Hướng dẫn sửa chữa và sơ đồ mạch điện hệ thống đèn đèn hazard, đèn xi nhan ô tô

Công tắc đèn cảnh báo nguy hiểm trên ô tô

Khi bật công tắc đèn báo nguy nó sẽ làm cho tất cả các đèn xi nhan ô tô đều nháy. 

 
Hình 2.19: Vị trí công tắc đèn báo nguy

Bộ tạo nháy của đèn cảnh báo nguy hiểm trên ô tô

Bộ tạo nháy làm cho các đèn xi nhan ô tô nháy theo một tần số định trước. Bộ tạo nháy dùng cho cả đèn xi nhan ô tô và báo nguy. Bộ tạo nháy có nhiều dạng: cơ điện, cơ bán dẫn hoặc bán dẫn tuần hoàn. 

Bộ tạo nháy kiểu cơ - điện

Bộ tạo nháy này (hình 2.20) bao gồm một tụ điện, các cuộn dây L1, L2 và các tiếp điểm.

Dòng điện đến đèn xi nhan ô tô chạy qua cuộn L1 và dòng điện qua tụ băng qua cuộn L2. Cuộn L1 và L2 được quấn sao cho khi tụ điện được nạp, hướng vào từ trường trong hai cuộn khử lẫn nhau và khi tụ điện đang phóng hướng của từ trường trong hai cuộn kết hợp lại. Các tiếp điểm được đóng bởi lực lò xo. Một điện trở mắc song song với các tiếp điểm để tránh phóng tia lửa giữa các tiếp điểm khi bộ tạo nháy hoạt động. 

Nguyên lý hoạt động đèn xi nhan ô tô và đèn cảnh báo nguy hiểm trên ô tô

Khi bật công tắc máy, dòng điện từ accu đến tiếp điểm và đến tụ điện qua cuộn L2 nạp cho tụ, tụ được nạp đầy. 

Hình 2.20: Hoạt động của bộ nháy cơ - điện khi bật công tắc máy

Khi công tắc báo rẽ bật sang phải hoặc sang trái, dòng điện từ accu đến tiếp điểm, qua cuộn L1 đến công tắc báo rẽ sau đó đến các đèn xi nhan ô tô. Khi dòng điện dòng điện chạy qua cuộn L1, ngay thời điểm đó trên cuộn L1 sinh ra một từ trường làm tiếp điểm mở. 

Hình 2.21: Hoạt động của bộ nháy cơ điện khi công tắc đèn xi nhan ô tô bật.

Khi tiếp điểm mở, tụ điện bắt đầu phóng điện vào cuộn L2 vào L1, đến khi tụ phóng hết điện, từ trường sinh ra trên hai cuộn giữ tiếp điểm mở. Dòng điện phóng ra từ tụ điện và dòng điện từ accu (chạy qua điện trở) đến các bóng đèn xi nhan ô tô, nhưng do dòng điện quá nhỏ đèn không sáng. 

Hình 2.22: Tiếp điểm mở, tụ điện phóng

Khi tụ phóng hết điện, tiếp điểm lại đóng cho phép dòng điện tiếp tục chạy từ accu qua tiếp điểm đến cuộn L1 rồi đến các đèn xi nhan ô tô làm chúng sáng. Cùng lúc đó dòng điện chạy qua cuộn L2 để nạp cho tụ. Do hướng dòng điện qua L1 và L2 ngược nhau, từ trường sinh ra trên hai cuộn khử lẫn nhau và giữ cho tiếp điểm đóng đến khi tụ nạp đầy. Vì vậy, đèn vẫn sáng. Khi tụ được nạp đầy, dòng điện ngưng chạy trong cuộn L2 và từ trường sinh ra trong L1 lại làm tiếp điểm tiếp tục mở, đèn tắt. 
Chu trình trên lạp lại liên tục làm các đèn xi nhan ô tô nháy ở một tần số nhất định. 

Hình 2.23: Tiếp điểm đóng (đèn xi nhan ô tô sáng)

Bộ tạo nháy kiểu cơ - bán dẫn của đèn cảnh báo nguy hiểm trên ô tô

Một rơle nhỏ để làm các đèn xi nhan ô tô nháy và một mạch transitor để đóng ngắt rơle theo một tần số định trước được kết hợp thành bộ tạo nháy kiểu bán transitor. 

Hình 2.24: Bộ tạo nháy kiểu cơ – bán dẫn

Bộ tạo nháy kiểu bán dẫn của đèn cảnh báo nguy hiểm trên ô tô

Bộ tạo nháy kiểu bán dẫn thường là một mạch dao động đa hài dùng 2 transisitor. 

Hoạt động: Trên hình 2. 25 trình bày hoạt động bộ tạo nháy. 

Khi gạt công tắc đèn xi nhan ô tô gạt hoặc báo nguy, điện thế dương được cung cấp cho mạch, nhờ sự phóng nạp của các tụ điện, các transistor T1 và T2 sẽ lần lượt đóng mở theo chu kỳ. Khi T2 dẫn làm T3 dẫn theo cho phép dòng điện đi qua cuộn dây relay  hút tiếp điểm K đóng làm đèn sáng. 

Nếu bất kỳ một bóng đèn xi nhan ô tô nào bị cháy tải tác dụng lên bộ nháy giảm xuống dưới giá trị tiêu chuẩn làm cho thời gian phóng nạp tụ nhanh hơn bình thường. Vì vậy, tần số nháy của đèn xi nhan ô tô cũng như đèn trên tableau trở nên nhanh hơn báo cho tài xế biết một hay nhiều bóng đèn đã bị cháy. 

Hình 2.25: Sơ đồ mạch điện đèn xi nhan ô tô, báo nguy và bộ tạo nháy bán dẫn

Một số mạch báo rẽ của đèn xi nhan khác

Mạch báo rẽ dùng IC 555

Mạch định thời 555 có thể được dùng làm mạch tạo xung vuông theo cấu hình mạch cơ bản cho trong hình 2. 27. Trong mạch này ngõ vào kích khởi chân 2 (Trigger) được ngắn mạch với chân 6 (chân điện áp ngưỡng Theshold) và điện trở định thời R2 được nối giữa chân 6 với chân 7 (chân phóng điện Discharge).  

Trên hình 2.26, ngay khi cung cấp điện lần đầu cho mạch này, điện áp trên tụ C bằng 0V nên mạch ở trạng thái ban đầu như sau: R = 0, S = 1, Q -bù của R-S Flipflop ở logic 0, transistor ngưng dẫn và ngõ ra chân 3 của IC 555 có mức điện áp cao. Tụ C bắt đầu nạp điện theo hàm mũ qua điện trở R1 qua diode D cho đến khi diện áp trên C tăng đến giá trị 2/3 VCC (lúc điện áp trên tụ C tăng quá 1/3 VCC, mạch so sánh dưới đổi trạng thái và ta có R = S = 0 nên R-S flipflop vẫn giữa nguyên trạng thái cũ và ngõ ra chân 3 cũng vậy). Ở thời điểm này mạch so sánh trên đổi trạng thái nên R = 1 (S = 0), R-S flipflop đổi trạng thái nghĩa là Q -bù ở logic 1 phân cực transistor dẫn bảo hoà và ngõ ra chân 3 chuyển trạng thái xuống mức điện áp thấp. Tụ C phóng điện qua R2 rồi qua chân 7 (chân Discharge) và transistor cho đến khi điện áp trên tụ giảm xuống còn 1/3 VCC. Ở thời điểm này ngõ ra mạch so sánh dưới chuyển trạng thái nên S = 1 (R = 0) làm cho Q-bù của R-S Flipflop chuyển trạng thái xuống logic 0, ngõ ra chân 3 chuyển trạng thái lên mức cao và transistor ngưng dẫn. Tụ C bắt đầu nạp điện trở lại cho đến 2/3 VCC 
qua R1. Quá trình sẽ tiếp tục như đã mô tả, tụ C liên tục nạp điện qua R1 và phóng điện qua R2 nên chân ngõ ra 3 có dạng sóng vuông. 

Hình 2.26: Sơ đồ chức năng IC 555

Tần số hoạt động của mạch chủ yếu xác định bởi R2 và tụ C. 
T =T1 + T2
Trong đó:  T - Chu kỳ
           T1 - Thời gian nạp của tụ  T1 = (R1 + R2). C. ln2
           T2 - Thời gian xả của tụ    T2 = R2. C. ln2
Để thuận tiện hơn khi tính toán ta thay R2 bằng cách thay vào một biến trở, như thế tần số ở ngõ ra chân 3 sẽ thay đổi tuỳ theo giá trị đó lớn hay nhỏ. 

Hình 2.27: Sơ đồ mạch chớp dùng IC

Sơ đồ mạch thực tế của bộ chớp dùng IC555 trên hình 2.27 khác với sơ đồ nguyên lý tạo dao động của IC555 ở chỗ là chân tụ điện được nối mass qua bóng đèn.  

Mạch báo rẽ kiểu vi mạch:

Hình 2.28: Sơ đồ bộ chớp của TOYOTA

Khi bật công tắt rẽ (turn signal), chân L được nối mass, có dòng nạp qua tụ như sau:

Cực dương ắc quy accu -> W -> C -> R1 -> R2 -> D3 -> L -> đèn -> mass, dòng này phân cực thuận cho T1 làm T1 dẫn, T2 khóa. Khi tụ đã được nạp no, lúc này dòng qua R1, R2 mất. T1, T2 dẫn. Cho dòng lớn qua cuộn dây W làm mặt vít K đóng lại, đèn sáng lên đồng thời T2 mở và tụ C bắt đầu phóng từ dương tụ -> T2 -> mass -> âm tụ làm T1 đóng, T2 mở nhanh. Khi tụ C phóng xong, dòng bắt đầu nạp lại, T1 dẩn T2 khóa, vít mở, đèn tắt (tần số chớp của đèn 120 lần/phút). 

Công dụng linh kiện:

    D1: Dập xung sức điện độn tự cảm của cuộn dây W, bảo vệ T2
    D2: Dập xung âm    
    D3: Ngăn dòng ngược     
    D4: Giảm dòng rò

Mạch tín hiệu kiểu điện từ:

Khi bật công tắc rẽ (rẽ sang trái hoặc phải, có dòng từ)

Cực dương ắc quy accu -> SW-> dây điện trở Rf -> K -> W -> L-> đèn -> mass. Lúc này dòng qua bóng đèn phải qua dây điện trở và điện trở phụ nên đèn không sáng, nhưng nó làm dây điện trở nóng lên, chùng ra, làm mặt vít k đóng lại cho dòng lớn qua đèn, làm đèn sáng lên. Lúc này dây điện trở và điện trở phụ bị ngắn mạch nên nó nguội đi co lại, mặt vít K mở, đèn tắt. Tần số đóng ngắt này được giới hạn trong khoảng 60-120 lần / phút. 

Hình 2.29: Sơ đồ rơle báo rẽ kiểu điện từ