Актуально для тех, кто ещё в раздумьях, как подключать кнопку мгновенного действия (без фиксации).
Общая информация
Многие автомобили оборудованы большим количеством кнопок мгновенного действия (без фиксации), которые выполняют самые разные функции. Как ясно из названия такие кнопки проводят ток (сигнал) только тот промежуток времени, пока они нажаты, т.е. как мы убираем палец с кнопки, сигнал с неё моментально прекращается. Если вам нужно реализовать с помощью такой кнопки функцию запуска омывателя фар, то в связке с обыкновенным силовым реле никакие дополнительные изыски не потребуются, но если вам, например, нужно реализовать с помощью кнопки без фиксации долговременную подсветку чего-либо или подать постоянное питание на какой-то электроагрегат, то обыкновенные силовые реле вам в этом не помогут, т.к. они разомкнутся сразу же как прекратится нажатие на кнопку. Как же быть? Вариантов три:
1. Использовать кнопку с фиксацией положения (традиционные "щелкунчики", тумблеры, переключатели и т.д.);
2. Реализовать свою схему с помощью триггеров на транзисторах, что потребует определенных знаний и сноровки;
3. Воспользоваться готовым импульсным реле.
Именно о последнем варианте я хочу рассказать подробнее. Речь пойдет об импульсном реле 23.3777 от ВАЗ-2114.
Импульсное реле 23.3777
Импульсное реле представляет собой электромагнитное реле, срабатывающее от кратковременного импульса тока, или отпускающее и притягивающее якорь в соответствии с импульсами тока.
Подробнее остановимся на импульсном реле 23.3777 (артикул 23.3777 или 2114-3747610).
Как я узнал позже, конкретно это импульсное реле используется не только в ВАЗ-2114, но и во многих других отечественных автомобилях ВАЗ (ВАЗ-2110, ВАЗ-2111, Нива, Lada Granta, Lada Priora и т.д. Вероятно, и Lada Vesta не исключение) для включения/отключения противотуманных фар.
Хоть на корпусе и заявлено, что "сделано в России", начинка полностью импортная.
Как видно на фотографии выше в составе схемы присутствует автомобильное электромагнитное реле LQ-12 фирмы Rayex Electronic, проводящее максимальный ток в 20 А при постоянном напряжении 12 В. Таким образом пропускная способность импульсного реле 23.3777 по току — 20 А, что достаточно много.
Клеммы и штекер
Артикулы ни клемм, ни штекера по отдельности мне найти не удалось, но они были в свободном доступе на авторынке (г. Санкт-Петербург, ул. Фучика, 17).
Цена как и на прочие компоненты, относящиеся к отечественному автопрому, вполне лояльная. Суммарно за 6 клемм и 1 штекер вышло 56 руб.
Как подсказал Роман в своём комментарии, колодка с проводами в сборе фирмы Cargen доступна под заказ по артикулу AX-340-6.
Цена на момент покупки была 69 руб.
Распиновка импульсного реле 23.3777
Распиновка подключения шестиконтактная, при этом фактически требуется подключить только пять из них. Все номера контактов есть на самом корпусе реле.
Распиновка по контактам следующая:
1 — рабочий контакт ("+" силовой линии, замыкающий реле);
2 — сигнальный контакт ("+"; не используется, если подключен контакт 6);
3 — служебный контакт (постоянный "-" или подключение на массу);
4 — рабочий контакт ("+" силовой линии, замыкающий реле);
5 — сигнальный контакт (минусовой импульс, управление с кнопки мгновенного действия);
6 — сигнальный контакт ("+"; не используется, если подключен контакт 2).
На контакте 6 или 2 должен присутствовать "+". При появлении (даже кратковременном) на контакте 5 минуса реле изменяет состояние контактов 1 и 4 (замыкает или размыкает реле). Т.е. если контакты были разомкнуты — замыкает, если замкнуты — размыкает. Контакт 3 нужен для функционирования схемы реле, выводится на постоянный минус или массу.
Важна полярность подключения к контактам 6 (или 2) и 5. При изменении полярности реле не работает.
Есть еще один существенный нюанс. Для управления реле отключаться и подключаться должен минус на контакте 5, при отключении плюса на контакте 6 (или 2) реле возвращается в разомкнутое состояние. При последующем подключении плюса, с заранее поданным на 5 контакт минусом, реле не срабатывает.
Таким образом получается, что управление с кнопки мгновенного действия происходит только по минусу. Кнопка с фиксацией, подключенная к контакту 6 (или 2), позволит управлять по плюсу, но при каждом включении/отключении кнопки потребуется размыкание минусового контакта 5.
Схема реализации
В автомобиле Hyundai Solaris младшей и средних комплектаций две основные кнопки мгновенного действия, на которые предпочтительно подключать дополнительные опции — кнопка отключения ESP (артикул 93350-4L000RY) и кнопка подогрева руля (артикул 93380-4L000RY). Подробнее о них и их распиновке я уже писал в посту о блоке регуляторов.
В моём случае кнопка подогрева руля была использована для реализации подсветки области ног. Схема ниже.
Подробнее о самой реализации расписано тут.
Спасибо за внимание! Удачи в модификациях!
Блог о электронике
С батарейным питанием все замечательно, кроме того, что оно кончается, а энергию надо тщательно экономить. Хорошо когда устройство состоит из одного микроконтроллера — отправил его в спячку и все. Собственное потребление в спящем режиме у современных МК ничтожное, сравнимое с саморазрядом батареи, так что о заряде можно не беспокоиться. Но вот засада, не одним контроллером живо устройство. Часто могут использоваться разные сторонние периферийные модули которые тоже любят кушать, а еще не желают спать. Прям как дети малые. Приходится всем прописывать успокоительное. О нем и поговорим.
▌Механическая кнопка
Что может быть проще и надежней сухого контакта, разомкнул и спи спокойно, дорогой друг. Вряд ли батарейку раскачает до того, чтобы пробить миллиметровый воздушный зазор. Урания в них для этого не докладывают. Какой нибудь PSW переключатель то что доктор прописал. Нажал-отжал.
Вот только беда, ток он маленький держит. По паспорту 100мА, а если запараллелить группы, то до 500-800мА без особой потери работоспособности, если конечно не клацать каждые пять секунд на реактивную нагрузку (катушки-кондеры). Но девайс может кушать и поболее и что тогда? Приматывать синей изолентой к своему хипстерскому поделию здоровенный тумблер? Нормальный метод, мой дед всю жизнь так делал и прожил до преклонных лет.
▌Кнопка плюс
Но есть способ лучше. Рубильник можно оставить слабеньким, но усилить его полевым транзистором. Например вот так.
Тут переключатель просто берет и поджимает затвор транзистора к земле. И он открывается. А пропускаемый ток у современных транзисторов очень высокий. Так, например, IRLML5203 имея корпус sot23 легко тащит через себя 3А и не потеет. А что-нибудь в DPACK корпусе может и десяток-два ампер рвануть и не вскипеть. Резистор на 100кОм подтягивает затвор к питанию, обеспечивая строго определенный уровень потенциала на нем, что позволяет держать транзистор закрытым и не давать ему открываться от всяких там наводок.
▌Плюс мозги
Можно развить тему управляемого самовыключения, таким вот образом. Т.е. устройство включается кнопкой, которая коротит закрытый транзистор, пуская ток в контроллер, он перехватывает управление и, прижав ногой затвор к земле, шунтирует кнопку. А выключится уже тогда, когда сам захочет. Подтяжка затвора тоже лишней не будет. Но тут надо исходить из схемотехники вывода контроллера, чтобы через нее не было утечки в землю через ногу контроллера. Обычно там стоит такой же полевик и подтяжка до питания через защитные диоды, так что утечки не будет, но мало ли бывает…
Или чуть более сложный вариант. Тут нажатие кнопки пускает ток через диод на питание, контроллер заводится и сам себя включает. После чего диод, подпертый сверху, уже не играет никакой роли, а резистор R2 эту линию прижимает к земле. Давая там 0 на порту если кнопка не нажата. Нажатие кнопки дает 1. Т.е. мы можем эту кнопку после включения использовать как нам угодно. Хоть для выключения, хоть как. Правда при выключении девайс обесточится только на отпускании кнопки. А если будет дребезг, то он может и снова включиться. Контроллер штука быстрая. Поэтому я бы делал алгоритм таким — ждем отпускания, выбираем дребезг и после этого выключаемся. Всего один диод на любой кнопке и нам не нужен спящий режим 🙂 Кстати, в контроллер обычно уже встроен этот диод в каждом порту, но он очень слабенький и его можно ненароком убить если вся ваша нагрузка запитается через него. Поэтому и стоит внешний диод. Резистор R2 тоже можно убрать если нога контроллера умеет делать Pull-down режим.
▌Отключая ненужное
Можно сделать и по другому. Оставить контроллер на «горячей» стороне, погружая его в спячку, а обесточивать только жрущую периферию.
Выделив для нее отдельную шину питания. Но тут надо учесть, что есть такая вещь как паразитное питание. Т.е. если вы отключите питание, например, у передатчика какого, то по шине SPI или чем он там может управляться пойдет питание, поднимется через защитные диоды и периферия оживет. Причем питания может не хватить для его корректной работы из-за потерь на защитных диодах и вы получите кучу глюков. Или же получите превышение тока через порты, как результат выгоревшие порты на контроллере или периферии. Так что сначала выводы данных в Hi-Z или в Low, а потом обесточивайте.
▌Выкидываем лишнее
Что-то мало потребляющее можно запитать прям с порта. Сколько дает одна линия? Десяток миллиампер? А две? Уже двадцать. А три? Параллелим ноги и вперед. Главное дергать их синхронно, лучше за один такт.
Правда тут надо учитывать то, что если нога может отдать 10мА ,то 100 ног не отдадут ампер — домен питания не выдержит. Тут надо справляться в даташите на контроллер и искать сколько он может отдать тока через все выводы суммарно. И от этого плясать. Но до 30мА с порта накормить на раз два.
Главное не забывайте про конденсаторы, точнее про их заряд. В момент заряда кондера он ведет себя как КЗ и если в вашей периферии есть хотя бы пара микрофарад емкостей висящих на питании, то от порта ее питать уже не следует, можно порты пожечь. Не самый красивый метод, но иногда ничего другого не остается.
▌Одна кнопка на все. Без мозгов
Ну и, напоследок, разберу одно красивое и простое решение. Его несколько лет назад набросил мне в комменты uSchema это результат коллективного творчества народа на его форуме.
Одна кнопка и включает и выключает питание.
При включении, конденсатор С1 разряжен. Транзистор Т1 закрыт, Т2 тоже закрыт, более того, резистор R1 дополнительно подтягивает затвор Т1 к питанию, чтобы случайно он не открылся.
Конденсатор С1 разряжен. А значит мы в данный момент времени можем считать его как КЗ. И если мы нажмем кнопку, то пока он заряжается через резистор R1 у нас затвор окажется брошен на землю.
Это будет одно мгновение, но этого хватит, чтобы транзистор Т1 распахнулся и на выходе появилось напряжение. Которое тут же попадет на затвор транзистора Т2, он тоже откроется и уже конкретно так придавит затвор Т1 к земле, фиксируясь в это положение. Через нажатую кнопку у нас С1 зарядится только до напряжения которое образует делитель R1 и R2, но его недостаточно для закрытия Т1.
Отпускаем кнопку. Делитель R1 R2 оказывается отрезан и теперь ничто не мешает конденсатору С1 дозарядиться через R3 до полного напряжения питания. Падение на Т1 ничтожно. Так что там будет входное напряжение.
Схема работает, питание подается. Конденсатор заряжен. Заряженный конденсатор это фактически идеальный источник напряжения с очень малым внутренним сопротивлением.
Жмем кнопку еще раз. Теперь уже заряженный на полную конденсатор С1 вбрасывает все свое напряжение (а оно равно напряжению питания) на затвор Т1. Открытый транзистор Т2 тут вообще не отсвечивает, ведь он отделен от этой точки резистором R2 аж на 10кОм. А почти нулевое внутреннее сопротивление конденсатора на пару с его полным зарядом легко перебивает низкий потенциал на затворе Т1. Там кратковременно получается напряжение питания. Транзистор Т1 закрывается.
Тут же теряет питание и затвор транзистора Т2, он тоже закрывается, отрезая возможность затвору Т1 дотянуться до живительного нуля. С1 тем временем даже не разряжается. Транзистор Т2 закрылся, а R1 действует на заряд конденсатора С1, набивая его до питания. Что только закрывает Т1.
Отпускаем кнопку. Конденсатор оказывается отрезан от R1. Но транзисторы все закрыты и заряд с С1 через R3 усосется в нагрузку. С1 разрядится. Схема готова к повторному включению.
Вот такая простая, но прикольная схема. Вот тут еще полно реализаций похожих схем. На сходном принципе действия.
В этой статье я приведу несколько примеров реле применяемых в автомобилях, их отличия и некоторые варианты использования.
Отечественные реле и их характеристики:
- Диапазон электропитания: 8. 16В.
- Номинальное напряжение: 12В.
- Ток управления: не более 0,2А.
- Напряжение срабатывания: не менее 8,0В.
- Напряжение отпускания: 1,5. 5,0В.
- Максимальный ток в силовой цепи: 30А.
- Активное сопротивление обмотки: 80±10 Ом
90.3747-10 в пластмассовом корпусе без фланца крепления;
90.3747-в пластмассовом корпусе с фланцем крепления;
113.3747-в металлическом корпусе с фланцем крепления;
113.3747-10-в металлическом корпусе без фланца крепления;
111.3747-в металлическом корпусе с фланцем крепления;
111.3747-10-в металлическом корпусе без фланца крепления.
Силовые реле, импортные и отечественные, выполняют одинаковую функцию.
Основное их различие в качестве и коммутируемых контактах. Существуют реле с четырьмя и пятью контактами, но все реле имеют контакты обмотки, это 85 и 86 контакты.
В некоторых импортных реле между этими контактами устанавливают гасящие резисторы или диоды, а иногда и то и другое. Эти элементы используют для защиты управляющих цепей от перегрузок возникающих в момент размыкания цепи катушки реле.
 |
Схема реле содержащее диод и подключение его обмотки:
При подаче напряжения на контакты управления реле срабатывает и замыкает или размыкает электрическую цепь силовыми контактами. Силовые контакты маркируются всегда как 30, 87 и 87а. 30-й контакт всегда присутствует в реле. Он, без подачи напряжения на контакты обмотки, постоянно замкнут на контакт 87а. Если на обмотку подан сигнал, то 30 контакт отключается от 87а и подключается к 87. 87а или 87 контакт могут отсутствовать, тогда реле будет работать только на включение или выключение (замыкание или размыкание) силовой цепи.
  |
Необходимо внимательно следить за маркировкой контактов на реле, т.к. некоторые производители выпускают реле с не стандартным расположением контактов. На рисунке изображено реле фирмы BOSCH, другим расположением контактов. Контакты 30 и 86 поменяны местами.
Реле используют в тех случаях когда исполнительное устройство потребляет больший ток (до 30-40 ампер), чем способен выдать управляющий выход (потребление катушек реле как правило не превышает 200миллиампер). Примеры использования реле для коммутации различных устройств приведены в конце статьи.
 |
Важно отметить, если реле долго эксплуатировалось при коммутации силовых цепей в предельных режимах, то искра проскакивающая при замыкании или размыкании контактов создает нагар между контактами и из-за этого возможно исполнительное устройство не будет работать или будет работать не корректно. Плохой контакт выделяет на себе тепло. При этом в силовых цепях может повышаться потребляемый ток (при плохом контакте ток электродвигателя или лампочки становится импульсно-пусковым), что влечет разогрев мест плохого контакта в коммутируемых цепях и как следствие оплавление пластмассовых деталей крепления контактов. При оплавлении деталей крепления, контакты смещаются и добавляется процесс искрения, что еще больше разогревает место контакта. На рисунке показан появляющийся нагар на контактах отечественного реле. Переключающий контакт отогнут для наглядности. Белые точки – пробой нагара искрой при подключении потребителя, через эти места ответный контакт может привариваться, оставляя подключенным потребитель.
Как наиболее надежные и доступные в продаже, себя зарекомендовали импортные реле под маркой Saturn и San Hold, применяются так же реле других производителей.
Напротив – отечественные реле неудовлетворительны по таким параметрам, как герметичность и износостойкость.
Важно так же покрытие выходных контактов и ответной части (разъема или сокета). Наиболее удачное покрытие контактов реле – лужение. Примеры окисляющихся контактов реле.
Схемы инверсии сигналов и управления нагрузкой.
Схемы инверсии сигналов могут применяться для инвертирования сигналов концевиков дверей или багажника при подключении к сигнализации или в других случаях.
Так же данные схемы могут использоваться для умощнения сигнала при подключении нагрузки управляемой дополнительным каналом сигнализации. При подключении соленоида замка багажника, управления дополнительным замком капота, дополнительных противотуманных фар, дополнительных звуковых сигналов или при подключении другого электро – оборудования, необходимо устанавливать защитный предохранитель в силовой цепи (+)12Вольт (правая схема).
Схема блокировки двигателя с самоподхватом (самоблокировкой).
Для управления реле блокировки можно использовать секретную кнопку, пару геркон-магнит или штатный орган управления выдающий сигнал управления положительной полярности при включенном зажигании (например силовой сигнал на стеклоподъёмнике или обогрев заднего стекла). При управлении кнопкой или герконом, диод D2 не нужен. При управлении штатным органом для разблокировки, кнопка или геркон не нужны, диод D2 необходим.
Приложение 1.
Краткий обзор отечественных стандартных реле в корпусах как изображено ниже на фотографии.
Ниже будет приведена информация одного производителя, существуют другие производители и зарубежные аналоги. Для этой части статьи главное дать понять рядовому автолюбителю, что реле могут быть взаимозаменяемы, иметь разные схемы, разное количество контактов в зависимости от назначения.
Отечественные реле этой серии маркируют нормально замкнутый контакт как 88. В импортных реле этот контакт везде назван как 87а
Отличия и разнообразия номеров реле означает разные крепления, конструкция корпуса, степень защиты, напряжение управления катушкой, коммутируемые токи и прочие параметры. Иногда при выборе аналога необходимо учитывать некоторые параметры.
Типовые схемы реле. Цоколевка.
Схема 1
Схема 1а
По схеме 1 выпускаются следующие 5-и контактные (переключающие) реле:
С управлением 12Вольт – 90.3747, 75.3777, 75.3777-01, 75.3777-02, 75.3777-40, 75.3777-41, 75.3777-42
С управлением 24Вольт – 901.3747, 901.3747-11, 905.3747, 751.3777, 751.3777-01, 751.3777-02, 751.3777-40, 751.3777-41, 751.3777-42
По схеме 1а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт – 902.3747, 906.3747, 752.101, 752.3777, 752.3777-01, 752.3777-02, 752.3777-40, 752.3777-41, 752.3777-42
С управлением 24Вольт – 903.3747, 903.3747-01, 907.3747, 753.3777, 753.3777-01, 753.3777-02, 753.3777-40, 753.3777-41, 753.3777-42
 Схема 2 |
 Схема 2а |
По схеме 2 выпускаются следующие 4-х контактные (замыкающие/включающие) реле:
С управлением 12Вольт – 90.3747-10, , 75.3777-10, 75.3777-11, 75.3777-12, 75.3777-50, 75.3777-51, 75.3777-52, 754.3777, 754.3777-01, 754.3777-02, 754.3777-10, 754.3777-11, 754.3777-12, 754.3777-20, 754.3777-21, 754.3777-22, 754.3777-30, 754.3777-31, 754.3777-32
С управлением 24Вольт – 904.3747-10, 90.3747-11, 901.3747-11, 905.3747-10, 751.3777-10, 751.3777-11, 751.3777-12, 751.3777-50, 751.3777-51, 751.3777-52, 755.3777, 755.3777-01, 755.3777-02, 755.3777-10, 755.3777-11, 755.3777-12, 755.3777-20, 755.3777-21, 755.3777-22, 755.3777-30, 755.3777-31, 755.3777-32
По схеме 2а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт – 902.3747-10, 906.3747-10
С управлением 24Вольт – 902.3747-11, 903.3747-11, 907.3747-10
 Схема 3 |
 Схема 3а |
По схеме 3 выпускаются следующие 4-х контактные (размыкающие/выключающие) реле:
С управлением 12Вольт – 90-3747-20, 904-3747-20, 90-3747-21, 75.3777-20, 75.3777-202, 75.3777-21, 75.3777-22, 75.3777-60, 75.3777-602, 75.3777-61, 75.3777-62
С управлением 24Вольт – 901-3747-21, 905-3747-20, 751.3777-20, 751.3777-202, 751.3777-21, 751.3777-22, 751.3777-60, 751.3777-602, 751.3777-61, 751.3777-62
По схеме 3а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт – 902-3747-20, 906-3747-20, 902-3747-21, 752.3777-20, 752.3777-21, 752.3777-22, 751.3777-60, 751.3777-61, 751.3777-62,
С управлением 24Вольт – 903-3747-21, 907-3747-20, 753.3777-20, 753.3777-21, 753.3777-22, 753.3777-60, 753.3777-61, 753.3777-62,
ВНИМАНИЕ.
Реле серии 19.3777 имеют корпус аналогичный выше приведенному. Схема этих реле имеет защитный и развязывающий диоды. Такие реле имеют полярное включение обмотки. Здесь в статье эти реле не упоминаются, поскольку имеют ограниченное применение.
Реле современных автомобилей.
Отличия и разнообразия номеров реле означает разные крепления, конструкция корпуса, степень защиты, напряжение управления катушкой, коммутируемые токи и прочие параметры. Иногда при выборе аналога необходимо учитывать некоторые параметры.
 Схема 4 |
 Схема 4а |
По схеме 4 выпускаются следующие 5-и контактные (переключающие) реле:
С управлением 12Вольт – 98.3747, 982.3747
С управлением 24Вольт – 981.3747, 983.3747
По схеме 4а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт – 98. 3747-01, 98.3747-011, 982.3747-01
С управлением 24Вольт – 981.3747-01, 983.3747-01
 Схема 5 |
 Схема 5а |
По схеме 5 выпускаются следующие 4-х контактные (замыкающие/включающие) реле:
С управлением 12Вольт – 98.3747-10, 982.3747-10
С управлением 24Вольт – 981.3747-10, 983.3747-10
По схеме 5а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт – 98.3747-11, 98.3747-111, 982.3747-11
С управлением 24Вольт – 981.3747-11, 983.3747-11
 Схема 6 |
 Схема 6а |
По схеме 6 выпускаются следующие 4-х контактные (размыкающие/отключающие) реле:
С управлением 12Вольт – 98.3747-20, 982.3747-20
С управлением 24Вольт – 981.3747-20, 983.3747-20
По схеме 6а с помехозащитным резистором:
С управлением 12Вольт – 98.3747-21, 982.3747-21
С управлением 24Вольт – 981.3747-21, 983.3747-21
Приложение 2.
Здесь будут размещены фотографии реле с которыми мне приходилось работать. Это обычные реле из комплекта сигнализаций, и другого дополнительного оборудования.
