Un clignotant est utilisé pour allumer et éteindre les lampes en rythme. Dans le cas le plus connu, les clignotants font partie des indicateurs de direction des véhicules à moteur et y commandent les clignotants, de sorte que, dans ce cas d'utilisation, la fonction exacte de la centrale clignotante est spécifiée dans les lois applicables par des réglementations détaillées sur l'équipement, comme pour l'Allemagne dans le StVZO ou pour l'Autriche dans le KFG.
Notions de base
L'application la plus courante d'un clignotant est la commutation de lampes de signalisation, par exemple dans la construction ferroviaire ou automobile. Le circuit est souvent configuré de telle manière que les processus de commutation peuvent être entendus comme un clic clair ou par un autre signal. Dans le véhicule à moteur, il rappelle au conducteur de réinitialiser le clignotant si cela ne se produit pas automatiquement; dans d'autres applications, il facilite le dépannage en cas de panne d'un clignotant. La fréquence de clignotement est comprise entre 60 et 120 cycles par minute, en fonction de l'unité clignotante. Les clignotants sont conçus pour une tension et un courant spécifiques. Lors du remplacement, assurez-vous que la puissance et le nombre de lampes correspondent aux données de l'unité clignotante. Dans la technologie des véhicules, il faut tenir compte du fait que dans les véhicules à moteur très anciens et certains véhicules à deux roues, des indicateurs moins puissants de 18 ou 15 watts de puissance (normalement 21 watts) ou d'autres tensions embarquées (6 volts) que ce qui est courant aujourd'hui (12 volts, parfois 24 volts) ont été installés. Ceci doit être pris en compte lors de l'échange. Cependant, il existe également des clignotants compatibles avec les LED qui peuvent gérer la faible consommation d'énergie des rénovations de diodes électroluminescentes (lampes LED).
Fahrzeugtechnik
Disposition et fonction
Chaque unité clignotante se compose d'un générateur d'impulsions et d'un disjoncteur. Le disjoncteur peut être un relais ou un transistor (relais à semi-conducteurs). L'unité de clignotant est connectée à la borne 15, dite «allumage plus», et est prête à fonctionner après avoir mis le contacteur d'allumage. Le commutateur de sens de marche est commuté entre le bloc clignotant et les feux clignotants. Il s'agit d'un commutateur qui est interrompu en position médiane. En position médiane, le clignotant ne fonctionne pas - il ne devient actif que lorsque l'interrupteur est commuté dans l'un des deux sens de déplacement (gauche ou droite). Lorsque le contacteur de détresse est activé, le bloc clignotant est alimenté indépendamment de la position de la serrure de contact et du commutateur de direction, et tous les clignotants du véhicule sont activés.
Certains fabricants s'écartent de cette structure standard. Dans ces systèmes de clignotement, l'interconnexion s'étend initialement du contact plus au commutateur de sens de marche, de ses deux contacts sortants à un clignotant à deux circuits puis aux feux clignotants respectifs. Il existe également des unités clignotantes qui sont signalées par transmission de données numériques en série ce qu'elles doivent faire. Les dispositifs combinés pour feux de détresse / indicateurs de direction génèrent les signaux des feux de détresse et des indicateurs de direction en un seul appareil.
Alors que les unités clignotantes bimétalliques se débrouillent avec deux contacts de connexion, d'autres unités clignotantes nécessitent trois contacts de connexion ou plus. Il existe des unités clignotantes - en particulier des unités clignotantes combinées avec commande à deux circuits - qui ont jusqu'à huit contacts de connexion.
Ce que tous les dispositifs clignotants ont en commun, c'est qu'ils peuvent détecter les lampes défectueuses. Cela a déjà été fait avec les premiers dispositifs clignotants bimétalliques et à fil chaud basés sur les constantes de temps thermiques et la puissance de chauffage, qui est proportionnelle au carré du courant de charge. Une séquence de clignotement plus rapide était la marque d'une panne de lampe. Les clignotants électroniques nécessitent une mesure de courant (shunt) pour cette fonction et simulent le signal de panne de la même manière.
Les clignotants entièrement électroniques génèrent souvent le son de clignotement typique du relais (plus présent).
Rythmes clignotants
On distingue deux cartes clignotantes sur les véhicules automobiles:
- Indicateurs de direction
- Feux de détresse
Les indicateurs de direction sont le clignotement synchrone des indicateurs d'un côté du véhicule; lorsque les feux de détresse clignotent, tous les clignotants du véhicule s'allument Les feux de détresse ont été homologués dans les véhicules automobiles à partir de 1963. Dans les véhicules plus anciens équipés d'unités clignotantes bimétalliques et à fil chaud, une unité clignotante supplémentaire était nécessaire, qui a dû être modernisée. Les deux clignotants étaient connectés à un interrupteur spécial de feux de détresse, les feux de détresse ayant la priorité. Dès la fin des années 1960, toutes les nouvelles voitures sont équipées de clignotants combinés de direction et de détresse. A partir du 1er janvier 1973, les voitures anciennes devaient être équipées de feux de détresse.
Les unités de feux de détresse dédiées diffèrent des unités de clignotant en partie en termes de fréquence, mais généralement en termes de cycle de service. Dans le cas des feux de détresse, les feux sont allumés pendant une durée plus courte et éteints plus longtemps afin de protéger le véhicule plus longtemps avec une charge de batterie. À partir des années 1970, un relais clignotant a été commuté sur toutes les cartes clignotantes au moyen d'un interrupteur. Dans les véhicules automobiles d'aujourd'hui, les indicateurs sont contrôlés via des systèmes de bus et l'unité de commande d'alimentation de bord; Ici, le mode de clignotement des feux de détresse - avec le moteur arrêté - est souvent équipé de temps de phase différents (phase d'éclairage plus courte) pour protéger la batterie du véhicule, car cela peut être mis en œuvre de manière économique à l'aide d'un logiciel.
La panne de la lampe est indiquée par une fréquence de clignotement accrue, voir section Structure et fonctionnement.
Types de clignotants
Différents types de clignotants ont été conçus et utilisés au fil des ans. Ce sont entre autres:
- Flasher thermique
- Clignotant bimétallique
- Clignotant à fil chaud
- Clignotant pneumatique
- Clignotant électronique
- Centrales clignotantes connectées de manière conventionnelle avec minuterie électronique et contrôle de panne de lampe
- Centrales clignotantes numériques qui reçoivent leur signal via une connexion de bus série
Clignotant bimétallique
Les premiers clignotants utilisaient un bilame pour retarder la combinaison et la chute, qui est périodiquement chauffé par un serpentin chauffant. Le contact bimétallique est conçu comme un contact normalement fermé et est connecté en série avec la bobine de chauffage. C'est pourquoi ces clignotants n'ont besoin que de deux connexions. Lorsque l'interrupteur de sens de marche est désactivé, le bilame est froid et le contact normalement fermé est fermé.
Lorsque le commutateur de sens de marche est activé, un courant circule à travers le bilame, la bobine chauffante et les lampes clignotantes. Le serpentin chauffant chauffe le bilame. Le contact normalement fermé est ouvert après quelques secondes par le bimétallique de flexion, de sorte que les voyants et la bobine de chauffage se trouvant en série sont mis hors tension. Le contact de commutation ouvert interrompt maintenant le flux de courant; le bilame refroidit, après quoi le contact de commutation se referme. Ce processus est répété périodiquement.
Ce type de centrale clignotante a deux caractéristiques particulières liées à la conception: d'une part, le premier intervalle de clignotement dure plus longtemps que les suivants (car le bilame doit d'abord chauffer suffisamment), et d'autre part, la défaillance d'une lampe clignotante entraîne une augmentation significative de la fréquence de clignotement (car le flux de courant est plus faible et le bilame chauffe donc moins, donc il se plie moins et se refroidit à nouveau plus rapidement). Aujourd'hui, le clignotant bimétallique n'est utilisé que dans les véhicules automobiles historiques (oldtimers).
Clignotant à fil chaud
Les clignotants à fil chaud ont été utilisés dans les véhicules jusqu'aux années 1990. Ces clignotants fonctionnent comme suit: Au repos, un fil chaud (voir aussi instrument à fil chaud), un électroaimant et les ampoules à allumer sont connectés en série. La résistance du fil chaud et d'une résistance série est si grande que le courant qui circule est trop faible pour faire briller les lampes. Devant la bobine magnétique, semblable à un relais, il y a une armature qui est éloignée de la bobine par le fil chaud et froid sous tension.
Le fil est maintenant chauffé par le flux de courant, se dilate et permet à l'armature d'être de plus en plus attirée par le champ magnétique de la bobine. A la fin de ce mouvement, l'armature atteint un contact de commutation qui court-circuite le fil chaud. Le courant circule maintenant à travers la bobine directement vers l'ampoule. La lampe à incandescence s'allume car la chute de tension dans la bobine n'est que légère. Alors que la force magnétique de la bobine, à travers laquelle circule le fort courant de la lampe, attire d'autant plus l'armature, le fil chauffant se refroidit et tente de se raccourcir à nouveau. Après avoir suffisamment refroidi, le fil chaud se contracte tellement qu'il peut éloigner l'armature de la bobine contre la force magnétique et ouvrir le contact. La lampe s'éteint et le processus recommence.
L'avantage du principe est la prise en charge de la force de contact et la libération du contact (effet de rétroaction), de sorte que le contact est épargné et dure plus longtemps.
Il existe des clignotants à fil chaud qui commencent par la phase claire et ceux qui commencent par la phase sombre. Dans le cas d'unités clignotantes qui commencent par une phase sombre, celle-ci est raccourcie par une propriété de l'ampoule. Les lampes à incandescence sont des thermistances PTC et ont une résistance environ dix fois plus faible lorsqu'elles sont éteintes que lorsqu'elles sont en fonctionnement. L'ampoule, qui est froide lorsque le clignotant est allumé, fait circuler un courant nettement plus élevé, ce qui conduit à une expansion plus rapide du fil chaud, de sorte que le clignotant passe à la phase d'éclairage dans le temps légalement prescrit. Pendant le fonctionnement normal de clignotement, la lampe à incandescence ne refroidit jamais complètement, ce qui signifie que son comportement PTC est moins important.
L'inconvénient de ces clignotants est qu'ils sont très sensibles aux fluctuations de tension. En cas de sous-tension, la fréquence de clignotement de la centrale clignotante diminue. De plus, le principe est sujet au vieillissement: le fil ne doit jamais atteindre la plage plastique lorsqu'il est chauffé, mais doit pouvoir devenir le plus chaud possible à cause de la course. C'est pourquoi certaines unités clignotantes à fil chaud ont une vis de réglage pour le fil chauffant. Après avoir réglé la fréquence de clignotement correcte à l'aide de la vis de réglage, ce n'est pas facile et doit être confié à un spécialiste.
Clignotant pneumatique
Dans les années 1960, il y avait aussi des clignotants avec retard de commutation pneumatique. Dans ce type de type clignotant, un petit piston est tiré dans un cylindre par une bobine à travers laquelle le courant de la lampe circule, jusqu'à ce qu'il provoque la commutation d'une armature et interrompt ainsi le courant de la lampe et de la bobine. Un ressort pousse alors le piston hors du cylindre jusqu'à ce que le courant soit remis sous tension. L'armature est alternativement attirée et libérée par le solénoïde.
L'armature commande les contacts pour le courant de la lampe clignotante. En principe, un tel clignotant fonctionne comme un klaxon. Cependant, la fréquence de l'induit oscillant est beaucoup trop élevée pour la commande des clignotants. Pour cette raison, le mouvement de l'induit de ce clignotant est ralenti par une buse d'air. La buse d'air ralentit l'air déplacé par le piston et amortit le mouvement du piston. Le terme "pneumatique" est dérivé de ce soi-disant frein à air.
Les clignotants pneumatiques sont largement indépendants de la charge. La particularité de ce type était l'applicabilité universelle avec différentes tensions de système électrique, par ex. B. avec Pneutron type AB 16: 2 à 6 × 26 W à 6 ou 12 V. Cependant, ils n'ont été utilisés que dans une mesure limitée - principalement comme feux de détresse. Cependant, cette technologie a été rapidement remplacée par des clignotants électroniques.
Clignotant électronique
À partir de la fin des années 1960, des clignotants avec un générateur d'impulsions électronique ont été utilisés. Celui-ci était initialement constitué de composants discrets. A cet effet, des résistances, des condensateurs et des transistors ont été connectés pour former un multivibrateur dit astable. Des relais et parfois des transistors ont été utilisés comme disjoncteurs. À partir du milieu des années 1970 environ, les composants discrets ont été de plus en plus remplacés par des circuits intégrés (par exemple, un circuit intégré de minuterie de type NE555). Depuis 1981, il existe des CI d'indicateur spéciaux qui prennent également en charge le contrôle de défaillance basé sur une mesure de courant. Les CI indicateurs largement utilisés sont z. B. le U643B et le U6043B d'Atmel.
Si l'une des ampoules tombe en panne, le courant circulant dans l'unité clignotante est réduit. Le circuit de commande intégré reconnaît cela et double la fréquence de clignotement - imitant le comportement lié au système des clignotants bimétalliques historiquement utilisés. Les clignotants pour le fonctionnement de la remorque ont une sortie supplémentaire (C2) pour commander le voyant spécial de la remorque, qui permet au conducteur du véhicule de vérifier les indicateurs de direction de la remorque si nécessaire. Les clignotants électroniques ont une fréquence très constante et sont insensibles à la température et à la tension. Les clignotants pour 12 volts fonctionnent également parfaitement à 9 volts. De ce fait, ces clignotants ont un rythme de clignotement constant même en cas de panne si la tension de bord a chuté de manière significative. À partir de la fin des années 1990 environ, ces clignotants séparés ont été remplacés par des solutions intégrées dans le système électrique central du véhicule.
Flasher intégré
Dans les véhicules modernes, il n'y a plus de centrale clignotante séparée installée. Le clignotement (allumage et extinction) est généré dans une unité de commande centrale, généralement l'unité de commande d'alimentation électrique de bord (Body Control Module, BCM; chez Ford également appelé Generic Electronic Module, GEM). Ceci est contrôlé par le commutateur indicateur, à travers lequel seul un petit courant de commande circule. Le courant pour les voyants est commuté via l'électronique de l'unité de commande. Avec cette technologie, comme avec les clignotants séparés, il est possible de détecter une panne de lampe en surveillant en interne le courant de la lampe dans l'unité de contrôle. Comme avec l'ancienne technologie, le conducteur reçoit alors un retour via la fréquence de clignotement plus élevée, éventuellement également via un message texte dans le combiné d'instruments (par exemple "Clignotant avant droit - veuillez vérifier!"). Le contrôle acoustique du processus de clignotement est généralement mis en œuvre par un petit haut-parleur (piézo) derrière le tableau de bord (généralement installé dans le groupe d'instruments), certains groupes d'instruments utilisant même des échantillons audio très réalistes de relais de clignotants à clic. En plus de la panne d'une lampe, les unités de commande détectent également les courts-circuits et éteignent les circuits de lampe concernés sans déclencher le fusible. Dès que le dommage est réparé, la lampe correspondante s'allume à nouveau. Certains véhicules sont également équipés d'un petit relais installé qui sert exclusivement à générer un clic au rythme de la fréquence de clignotement.
Contrôle des erreurs
Comme déjà mentionné, les unités clignotantes ont une fonction spéciale qui surveille les lampes clignotantes. Ce contrôle d'erreur peut être effectué de manière optique ou acoustique. Si une ampoule tombe en panne, le flux de courant dans le circuit du clignotant est réduit. La centrale clignotante fonctionne alors à deux fois la fréquence de découpage et indique au conducteur qu'il y a un défaut dans le système clignotant: audible par le tic-tac plus rapide et visible par le clignotement plus rapide du voyant vert. En plus de doubler la fréquence de clignotement, il est également possible de mettre en œuvre un contrôle de panne en n'activant pas la lampe témoin. Il existe essentiellement deux options pour vérifier le fonctionnement des indicateurs sur les véhicules tracteurs avec remorques, la commande à circuit unique et la commande à double circuit.
Avec la commande à circuit unique, la remorque et le véhicule tracteur ont un circuit de commande commun. Deux voyants lumineux sont commandés via le circuit de commande au rythme de la fréquence de clignotement. Si un ou plusieurs feux clignotants du véhicule tracteur ou de la remorque tombent en panne, les deux témoins lumineux restent éteints. Avec ce système, il n'est pas possible d'attribuer un défaut de lampe à la remorque ou au véhicule tracteur. La fréquence de clignotement reste inchangée.
Avec la commande à deux circuits, il existe des circuits de commande séparés avec des voyants de commande séparés pour la remorque et pour le véhicule tracteur. Si une lampe témoin reste sombre, une attribution claire du défaut lampe est possible. Selon le voyant qui ne s'allume pas, il y a un défaut de lampe sur le véhicule tracteur ou sur la remorque. La fréquence de clignotement reste également inchangée dans ce système.
Autres utilisations
Les clignotants sont également utilisés pour les messages d'erreur dans les commandes électroniques et dans certains appareils ménagers.
Les clignotants sont également utilisés dans les systèmes de surveillance, les feux de signalisation, les croix de Saint-André, etc. A. Systèmes de signalisation.