baner

Poradniki - Podświetlanie zegarów i wskaźników - modyfikacja natężenia

Pewnie jak wielu byłem niezadowolony z zakresu regulacji podświetlania deski rozdzielczej, a dokładniej braku możliwości dalszego jej ściemnienia i postanowiłem coś z tym zrobić.

Moje auto to 1.6CRDI SW, wersja O+, sprzed FL, 07'2008.
Zacząłem od przeglądania internetu i trafiłem na rysunki poglądowe modułu do regulacji natężenia oświetlenia:

Z rysunku widać, że moduł nie powinien być skomplikowany, ma tylko trzy piny, steruje diodami LED podwieszonymi do plusa zasilania.
Z rysunku: ILL+ - wejście z przełącznika świateł czyli plus zasilania, ILL- wyjście podświetlania, GND - masa.

Zainspirowany postanowiłem dobrać się do modułu i jak się da zmodyfikować.
Dla niecierpliwych od razu uprzedzam: udało się.
Modyfikacja okazała się w miarę prosta i każdy, kto ma choć trochę obycia ze śrubowkrętem i lutownicą może ją sobie wykonać.

Trochę teorii

Sterowanie jasnością diod LED jest dosyć trudne. Zakres napięcia od minimalnej jasności do maksymalnej jest bardzo mały, liczony w dziesiątych części volta, przy czym łatwo jest uszkodzić diodę przekraczając maksimum. Dlatego też cały układ musiał być zaprojektowany tak, aby raz rozszerzyć ten zakres, a dwa zapewnić odpowiednie sterowanie.

Każda dioda (których jak policzył kolega topic w wątku o wymianie diodek jest 140 sztuk) w naszym aucie, jest połączona szeregowo z opornikiem o rezystancji kilkunastu k-omów. Średni prąd pobierany przez taką diodę to ok. 10mA, więc całe podświetlenie w aucie przy ustawieniu na maksa pobiera ok. 1,4A. Oczywiście to bardzo zgrubne i teoretyczne obliczenie, nie mierzyłem - diody są różne i ich wartości mogą się różnić.

Oporniki zapewniają również, że w przypadku awarii sterowania, np. jakiegoś zwarcia, nie spalą się wszystkie diody. Nie chcę nawet myśleć jak pracochłonna i kosztowna byłaby wymiana ich wszystkich.

Układ sterowania musi zapewnić płynność i równomierność w całym zakresie pokrętła, aby nie było gwałtownych zmian, jak również jaką taką niezależność od napięcia zasilania, które przecież w samochodzie może się zmieniać w zależności od ilości odbiorników, czy prozaicznie w zależności od tego czy samochód jest uruchomiony czy nie. Czyli przy sprawnym aucie możemy mieć od 12 do 14,4V.

Moduł po wyciągnięciu wygląda tak (kliknij aby powiększyć):

regulator podświetlenia

Z ciekawości poznania działaniu układu przerysowałem z płytki schemat i otrzymałem coś takiego (kliknij aby powiększyć):

I wszystko jasne.

Dioda zenera ZD1 pracuje jako stabilizator napięcia dla zasilania układu na poziomie 9,5V, co uniezależnia od zasilania. Sterowanie jasnością jest na potencjometrze VR, a zakres regulacji jest ograniczony przez oporniki R2 i R3. Układ scalony to wg. mojego rozpoznania odpowiednik LM2904, czyli podwójny wzmacniacz operacyjny, który wraz z dodatkami zapewnia odpowiednią charakterystykę i steruje tranzystorem MOSFET Q1. Wg. specyfikacji tego tranzystora (50N06) przy takiej konfiguracji, czyli umieszczony na płytce, maksymalny prąd jaki może wydać to właśnie wspomniane 3A. Ciekawostka, że przy odpowiednim chłodzeniu uciągnie nawet 40A.
Dioda LED z opornikiem R11 to już właśnie podświetlenie pokrętła.

Więc tu już widać, że aby zmienić zakres regulacji trzeba zmienić któryś z oporników R2 lub R3. Tu były potrzebne pomiary, wziąłem moduł na warsztat, podłączyłem do zasilacza 14,4V, miernik w ręce i obserwowałem diodę LED. Interesowały mnie wartości na potencjometrze i jak one przekładały się na wyjście no i zachowanie diody LED. I tak:

  • Minimalna jasność (VR przekręcony w stronę R3): na VR względem masy 1,5V, wyjście ILL- względem plusa ILL+ 3,6V
  • Maksymalna jasność (VR przekręcony w stronę R2): na VR 8,3V, wyjście 14,2V

Z tego widać, że za dolny zakres odpowiada opornik R3 i jego należy zmodyfikować, czyli zmniejszyć wartość. Najprościej to zrobić dołączając równolegle opornik (oporność wypadkowa się zmniejsza, np. dwa takie same połączone równolegle dadzą połowę). Tu już zacząłem dobierać eksperymentalnie opornik, tak aby potencjometr działał w miarę w całym zakresie i jednocześnie uzyskać minimalną jasność diody LED, najlepiej do zgaszenia włącznie. Zacząłem od dużych wartości typu 10k a skończyłem na 2,7k. System zadziałał! LED udało się zgasić.

Jeszcze tylko kontrola, czy aby zmiana nie wprowadza jakiegoś zaburzenia w układzie: pomiar prądu w dzielniku napięcia R2-VR(równolegle z R21, choć wg mnie to powinien być R12)-R3. Zmiana z 1,3mA na ok 1,7mA, bez znaczenia.

Dobra, dość tej teorii bo na inżyniera wychodzę...

Modyfikacja

Należy się zaopatrzyć w opornik 2,7k, najlepiej SMD wtedy zmiana będzie prawie niewidoczna, ja nie miałem... Śrubowkręt krzyżakowy duży i mały. Mały do odkręcenia pokrętła od potencjometru. Mały płaski śrubowkręt do podważania zaczepów i lutownica.

Nie miałem aparatu w samochodzie ale demontaż jest na prawdę prosty:

  1. Odkręcamy osłonę kolumny kierowniczej z naszym panelem sterującym, dwie śruby na dole, drugie dwie ukryte pod przykrywką bezpieczników. Osłona jeszcze siedzi w zaczepach, jeden po przykrywą bezpieczników i wysuwamy całość do siebie horyzontalnie.
  2. Odczepiamy wtyczki od modułów sterowania oświetleniem i poziomowaniem świateł.
  3. Odkręcamy cztery śruby mocujące panel z pokrętłami.

  1. Z panelem idziemy na warsztat, delikatnie podważając plastikowe zatrzaski wypinamy moduł z sterownikami, dwa od góry jeden od dołu.

  1. Wyciągamy naszą płytkę z elektroniką podważając trzpień pokrętła, płytka trzyma się tylko na tym.

  1. Odkręcamy pokrętło od potencjometru małym krzyżakiem.
  2. Dolutowujemy opornik tak, aby zajmował jak najmniej miejsca, najlepiej jak by był SMD, ja nie miałem...

  1. Montaż w odwrotnej kolejności, zwrócić uwagę przy osłonie kolumny kierowniczej na część tapicerki dołączonej na kołkach tapicerskich, lubią wyskoczyć.
  2. Sprawdzamy czy wszystko działa i cieszymy się ciemnością na zegarach.

Oczywiście każdy bierze na siebie odpowiedzialność za to co robi...

Autor: marekk