Tachodimmer mit Pulsweitenmodulation

[9eor9]

Hallo,

schon länger hat es mich beschäftigt, wie man den Tacho automatisch dimmen kann.
Nach Umbau auf blaue LEDs

http://www.twingotuningforum.de/thread-7...C3%A4ndern
Beitrag 88

habe ich nun eine automatische Dimmung eingebaut. Sie funktioniert mit dem PWM (Pulsweitenmodulation) IC TL494IN (pulst hier mit ca. 37 kHz), wird in das Tachogehäuse integriert und ist von außen so gut wie unsichtbar. Lediglich ein kleiner weißer Punkt links im Tacho verrät den Umbau. Wird es im Auto heller, steigt die Helligkeit der LEDs ebenfalls. Ein Kondensator (47uF) am Steuereingang des TL494 bewirkt einen gleitenden Übergang der Helligkeit. Unter einen gewissen Wert, der vom weiterhin verwendeten (anderen) Dimmwiderstand bestimmt wird, sinkt die Helligkeit nicht. Im Schaltplan ist es so gezeichnet, dass die Dimmung nur bei eingeschaltetem Licht arbeitet, so wie serienmäßig. Man kann natürlich die PWM-Schaltung ebenfalls an Klemme 15 (Zündung) anschließen und nicht an das blaue Kabel vom Standlicht. Dann wird die Helligkeit der Tachobeleuchtung mit und ohne eingeschaltetes Licht angepasst.

Eine Menge Bastelei war es, nicht wirklich schwierig, aber es hat schon länger gedauert. Nachbau erwünscht, wer das aber in Angriff nimmt, muss Erfahrung mit sowas haben. Wer es einfacher haben will, baut die Platine in ein kleines Modulgehäuse ein und führt die Kabel aus dem Tacho heraus.
Materialkosten vielleicht 20€.
Danke an Harald_K und Ulli für Tipps bei der Entwicklung.

Die Platine vor dem Lackieren




Test mit LED-Lampe




Vorderseite der Tachoplatine
Zum Schutz gegen ständiges Hin- und Herbiegen der Leiterfolie wurde diese sowohl am Display, als auch an der Tachoplatine jeweils auf der Seite auf der sie NICHT festgeklebt ist mit Tesafilm fixiert, um eine Beschädigung zu vermeiden.
Vor dem Einbau ins Gehäuse natürlich wieder vorsichtig abziehen.


Hier ist das Kabel zum Dimmwiderstand noch falsch angeschlossen. Es muss an den unteren Lötpunkt.


Rückseite der Tachoplatine
Zum Schutz gegen ständiges Hin- und Herbiegen der Leiterfolie wurde diese sowohl am Display, als auch an der Tachoplatine jeweils auf der Seite auf der sie NICHT festgeklebt ist mit Tesafilm fixiert, um eine Beschädigung zu vermeiden.
Vor dem Einbau ins Gehäuse natürlich wieder vorsichtig abziehen.




Der Fototransistor SFH 309, der die Helligkeit im Auto misst (Kopf abgefeilt)




Einbaufertige umgebaute Tachoplatine




Fertig!




Schaltplan



Angehängt hier noch einmal der Schaltplan

[Broadcasttechniker]

Habe das jetzt mal überflogen, finde ich richtig gut.
Danke für deinen Dank, aber ich habe da meiner Erinnerung nach keine Aktien drin. Oder doch?

[9eor9]

Die 37kHz sind deine Aktien. Beim Prototyp waren es noch 15kHz!

Der Prototyp

[9eor9]

Die Position des Fototransistors hat sich als verbesserungsfähig erwiesen. Er ist zu weit oben angebracht und liegt daher zu stark im Schatten des Armaturenbretts. Deswegen verschenkt man bei trübem Wetter unnötig Helligkeit. Besser wäre wohl der Einbau unter dem Display, evtl 2 Stück parallel in ca. 7 cm Abstand (ohne sonstige Änderungen der Schaltung).

Wenn man mehrere Versionen des Fototransistors zur Auswahl hat, den empfindlicheren nehmen.
Als Dimmwiderstand kann man bei 8 parallelen normalen LEDs auch einen etwas höheren Wert einbauen, so etwa 680 Ohm bis 1kOhm.

Das Problem war, dass es am Anfang immer gut ausgesehen hat mit der Helligkeit im Dunkelbetrieb. Wenn man dann länger nachts fährt und schon müde ist, hat es geblendet. Letztlich bin ich bei 1kOhm gelandet.

[9eor9]

Jetzt ist die verbesserte Version einbaufertig.
Unten sieht man links und rechts die beiden empfindlicheren Fototransistoren SFH 309-5/6, die parallel angeschlossen sind.
http://www.eibtron.com Bestell-Nr. 665-5381

Eine deutliche Verbesserung!
Jetzt funktioniert er zur vollen Zufriedenheit.

[Supertramp]

@Georg
Finde dein Projekt auch sehr gut !
Kannst du vielleicht nochmal sagen, welche Funktion der Dimmwiderstand über dem Mosfet hat ?
Der macht dir doch fast die ganze Schaltung hinfällig.
Hab im Datenblatt gesehen, dass der Timing-Widerstand bei dir viel zu klein ist,
der Oszi könnte damit unkontrolliert schwingen.
Wie wärs mit diesen Werten für Ct und Rt : 10n und 3kOhm ?

[9eor9]

Du schreibst der Widerstand sei zu klein und empfiehlst mir einen kleineren Widerstand?? Als Minimum für Rt sind 1k8 angegeben, da sollte der 4k7 schon reichen.
Der Dimmwiderstand bestimmt die Dunkelhelligkeit, ausfallsicher. Die PWM dreht auf, wenn es hell wird.

[Supertramp]

dann hab ich mich verlesen mit dem Widerstand, komme aber leider nicht
auf deine 37 KHz, wenn Ct 6,8uF hat ?!
Mit dem Mosfet mag ja funktionieren, aber ist keine echte PWM mehr,
weil ständig Strom fließt !

[9eor9]

Der Kondensator hat ja auch 6,8nF.

[Supertramp]

gut, dann passt es.
Finde ich wie gesagt, alles ganz gut, für mich selber wollte ich das auch einbauen,
aber ohne Fototransistor, den würde ich gegen einen drehbaren Tachodimmer
austauschen, dann hat man was zum Spielen im Auto.....

[9eor9]

Das würde ich mir gut überlegen, denn dann bist du dauernd am drehen.

Ich bin ja nun schon viele Stunden damit gefahren und kann sagen, dass es sehr angenehm und völlig unauffällig funktioniert.
Mein Hauptbeweggrund war mit, dass ich blaue LEDs haben wollte, die richtig hell sind bei Sonnenschein. Dafür braucht man dann einen entsprechend weiten Regelbereich, der mit der PWM gut realisierbar ist.

[Supertramp]

wieso -dauernd- am rumdrehen ?
Mache das doch nur, wenn das Umgebungslicht sich ändert, (Tunnel, Nachtfahrt)
Sollte also nicht so oft vorkommen.
Ich weiß, es nervt bestimmt, hätte aber gerne noch gewußt,
was der 4k7 Ohm Widerstand an Klemme 15 soll ?
Also ich sehe das so: die Z-Diode hat unendlichen Widerstand,
damit hast du dir hier mit dem 4k7 Ohm Widerstand einen Pull-up gebastelt,
der Mosfet leitet permanent. Und bei 37 KHz siehst du ja nicht,
ob da die PWM überhaupt noch arbeitet.
Das Problem mit der Überspannung hast du sicher im Auge gehabt.
Das muss aber anders gelöst werden.

[9eor9]

Das IC zieht das Gate an Masse, dann leitet er nicht mehr. Für 37kHz sind meine Augen zu langsam, deswegen nehme ich ein Oszi.

Die FET-Stufe bietet die schon oben beschriebenen Möglichkeiten, nämlich dass sie entweder immer oder nur bei eingeschaltetem Licht funktioniert je nachdem, ob die eigentliche PWM an Klemme 15 (so habe ich es bei mir eingebaut) oder an Klemme 58 (Standlichtkabel) angeschlossen wird.

[Supertramp]

Hab mit dieser Antwort gerechnet !
Ok, ist ja alles halb so wild, es funktioniert ja !!!
Generell ist es meistens besser, einen N-Kanal Mosfet nach Masse zu ziehen,
bevor er angesteuert wird, hochohmig direkt, oder mit Spannungsteiler.
Wenn du die PWM mit an Klemme 15 hängst, hat den Vorteil,
dass die Dimmung noch arbeitet, auch wenn die Standlichtsicherung mal durchbrennt, naja...
Den Mosfet hast du eingangsseitig dauerhaft angesteuert, ausgangsseitig überbrückt,
heißt also, auch wenn Mosfet und PWM kaputt sind, leuchtet der Tacho noch, ok.
Einzig mit schwankenen Spannungen sollte man sich vielleicht noch Gedanken machen,
dein Dimmwiderstand ist da wieder ungünstig, ohne den würde der Mosfet wenigstens
den Überstrom gepulst an die Leds weitergeben. Letzlich zählt aber, ob die Schaltung
dauerhaft gut funktioniert, das kannst du besser sehen...

[Supertramp]

Gibts für die 37 kHz einen speziellen Grund ?
Habe jetzt festgestellt, dass man garnicht so hoch gehen muss mit der Frequenz.
Theoretisch reichen ja schon 120 Hz.
In der Praxis sind es dann aber doch mindestens 1-2 kHz.
Also ich als Brillenträger reagiere echt empfindlich auf Flimmern,
habe da aber nichts bemerken können. Schont auch die Bauteile vor zuviel Wärme.