Ранее было рассмотрено устройство и некоторые особенности работы TPMS solar - монитора давления в шинах автомобиля, причина ухода внутреннего блока в спящий режим и метод устранения этого недостатка (ссылка). В данной статье рассмотрена модернизация питания внутреннего блока, а именно: отказ от встроенного аккумулятора, солнечной панели и переход на бортовое питание автомобиля. Причины для перехода на бортовое питание:
- Встроенной солнечной панели блока не хватает для пополнения заряда аккумулятора постоянно включенного блока, особенно в пасмурный день;
- Литий-ионный аккумулятор плохо переносит жару и мороз, вследствие чего выйдет из строя примерно через пару лет (неоднократно проверено на аккумуляторе регистратора, который я менял два раза).
Для начала несколько измерений. Ток потребления блока в выключенном состоянии 17 мкА. Это очень хороший показатель. Если блок постоянно выключать, заряда хватит надолго, если вы пользуетель автомобилем несколько часов в день.
Ток потребления блока во включенном состоянии, с минимальной яркостью - 7,82 мА.
Подсветка экрана организована светодиодами с двух сторон. Одна сторона:
Вторая сторона. Вторые плюсовые контакты на каждой стороны звонятся между собой накоротко. Скорее всего это сделано для удобства разводки на плате питания подсветки.
С отключенной подсветкой ток потребления упал незначительно, до 7,12 мА.
Кстати, на ярком Солнце экран отлично читается. Это было немного неожиданно и приятно.
На столе в свете лампы уже не так отчетливо видно цифры. Возможно зависит от угла падения света.
Приступаю к модернизации. Для удобства работы отпаял провода аккумулятора и солнечной панельки. Оплеткой снял припой с торцов подсветки экрана. После этого подсветка легко извлеклась. Это действие необходимо мне для того, чтобы определиться, как и куда подключена подсветка, чтобы отключать подсветку на заглушенном автомобиле. Не хочу, чтобы экран ночью светился, привлекал внимание. Это немного усложнит подключение, но не сильно.
Подсветка двух сторон включена параллельно. Припаял провод к подключению катода (минуса) подсветки. Мультиметром нашел резистор R19, к которому идет подсветка и транзистор Q1, управления подсветкой.
Измеряю сопротивление резистора R19.
Рисую схему. Номинал резистора R19 точно не вспомнил, округлил до 300 Ом.
Для подключения блока к бортовой сети хочу использовать специальные разветвители. Они вставляются вместо предохранителя, в них устанавливаются извлеченный предохранитель и дополнительный предохранитель на ответвление. Никогда такими не пользовался, захотелось попробовать. Заказал разветвители на маркетплейсе под предохранители такого типа, как на авто. Оказалось, "микро" и "низкопрофильные мини", это одинаковые предохранители! Почему-то "микро" продают дороже, чем "низкопрофильные мини". За два "низкопрофильных мини" я отдал столько же, за сколько хотели продать один разветвитель "микро". Маркетинг блин, суровый и беспощадный к покупателям!
Для понижения напряжения бортовой сети до напряжения питания внутреннего блока TPMS, буду использовать понижающий DC-DC преобразователь, нашел пару разных для выбора. Подготовил провод питания, использовал три жилы от шлейфа, дополнительно изолировал его термоусадкой. Достоинства шлейфа: он плоский, удобно будет завести провод между стойкой и панелью торпедо.
От разветвителей откусил соединители, буду использовать пайку и термоусадочную трубку для изоляции.
Зачищаю провода. Сечение у них приличное. Главное, чтобы провод можно было залудить, а то мало ли...
Все прекрасно лудится, вздохнул с облегчением. К одному соединителю припаял резистор с сопротивлением 100 кОм, это будет управление транзистором подсветки Q1.
Из двух понижающих преобразователей выбрал один, подключение которого, с двух сторон платы, понравилось больше. Для защиты блока TPMS от повышенного напряжения DC-DC преобразователя, в случае его нестандартной работы, поставлю мощный стабилитрон с маркировкой 4,7. Проверка показала напряжение стабилизации 4,5 В. Устанавливаю на выходе понижающего DC-DC преобразователя напряжение 4 В. Это соответствует примерно 80 % заряда аккумулятора и не приведет к открытию стабилитрона.
Устанавливаю защитный стабилитрон на выход платы преобразователя. Для защиты платы преобразователя и стабилитрона, на входе преобразователя будет установлен слаботочный предохранитель 0,25 А. Для питания его номинала вполне хватит, как и для защиты.
Припаиваю к плате преобразователя входные и выходные провода.
На вход припаиваю предохранитель 0,25 А ранее припаянный к проводу разветвителя.
Изолирую предохранитель термоусадкой. В месте большой толщины термоусадки, на тонком проводе, зажимаю еще горячую термоусадку пинцетом. Конечно, можно на тонкий провод усадить несколько слоев тонкой термоусадки, но метод зажима термоусадки пинцетом достаточно надежный, рабочий.
В нижней части корпуса паяльником проплавил отверстие, облагородил его, удалив скальпелем оплавленный пластик. Вставил в отверстие провод и зафиксировал его стяжкой.
Отпаиваю резистор R8 1кОм, который управлял транзистором подсветки Q1 и припаиваю к базе транзистора Q1 провод управления, на который от разветвителя припаивал резистор 100 кОм.
Припаиваю провода питания идущие от понижающего DC-DC преобразователя, на штатное место подключения аккумулятора.
Проверка показала исправную работу, за исключением того, что яркость теперь максимальная и не регулируется. Я не учел то, что транзистор не просто включает подсветку, а через него сделана регулировка яркости с помощью широтно-импульсной модуляции. Не беда, максимальная яркость, как и ее регулировка, мне не нужны, можно уменьшить яркость, увеличив сопротивление токоограничивающего резистора R19 с 300 Ом до, например 1 кОм. Вместо R19 можно поставить отпаенный ранее резистор R8, сопротивление которого как раз 1 кОм. По размеру они одинаковые, не придется искать такой маленький SMD резистор. Заменил резистор, старый на всякий случай сохранил, припаяв на один контакт на месте установки резистора R8.
Проверяю работу блока. Яркость уменьшилась до нужной. Отлично!
Припаянный к базе транзистора Q1 провод от вибрации может оборваться, площадь колнтакта маленькая, провод будет болтаться. Надо дополнительно зафиксировать провод на плате. Чтобы не греть термопистолет, зафиксировал провод каплей клея.
Необходимо отключить родной разъем зарядки. Проще всего это сделать отпаяв один контакт диода D1, через который заряжался аккумулятор. Отпаял диод.
Зафиксировал диод клеем.
После сборки и проверки изолирую понижающий преобразователь термоусадкой. По-хорошему, в торцы надо было залить термоклей, для более надежной герметичности, а потом уже усаживать трубку термоусадки.
Еще одна проверка перед установкой блока на автомобиль. Все работает.
На следующий день приступил к установке блока. Решив череду мелких проблем, блок был установлен и подключен. Не понравилось, что разветвители очень легко вставляются в блок предохранителей. Считаю это их минусом. Пока не знаю, выпадут или нет. Может надо чем-то зафиксировать провода разветвителей.
Немного подробнее о установке и подключении. Одной из проблем было найти на внутреннем блоке предохранителей нужный предохранитель, который не отключается при переходе автомобиля Hyundai i40 в режим сна.
Предохранителей много, но какие из них можно использовать для моей цели? Нашел в интернете немного информации, какие предохранители за что отвечают.
Проблема в том, что многие системы авто спустя время переходят в спящий режим для экономии энергии: выключается магнитола, гаснет свет в салоне, гаснет свет в бардачке и т. д. Как это реализовано точно не известно, может выключается коммутация блоков, может где-то отключается силовое реле. Поисковики в этом деле не помогают, прямо не дают конкретных схем. Необходимо специально искать источник схем, который работает и среди кучи схем искать нужные, чтобы разобраться. Это долго и неэффективно. Воспользуемся таблицей назначения предохранителей.
Оранжевым маркером пометил те, которые, по моему мнению, не должны отключаться. Наверно с некоторыми ошибся, типа "РЧ-приемник". Скорее всего это радиочастотный усилитель магнитолы а не ключей.
Зеленым маркером пометил те, куда можно подключить отключаемую подсветку.
Так же в интернете поискал типовые схемы подключения охранной сигнализации, ведь сигнализации работают постоянно, им требуется постоянное питание. Например одна из инструкций советует подключиться к толстому проводу входного разъема, причем обязательно припаять провод.
Резать изоляцию и припаиваться к проводу не хочется, да и неудобно это без снятия панели. Не спорю припаяться к проводу надежно, но я попробую другой способ, с разветвителями. Извлекаю третий предохранитель (фото выше) для подключения подсветки и 36 для организации постоянного питания. Устанавливаю в разветвители родные и дополнительные предохранители, вставляю разветвители в блок предохранителей.
Минус подключаю под ближайшую, удобно откручиваемую гайку.
Оставляю до вечера. Проверка покажет правильность выбора.
Вечером проверяю, свечу фонариком смартфона на внутренний блок TPMS. Индикация есть, блок работает. При включении зажигания включается подсветка. Отлично!
А так выглядит с отключенной подсветкой в свете вспышки смартфона.
Еще пара фото при дневном свете осеннего хмурого дня, первая фотография без включенной подсветки, вторая с включенной подсветкой:
Считаю проект перехода внутренеего блока TPMS на питание от бортовой сети успешно завершенным.
Что по работе самой системы контроля давления шин? С наступлением холодов сигнал с датчиков задних колес не всегда ловится. Возможно надо поменять в датчиках батарейки. Так же не внушает доверия разведенная на плате антенна приемника. В ранних конструкциях антенна была навита проволокой, возможно чувствительность приемника была больше. Начну с батареек, а там посмотрим.
