Un lampeggiatore viene utilizzato per accendere e spegnere le luci in modo ritmico. Nel caso più noto, i lampeggiatori fanno parte degli indicatori di direzione dei veicoli a motore e qui commutano gli indicatori di direzione, per cui per questa applicazione l'esatta funzione del lampeggiatore è specificata nelle leggi pertinenti attraverso dettagliate normative sulle apparecchiature, come per la Germania nella StVZO o per l'Austria nella KFG.

Nozioni di base

L'applicazione più comune per un lampeggiatore è l'accensione di lampade di segnalazione, ad esempio nell'ingegneria ferroviaria o automobilistica. Il circuito è spesso impostato in modo tale che i processi di commutazione possano essere ascoltati come un clic chiaro o da un altro segnale. Nell'autoveicolo ricorda al guidatore di resettare l'indicatore di direzione se questo non avviene automaticamente; in altre applicazioni facilita la risoluzione dei problemi in caso di guasto di un indicatore di direzione. La frequenza di lampeggio è compresa tra 60 e 120 cicli al minuto, a seconda del lampeggiatore. I lampeggiatori sono progettati per una tensione specifica e una corrente specifica. In fase di sostituzione assicurarsi che la potenza e il numero di lampade corrispondano ai dati del lampeggiatore. Nella tecnologia dei veicoli, si deve tenere conto del fatto che in veicoli a motore molto vecchi e alcuni veicoli a due ruote sono stati installati indicatori meno potenti di 18 o 15 watt (normalmente 21 watt) o altre tensioni di bordo (6 volt) rispetto a quelle comuni oggi (12 volt, a volte 24 volt). Questo deve essere preso in considerazione durante lo scambio. Tuttavia, esistono anche lampeggiatori compatibili con LED in grado di gestire il minor consumo energetico dei retrofit con diodi a emissione di luce (lampade a LED).

tecnologia dei veicoli

Layout e funzione

Ciascun lampeggiatore è costituito da un generatore di impulsi e da un interruttore automatico. L'interruttore può essere un relè o un transistor (relè a stato solido). Il lampeggiatore è collegato al morsetto 15, il cosiddetto "accensione plus", ed è pronto per il funzionamento dopo aver inserito il commutatore di accensione. L'interruttore di direzione è commutato tra il lampeggiatore e le luci lampeggianti. Questo è un interruttore a levetta che viene interrotto nella posizione centrale. Nella posizione centrale, il lampeggiatore non funziona: si attiva solo quando l'interruttore viene commutato in una delle due direzioni di marcia (sinistra o destra). Quando viene azionato l'interruttore delle luci di emergenza, il lampeggiatore viene alimentato indipendentemente dalla posizione del blocchetto di accensione e dell'interruttore di direzione e tutti gli indicatori del veicolo si attivano.

Alcuni produttori si discostano da questa struttura standard. In questi sistemi di lampeggiamento l'interconnessione va inizialmente dal plus di accensione all'interruttore di direzione di marcia, dai suoi due contatti in uscita ad un lampeggiante a due circuiti e poi ai rispettivi lampeggianti. Ci sono anche lampeggiatori che vengono segnalati tramite trasmissione dati digitale seriale cosa devono fare. La combinazione di luci di emergenza / indicatori di direzione genera i segnali delle luci di emergenza e l'indicatore di direzione in un unico dispositivo.

Mentre i lampeggiatori bimetallici se la cavano con due contatti di collegamento, gli altri lampeggiatori richiedono tre o più contatti di collegamento. Esistono lampeggiatori, in particolare lampeggiatori combinati con comando a due circuiti, che hanno fino a otto contatti di collegamento.

Ciò che tutti i lampeggiatori hanno in comune è che possono rilevare le lampade difettose. Questo era già stato fatto con i primi lampeggiatori bimetallici ea filo caldo basati sulle costanti termiche di tempo e sulla potenza di riscaldamento, che è proporzionale al quadrato della corrente di carico. Una sequenza lampeggiante più veloce era il segno distintivo di un guasto della lampada. I lampeggiatori elettronici richiedono una misura di corrente (shunt) per questa funzione e simulano allo stesso modo il segnale di guasto.

I lampeggiatori completamente elettronici spesso generano il tipico suono di lampeggio del relè (non più presente).

Ritmi lampeggianti

Si distingue tra due schede lampeggianti sui veicoli a motore:

• Indicatori di direzione
• Luci di avvertimento di pericolo

Il lampeggiamento degli indicatori di direzione indica il lampeggio sincrono degli indicatori di direzione su un lato del veicolo; quando le luci di emergenza lampeggiano, si accendono tutti gli indicatori di direzione del veicolo Le luci di segnalazione di pericolo sono state omologate sui veicoli a motore dal 1963. Nei veicoli più vecchi dotati di lampeggiatori bimetallici ea filo caldo, era necessario un lampeggiatore aggiuntivo, che doveva essere adattato. Entrambi i lampeggiatori erano collegati a uno speciale interruttore dei lampeggiatori di emergenza, con la priorità delle luci di emergenza. Dalla fine degli anni '1960, tutte le nuove auto furono equipaggiate con dispositivi combinati di segnalazione direzionale e lampeggiatore di emergenza. Dal 1 gennaio 1973, anche le vecchie auto dovevano essere dotate di luci di emergenza.

I lampeggiatori di emergenza dedicati differiscono dai lampeggiatori in parte in termini di frequenza, ma generalmente in termini di ciclo di lavoro. Nel caso delle luci di emergenza, le luci vengono accese per un periodo di tempo più breve e spente più a lungo per proteggere il veicolo più a lungo con una carica della batteria. Dagli anni '1970 in poi, un relè lampeggiatore è stato commutato su tutte le carte lampeggiatore utilizzando un interruttore. Negli autoveicoli odierni, gli indicatori sono controllati tramite sistemi bus e la centralina della rete di bordo; In questo caso la modalità di avvertimento pericolo - a motore spento - è spesso dotata di tempi di fase diversi (fase di illuminazione più breve) per proteggere la batteria del veicolo, poiché ciò può essere fatto a costi contenuti utilizzando il software.

Il guasto della lampada è indicato da una maggiore frequenza di lampeggio, vedere la sezione Struttura e funzione.

Tipi di lampeggiatore

Negli anni sono state progettate e utilizzate varie tipologie di lampeggiatori. Questi sono tra gli altri:

• Lampeggiatore termico
  • Lampeggiatore bimetallico
  • Lampeggiatore a filo caldo
• Lampeggiatore pneumatico
• Lampeggiatore elettronico
  • Lampeggiatori convenzionalmente collegati con timer elettronico e controllo guasti lampada
  • Lampeggiatori digitali che ricevono il segnale tramite una connessione bus seriale

Lampeggiatore bimetallico

I primi lampeggiatori utilizzavano una striscia bimetallica per ritardare la tuta e la caduta, che viene periodicamente riscaldata da una serpentina di riscaldamento. Il contatto bimetallico è progettato come contatto di apertura e collegato in serie con la bobina di riscaldamento. Questo è il motivo per cui questi lampeggiatori necessitano solo di due collegamenti. Quando l'interruttore di direzione di marcia è spento, il bimetallo è freddo e il contatto normalmente chiuso è chiuso.

Quando viene attivato l'interruttore di direzione di marcia, una corrente scorre attraverso la striscia bimetallica, la bobina di riscaldamento e le lampade lampeggianti. La serpentina di riscaldamento riscalda la striscia bimetallica. Il contatto normalmente chiuso viene aperto dopo alcuni secondi dal bimetallo di piegatura, per cui vengono diseccitate sia le spie di segnalazione che la bobina di riscaldamento in serie. Il contatto di commutazione aperto ora interrompe il flusso di corrente; la striscia bimetallica si raffredda, dopodiché il contatto di commutazione si richiude. Questo processo viene ripetuto periodicamente.

Questo tipo di lampeggiatore presenta due particolari caratteristiche progettuali: da un lato il primo intervallo di lampeggiamento dura più a lungo del successivo (perché la striscia bimetallica deve prima riscaldarsi sufficientemente), dall'altro il guasto di un lampeggiante determina un aumento significativo della frequenza di lampeggio (perché il flusso di corrente è inferiore e il nastro bimetallico quindi si riscalda di meno, quindi si piega di meno e si raffredda anche più rapidamente). Oggi il lampeggiatore bimetallico è utilizzato solo nei veicoli a motore storici (oldtimer).

Lampeggiatore a filo caldo

I lampeggiatori a filo caldo sono stati utilizzati nei veicoli fino agli anni '1990. Questi lampeggiatori funzionano come segue: In stato di riposo, un filo caldo (vedi anche strumento filo caldo), un elettromagnete e le lampadine da accendere sono collegati in serie. La resistenza del filo caldo e di una resistenza in serie è così grande che la corrente che scorre è troppo piccola per far brillare le lampade. Davanti alla bobina magnetica, simile a un relè, c'è un'armatura che è tenuta lontana dalla bobina dal filo caldo freddo in tensione.

Il filo ora viene riscaldato dal flusso di corrente, si dilata e permette all'armatura di essere sempre più attratta dal campo magnetico della bobina. Al termine di questo movimento, l'armatura raggiunge un contatto di commutazione che cortocircuita il filo caldo. La corrente ora scorre attraverso la bobina direttamente alla lampadina. La lampada a incandescenza si accende perché la caduta di tensione sulla bobina è solo minima. Mentre la forza magnetica della bobina attraverso la quale scorre la forte corrente della lampada, attrae sempre di più l'armatura, il filo riscaldante si raffredda e cerca di accorciarsi nuovamente. Dopo essersi raffreddato sufficientemente, il filo caldo si contrae così tanto da poter allontanare l'armatura dalla bobina contro la forza magnetica e aprire il contatto. La lampada si spegne e il processo ricomincia.

Il vantaggio del principio è il supporto della forza di contatto e il rilascio del contatto (effetto feedback), in modo che il contatto sia risparmiato e duri più a lungo.

Esistono lampeggiatori a filo caldo che iniziano con la fase chiara e quelli che iniziano con la fase buia. Per i lampeggiatori che iniziano con una fase buia, questa viene accorciata da una proprietà della lampadina. Le lampade a incandescenza sono termistori PTC e hanno una resistenza che è circa dieci volte inferiore quando sono spente rispetto a quando sono in funzione. La lampadina, che è fredda all'accensione del lampeggiatore, fa fluire una corrente notevolmente più elevata, che porta ad una più rapida espansione del filo caldo, in modo che il lampeggiatore passi alla fase di luce nel tempo prescritto dalla legge. La lampada a incandescenza non si raffredda mai completamente durante il normale funzionamento lampeggiante, il che significa che il suo comportamento PTC è meno importante.

Lo svantaggio di questi lampeggiatori è che sono molto sensibili alle fluttuazioni di tensione. In caso di sottotensione la frequenza di lampeggio del lampeggiatore diminuisce. Inoltre, il principio è soggetto ad invecchiamento: il filo non deve mai raggiungere la portata plastica quando riscaldato, ma deve essere lasciato che diventi il ​​più caldo possibile a causa della corsa. Questo è il motivo per cui alcuni lampeggiatori a filo caldo hanno una vite di regolazione per il filo di riscaldamento. Dopo aver impostato la corretta frequenza di lampeggiamento usare la vite di regolazione non è facile e deve essere affidato a uno specialista.

Lampeggiatore pneumatico

Negli anni '1960 c'erano anche lampeggiatori con ritardo di commutazione pneumatico. Con questo tipo di lampeggiatore, un piccolo pistone viene trascinato in un cilindro da una bobina attraverso la quale scorre la corrente della lampada, fino a provocare la commutazione di un'armatura e quindi l'interruzione della corrente della lampada e della bobina. Una molla quindi spinge di nuovo il pistone fuori dal cilindro fino a quando l'alimentazione non viene riattivata. L'armatura viene alternativamente attratta e rilasciata dal solenoide.

L'armatura comanda i contatti per la corrente del lampeggiante. In linea di principio, un tale lampeggiatore funziona come un clacson. Tuttavia, la frequenza dell'armatura oscillante è troppo elevata per il controllo dell'indicatore di direzione. Per questo motivo il movimento dell'indotto di questo lampeggiatore è rallentato da un ugello ad aria. L'ugello dell'aria decelera l'aria spostata dal pistone e smorza il movimento del pistone. Il termine "pneumatico" deriva da questo cosiddetto freno pneumatico.

I lampeggiatori pneumatici sono ampiamente indipendenti dal carico. La particolarità di questo tipo era l'applicabilità universale con diverse tensioni del sistema elettrico, ad es. B. con Pneutron tipo AB 16: da 2 a 6 × 26 W a 6 o 12 V. Tuttavia, sono stati utilizzati solo in misura limitata, principalmente come luci di emergenza. Tuttavia, questa tecnologia è stata rapidamente sostituita da lampeggiatori elettronici.

Lampeggiatore elettronico

Dalla fine degli anni '1960 furono utilizzati lampeggiatori con generatore di impulsi elettronico. Inizialmente consisteva in componenti discreti. A tale scopo, resistori, condensatori e transistor sono stati collegati per formare un cosiddetto multivibratore astabile. Relè e occasionalmente anche transistor sono stati utilizzati come interruttori automatici. A partire dalla metà degli anni '1970, i componenti discreti sono stati sempre più sostituiti da circuiti integrati (ad esempio IC timer tipo NE555). Dal 1981 esistono circuiti integrati indicatori speciali che assumono anche il controllo dei guasti sulla base di una misurazione della corrente. I circuiti integrati indicatori ampiamente utilizzati sono z. B. l'U643B e l'U6043B di Atmel.

Se una delle lampadine si guasta, la corrente che scorre attraverso il lampeggiatore si riduce. Il circuito di controllo integrato lo riconosce e raddoppia la frequenza di lampeggiamento, imitando il comportamento relativo al sistema dei lampeggiatori bimetallici storicamente utilizzati. I lampeggiatori per il funzionamento del rimorchio dispongono di un'uscita aggiuntiva (C2) per il controllo della speciale spia del rimorchio, che consente al conducente del veicolo di controllare gli indicatori di direzione sul rimorchio secondo necessità. I lampeggiatori elettronici hanno una frequenza molto costante e sono insensibili alla temperatura e alla tensione. I lampeggiatori per 12 volt funzionano correttamente anche a 9 volt. Di conseguenza, questi lampeggiatori hanno un ritmo di lampeggiamento costante anche in caso di guasto se la tensione di bordo è diminuita in modo significativo. A partire dalla fine degli anni '1990, questi lampeggiatori separati sono stati sostituiti da soluzioni integrate nell'impianto elettrico centrale del veicolo.

Lampeggiatore integrato

Nei veicoli moderni non è più installato un lampeggiatore separato. Il lampeggio (accensione e spegnimento) viene generato in un'unità di controllo centrale, solitamente la cosiddetta unità di controllo dell'alimentazione di bordo (Body Control Module, BCM; in Ford chiamata anche Generic Electronic Module, GEM). Questo è controllato dall'interruttore dell'indicatore, attraverso il quale scorre solo una piccola corrente di controllo. La corrente per le spie di controllo viene commutata tramite l'elettronica dell'unità di controllo. Con questa tecnologia, come con i lampeggiatori separati, è possibile rilevare un guasto della lampada monitorando internamente la corrente della lampada nell'unità di controllo. Come con la vecchia tecnologia, il conducente riceve quindi un feedback tramite la frequenza di lampeggio più alta, eventualmente anche tramite un messaggio di testo nel quadro strumenti (ad es. "Spia dell'indicatore di direzione anteriore destro - controllare!"). Il controllo acustico del processo di lampeggiamento è solitamente implementato da un piccolo altoparlante (piezoelettrico) dietro il cruscotto (solitamente installato nel quadro strumenti), con alcuni quadri strumenti che utilizzano anche campioni audio molto realistici di clic dei relè lampeggianti. Oltre al guasto di una lampada, le centraline rilevano anche i cortocircuiti e spengono i circuiti della lampada interessati senza far scattare il fusibile. Non appena il danno è stato riparato, la lampada corrispondente viene riattivata. Su alcuni veicoli è installato anche un piccolo relè che serve esclusivamente a generare un clic ritmato con la frequenza del lampeggio.

Controllo degli errori

Come particolarità, come già accennato, i lampeggiatori hanno una funzione di monitoraggio per i lampeggiatori. Questo controllo degli errori può essere eseguito otticamente o acusticamente. Se una lampadina si guasta, il flusso di corrente nel circuito del lampeggiatore viene ridotto. Il lampeggiatore funziona quindi con il doppio della frequenza di commutazione e segnala al guidatore che c'è un guasto nel sistema di lampeggiamento: udibile dal ticchettio più veloce e visibile dal lampeggio più veloce della spia verde. Oltre a raddoppiare la frequenza di lampeggio, è anche possibile implementare il controllo dei guasti non attivando la spia di controllo. Esistono fondamentalmente due opzioni per il controllo del funzionamento degli indicatori sui veicoli trainanti con rimorchi, il comando a circuito singolo e il comando a circuito doppio.

Con il controllo a circuito singolo, sia il rimorchio che il veicolo trainante hanno un circuito di controllo comune. Due spie luminose sono controllate tramite il circuito di controllo al ritmo della frequenza lampeggiante. Se una o più luci lampeggianti sul veicolo trainante o sul rimorchio si guastano, entrambe le luci di controllo rimangono spente. Con questo sistema non è possibile assegnare un guasto alla lampada al rimorchio o al veicolo trainante. La frequenza di lampeggio rimane invariata.

Con il controllo a due circuiti, ci sono circuiti di controllo separati con luci di controllo separate per il rimorchio e per il veicolo trainante. Se una spia di controllo rimane spenta, è possibile un'assegnazione chiara del guasto della lampada. A seconda di quale spia non si accende, è presente un guasto della spia sul veicolo trainante o sul rimorchio. Anche in questo sistema la frequenza di lampeggiamento rimane invariata.

Altri usi

I lampeggiatori vengono utilizzati anche per i messaggi di errore nei controlli elettronici e in alcuni elettrodomestici.

I lampeggiatori sono utilizzati anche nei sistemi di sorveglianza, semafori, croci di Sant'Andrea e simili. A. Sistemi di segnale.