Предлагаю контроллер коммутации силовой нагрузки, который можно применять в различных целях. Однако исходя из нижеописанных функций, в основном, его удобно применять для коммутации обогрева заднего стекла или подогрева сидений автомобиля.

Основные характеристики одноканального контроллера обогрева:

В режиме без фиксации нагрузка подключается тогда, когда одновременно выполняются следующие условия:

Режим с фиксацией обладает большим набором функций, и работа выхода зависит от запрограммированных параметров функций. Рассмотрим отдельно каждую функцию режима с фиксацией.

Таймер автоотключения

После включения нагрузки при установленном ненулевом таймере автоотключения (до 4-х часов с шагом 1 минута) начинает обратный отсчет таймер. По истечении заданного времени нагрузка отключается. При этом нагрузка также отключается при нажатии кнопки управления до истечения таймера. Таким образом нагрузка при активированной функции таймера автоотключения включается кнопкой (или функцией автоматического включения), а выключается или по истечении времени таймера, или при нажатии кнопки. Разумеется, защитные функции (контроль бортового напряжения и схемы накачки) также отключают выход при необходимости. При этом таймер при срабатывании защитой функции не обнуляется и продолжает свой отсчет. После восстановления нормальных условий работы выход автоматически включается обратно.

Автоматическое включение нагрузки

При активированной функции автоматического включения нагрузки после того, как бортовое напряжение поднялось выше 13В, нагрузка автоматически включается. Данная функция также имеет возможность отсрочить автоматическое включение на заданное время, т.е. выполнить задержку автовключения. Время задержки автоматического включения может достигать 5 минут (установка с интервалом в 10 сек). При этом возможно включить канал обычным способом - кнопкой управления до истечения таймера задержки автовключения. Отмечу, что функция задержки автоматического включения возможна только при активированной функции автоотключения.

Режим памяти состояния выхода

Если функция автоотключения не активна, то возможно выбрать режим памяти состояния выхода. При активированной данной функции контроллер запоминает состояние своего выхода при отключении питания и в случае, если выход был включен, при следующем включении контроллера выход автоматически включается. Т.е. данный режим позволяет сделать с кнопки без фиксации полноценный электронный аналог кнопки с физической фиксацией.

Все вышеперечисленные режимы и функции могут быть легко запрограммированы пользователем в автомобиле при помощи кнопки управления.

Калибровка порогового значения бортового напряжения

После программирования контроллера пороговое значение бортовой сети, выше которого разрешается работа силовой нагрузки, составляет порядка 13,6В. Если необходимо разрешить включение нагрузки при меньших значениях напряжения бортовой сети, можно пройти процедуру калибровки.

Калибровка порогового значения бортового напряжения производися в нормальном режиме работы контроллера уже после его программирования (см. ниже). Если после запуска двигателя и нормализации работы генератора после нажатия кнопки (или автоматически) нагрузка не включается (что свидетельствует о низком бортовом напряжении), то необходимо нажать и удерживать кнопку в течении приблизительно 5 секунд. После этого контроллером текущее напряжение бортовой сети будет запомнено как номинальное и нагрузка будет включена. При следующих включениях контроллера именно это напряжение будет использоваться как пороговое (до следующего программирования контроллера, т.к. при программировании все калибровочные значения сбрасываются в значения по умолчанию.

Порядок программирования контроллера

Для входа в режим программирования необходимо при выключенном зажигании нажать кнопку управления и, удерживая её, включить зажигание. При этом контроллер будет находиться в режиме программирования до выключения зажигания, а выход включаться не будет. Ниже по тексту может быть использовано понятие включение/выключение выхода, но под этим в режиме программирования следует понимать свечение или не свечение индикаторного светодиода.

В режиме программирования контролировать изменения необходимо с помощью отдельного индикаторного светодиода (напомню, что в нормальном режиме его свечение индицирует включенное состояние выхода). Короткие нажатия кнопки (до 0,5 сек) в режиме программирования делают то же самое, что делали бы эти нажатия в обычном режиме. Т.е., к примеру, если контроллер настроен на работу в режиме без фиксации, то при нажатии кнопки светодиод будет загораться, а при отпускании кнопки вызовет выключение светодиода. Напротив, в режиме с фиксацией нажатие кнопки будет приводить к изменению состояния "выхода", а отпускание кнопки не будет менять его состояния.

Длинное нажатие кнопки (более 0,5 сек) будет выполнять настройку той или иной функции, в зависимости от того, в каком режиме на данный момент находится контроллер (с фиксацией или без), а также включен или выключен индикаторный светодиод "выход". Рассмотрим отдельно 2 режима работы.

В режиме без фиксации длинное нажатие кнопки приводит к переключению режима на режим с фиксацией. После отпускания кнопки "выход" остается включенным. Более никаких "скрытых" настроек в режиме без фиксации нет. После переключения на режим с фиксацией функция автоотключения неактивна.

В режиме с фиксацией при включенном выходе длинное нажатие приводит к переключению режима работы на режим без фиксации (при этом при нажатии выход выключается и остается выключенным после отпускания кнопки). Если же выполнить длинное нажатие кнопки при выключенном выходе, то будут настраиваться функции автоотключения и задержки автоматического включения по следующей последовательности. После переключения режима работы время таймера автоотключения и время задержки автоматического включения устанавливаются в 0. При первом длинном нажатии и удержании кнопки при выключенном выходе производится настройка времени таймера автоотключения: через 0,5 сек удержания кнопки происходит постепенное увеличение значения таймера автоотключения со скоростью 1 минута таймера за 0,5 сек удержания кнопки. При этом индикаторный светодиод мигает 1 раз на каждую минуту таймера. После отпускания кнопки установленное значение таймера запоминается в памяти контроллера, а "выход" остается включенным.

Для настройки времени задержки автоматического включения после настройки таймера автоматического включения необходимо коротким нажатием кнопки выключить выход, а потом аналогично настройке таймера выполнить длинное нажатие кнопки. При этом на каждые 0,5 сек удержания кнопки время задержки будет увеличиваться на 10 сек (но не более 300 сек). При этом индикаторный светодиод на каждые 10 сек задержки будет мигать 2 раза. После отпускания кнопки установленное значение задержки запоминается в памяти контроллера, а "выход" остается включенным.

И наконец, активируется функция автоматического включения просто по состоянию выхода на момент выключения зажигания: если при выключении зажигания выход контроллера был включенным, то функция автоматического включения активируется (при ненулевом таймере автоотключения). Если же таймер автоотключения не был выставлен, а при отключении зажигания выход контроллера был включен, то будет активирована функция памяти состояния выхода.

Функция интеллектуального переключения режима автоматического включения

Функция автоматического включения может быть особо полезна при использовании контроллера для управления обогревом заднего стекла или нагрева сидения автомобиля. После запуска двигателя (с салона автомобиля или удаленного автозапуска с пульта сигнализации) через определенное время будет выполнено автоматическое включение соответствующего нагревателя. Однако, данная функция полезна лишь в холодное время года и не нужна в теплое время года. Чтобы 2 раза в год не производить перепрограммирование контроллера, в прошивке существует автоматическое адаптивное переключение режима автоматического включения в зависимости от поведения водителя. Если коротко, то, к примеру, при отключенной функции автоматического включения и при частых включениях нагревателя кнопкой контроллер понимает, что пора бы это делать ему автоматически. И наоборот, при активной функции автоматического включения, когда водитель регулярно после запуска двигателя и автоматического включения нагревателя спустя небольшое время вручную выключает выход контроллер он понимает, что пора прекратить автоматически включать нагрузку.

Функция временного деактивирования таймера автоотключения

В некоторых случаях, когда времени работы таймера автоотключения недостаточно (например, при использовании данного контроллера для обогрева заднего стекла автомобиля в сильно влажную погоду) требуется деактивировать таймер для постоянной работы нагрузки (подогрева стекла). Для этого контроллер следит за тем, как часто водитель включает нагрузку и, если он это сделал 4 раза после автоотключения нагрузки контроллером (причем включение происходит не позднее чем спустя 10 минут после выключения нагрузки), в текущий сеанс таймер автоотключения деактивируется (под сеансом понимается включенное зажигание автомобиля, т.е. питание контроллера). После выключения зажигания и последующего его включения контроллер будет вести себя так, как он был запрограммирован ранее.

Примеры использования одноканального контроллера обогрева

Первым внедрением описываемого контроллера была переделка кнопки обогрева заднего стекла автомобиля Шкода Октавия тур. Особенностью внедрения является то, что всю схему контроллера (схему контроллера и силовую выходную часть) удалось разместить внутри кнопки. Кнопка была разобрана, механизм фиксации был убран и выполнены небольшие доработки. В итоге простоая кнопка обогрева с механической фиксацией превратилась в умную кнопку оборева заднго стекла. При этом схемотехнически подключение кнопки в автомобиле не изменилось - вместо родной кнопки была поставлена переделанная и все.