считается одним из наиболее популярных типов механизмов благодаря его простоте и экономичности. Внутри конструкции используются ролики, между которыми натягивается гибкий трос или цепь и приводной барабан. При возникновении импульса барабан начинает вращаться, а трос наматываться. При этом устройство соединено со стеклом и приводит его в действие. Главный недостаток — быстрый износ троса и небольшая прочность барабанов.

Рычажный подъемный механизм

Рычажные подъемные механизмы достаточно надежные, быстрые и компактные. Принцип работы устройства сводится к работе электродвигателя, который вращает шестерню и изменяет положение одного-двух рычагов, прикрепленных к стеклу. Механизм работает тихо и обладает отличными эксплуатационными свойствами.

Реечный механизм

Реечные стеклоподъемники пользуются большим спросом благодаря низкой стоимости и простоте конструкции. Механизм состоит из направляющей пластины, которая соединена со стеклом, и зубчатой рейки. При управляющей команде начинается перемещение направляющей с помощью приводного механизма. Из недостатков необходимо выделить потребность в регулярной смазке и низкая прочность зубьев рейки в бюджетных автомобилях.

Инструкции по сборке и настройке схемы

Сборка печатной платы. Сборку схемы лучше всего начать с облуживания, а затем пайки резисторов SMD. Все пути, через которые протекает большой ток, должны быть покрыты толстым слоем олова с тонкой медной проволокой внутри.

Универсальный драйвер для электрических окон в автомобиле содержит такие основные компоненты:

• Реле 2 штуки S4-12 с катушкой 12 В и контактами на 20 А. Эквиваленты: Fujitsu FBR51, Hongfa HFKM, NAIS JJM, Songchuan 895.
• Геркон 2,5 x 16 мм.
• Катушка 2-5 витков из эмалированной проволоки диаметром 1 мм. Мотается на 3 мм сверло по часовой стрелке и надевается на герконовый переключатель.

Регулировка токовой чувствительности может быть выполнена растяжением катушки (чем расстояние между витками больше, тем ниже чувствительность), или перемещением катушки по геркону в крайние положения.

Схема работает без проблем в автомобиле уже в течение нескольких лет. В приложении все файлы для сборки такого контроллера своими руками.

Особенности работы и управления стеклоподъемников

Принцип работы автоматических стеклоподъемников достаточно простой. На каждое устройство устанавливаются индивидуальный управляющий блок, который также получает команды от центрального модуля. Механизм обрабатывает сигналы от кнопок и приводит в действие исполнительные устройства — электродвигатель начинает работать и изменять положение подъемного механизма.

Некоторые системы позволяют управлять автоматическими подъемниками после выключения двигателя, а также изменять положение стекла с помощью внешних команд (например, брелока сигнализации).

Для управления используют непосредственную или электронную систему. Первый вариант напрямую подключается к бортовой цепи и состоит из трехпозиционного переключателя. Достаточно изменить положение элемента, после чего начнется передвижение стекла в одну из сторон. Из-за отсутствия блокировок и защитных механизмов он практически не применяется.

Электронное управление является одним из наиболее популярных способов для регулирования положения стекла. Конструкция состоит из:

• электронного блока управления;
• входных устройств (переключатели, датчики положения стекла);
• исполнительных механизмов (электродвигатель, привод).

На пассажирских дверях устанавливаются индивидуальные кнопки управления, а со стороны водителя — главный модуль. С его помощью можно изменить положение любого подъемника, включить блокировку или закрыть все стекла.

Зачем нужна функция блокировки

Практически все электрические стеклоподъемники оснащают функцией блокировки. Ее активация не позволяет поднимать и опускать стекло даже при нажатии управляющей кнопки. Опция разработана специально с целью обеспечения безопасности. Водителю сложно уследить за детьми в процессе движения, поэтому надежнее заблокировать работу стеклоподъемника. Функция активируется с помощью электронного блока управления или специальной кнопки на водительской двери и ее действие распространяется только на задние электростеклоподъемники.

Для увеличения безопасности также используют функцию реверсивного движения. При наличии препятствий подъемный механизм выполняет автоматическое опускание стекла. Система работает на основе контроля скорости вращения привода. Если она уменьшается или длится слишком долго, поступает противоположный управляющий сигнал.

Электрические стеклоподъемники не влияют на безопасность движения, но позволяют увеличить комфорт и удобство управления автомобилем. Больше не нужно применять физическую силу и долго крутить механический привод — достаточно нажать на кнопку и автоматически отрегулировать высоту положения стекла.