Так же, как скорость, уровень топлива, и давление масла, в каждом автомобиле желательно наличие индикатора напряжения бортовой сети. Широко используемые цифровые вольтметры достаточно большие, да и в нашем случае не требуется точное значения напряжения. Нам необходимо лишь знать, что аккумулятор разряжен, заряжен или присутствует перезаряд.
Нет ничего страшного, если при запуске стартера напряжение на аккумуляторных клеммах падает, но если в процессе движения оно слишком низкое, или при низких оборотах двигателя - не слишком большое, то это говорит о том, что мы имеем дело с проблемами бортового электрооборудования.
Для проверки уровня напряжение зарядки достаточно собрать одну из схем индикатора, который покажет, находится ли уровень бортовой сети в нужном интервале.
Устройство, схема которого показана на рисунке, позволяет определять четыре состояния напряжения в бортовой сети автомобиля: от 4 до 9 В - двухцветный светодиод светится желтым цветом (красный + зеленый); - светодиод светится красным светом; от 13 до 15 В - светодиод светится зеленым светом; выше 15 В - светодиод мигает красным и зеленым светом.
Основным элементом схемы является микросхема серии 511 (HLL-H102, FZH261). Она выбрана из условия непосредственного питания борта от сети автомобиля. По ГОСТ 3940-84 это напряжение составляет от 10,8 до 15 В. По паспортным данным на микросхему допускается напряжение питания от 10,8 до 20 В. Микросхема этой серии имеет большую помехозащищенность за счет применения в электрической схеме самой микросхемы диода Зенера с порогом напряжения 6 В, а также выходная цепь специальной конфигурации исключает выброс тока на выходе схемы при изменении выходного напряжения от уровня лог."0" до уровня лог."1". Схема устройства состоит из делителя напряжения и резисторов R1, R2, R3. Резисторы R4, R5 являются ограничителями тока для светодиодов, конденсатор С1 является времязадающим элементом генератора при напряжении, большим 15 В. Диод служит для того, чтобы не допустить переполюсовки, стабилитрон - для защиты схемы от перенапряжений.
Элементная база: резисторы R1, R2, R3 типа С2-29В 0,125 В; резисторы R4, R5 типа ОМЛТ 0,25 Вт; диод VD1 типа КД209, стабилитрон VD2 типа КС522В с напряжением стабилизации 20 В, конденсатор С1 типа К50-35 или иностранного производства емкостью 100 мкФ на 16 В. От емкости этого конденсатора зависит частота переключения красный-зеленый. Светодиод HL1 типа LHG3392. Прибор можно установить либо в комбинацию приборов, либо рядом с ней вывести лишь линзу светодиода для визуального наблюдения.
Рабочим напряжением бортовой сети автомобиля с 12 вольтовым аккумулятором считают диапазон значений от 11,7В до 14В. Выход за пределы этого диапазона череват проблемами, т. к при падение напряжения ниже 11,7В произойдет резкий разряд аккумулятора, а при превышении 14В начнется его перезаряд. Для контроля бортовой сети автомобиля предлагаю собрать простой индикатор состоящий из двух компараторов выполненных на одной микросхеме LM393 и трех светодиодов.
Текущее напряжение, снимается с делителя напряжения, построенного на сопротивлениях R2, R3, R4 и сравнивается с опорным, на стабилитроне VD1). Нормальное напряжение - горит зеленый светодиод, больше 14В - красный, и желтый светодиод загорается если напряжение опустится ниже 11,7В
Сердце схемы микросхемы TCA965, нескольких сопротивлений и три светодиода. Все радиокомпоненты легко помещаются на маленькой печатной плате, которую можно легко установить в разъеме прикуривателя.
Измеряемое напряжение с батареи следует на вход W CENTER. Затем делится на четыре на делителе R1/R2. При тех значениях сопротивлений, что показаны на схеме мы имеем:
При повышении напряжения:
0…11,66 В - горит светодиод D1
11,66…14,46 В - D2
11,46…20 В - D3
При понижении:
20…14,34 В - D3
14,34…11,54 В - D2
11,54….0 В - D1
Чтоб, исключит мерцание под воздействием помех, используется конденсаторный фильтр на C1.
Многоуровневый индикатор напряжения на ОУ |
Это схема также используется для контроля за состоянием бортовой сети и позволяет продлить срок эксплуатации аккумулятора, не допуская ее разряд более чем на половину. Данный индикатор с очень высокой точностью контролирует уровень напряжения батареи и информирует водителя о ее состоянии.
Схема устройства выполнена всего на одной отечественной микросборке К1401УД2А и состоит из четырех компараторов на операционных усилителях, которые при помощи светодиодов HL1...HL4 сообщают водителю о текущем уровне напряжения в одном из интервалов. По одномоментному горению сразу двух индикаторов (или их "перемаргиванию") можно точно вычислить момент нахождения напряжения аккумуляторной батареи на границе между интервалами.
Если ни один из светодиодов не горит, то это говорит только о том, что напряжение аккумулятора ниже 11,7В. Свечение HL1 подсказывает водителю о проблемах в работе регулятор напряжения - генератор - так при работающем двигателе генератор должен постоянно заряжать аккумулятор, но напряжение со стабилизатора не должно быть выше 14,8 В. Если же горит светодиод HL4, это говорит о том, что батарея разряжена более чем на 50% и ее нужно подзарядить.
В конструкции используются емкости С1 типа К10-17, С2, С3 типа К73-9 на 250 В, подстроечное малогабаритное сопротивление R5 типа СП3-19а, остальные сопротивления С2-23 (или анологичные малогабаритные).
Дроссель Т1 построен на кольцевом сердечнике К10х6х3 из феррита марки 2000НМ1. Обмотки имеют по 30 витков провода типа ПЭЛШО-0,12. Дроссель при правильном включении фаз обмоток защищает устройство от пульсации и помех в бортовой сети автомобиля при включенном двигателе.
Устройство позволяет контролировать напряжение бортовой сети в четырех интервалх. При напряжении батареи ниже 11 вольт светится красный светодиод- VD1, при нормально заряженнойи аккумуляторе от 11,1 до 13,2 вольт светится зеленый светодиод VD2, в интервале от 13,4 до 14,4 вольт светится желтый светодиод - VD3, и при перенапряжении более 14,6 вольта загорится красный светодиод VD4.
Регулировка схемы состоит в подстройке переменным резистором 10К диапазона нормально заряженного аккумулятора (12-13,8 В). Фототранзистор управляет яркость свечения светодиодов в зависимости от уровня внешнего освещения. Можно его и совсем исключить, тогда яркость будет максимальна.
Пока напряжение на аккумуляторной батарее лежит в интервале от 12 до 14 В, то горит зеленый светодиод, соединенный через сопротивления R5 и R9 и стабилитрон VD3. VТ2 при этом заперт, а VТЗ - закрыт.
Если напряжение снижается ниже уровня в 11,5 Вольт (регулируется потенциометром R4 и стабилитроном VD2), транзистор VТ2 запирается, а транзистор VТЗ наооборот открывается, при этом начинает светиться синий светодиод. Он индицирует низкое напряжение. Повышенное напряжение (выше уровня 14,4 В, заданное потенциометром R2) показывает красный светодиод.
Печатная плата в формате sprint layout и фотографии в сборе, смотри в архиве по ссылке выше.
Устройство собрано на базе операционного усилителя LM3914, в его составе десять компараторов Входной сигнал поступает на инверсный вход каждого , к другому входу которого подсоединен делитель сопротивления. С помощью этого происходит сравнение входного сигнала с заданным и загорается нужное количество светодиодов. Индикатор показывает напряжение аккумуляторной батареи с помощью десяти светоизлучающих компонентов. В данном варианте схемы отсутствуют подсоединяемые последовательно с светодиодами сопротивления для ограничения протекающего тока, т.к выходы входящих в состав ОУ LM3914 компараторов представляют собой генераторы втекающего тока.
Схема получает питание от бортовой сети транспортного средства, поэтому отсутствует необходимость подсоединения внешнего источника питания. Максимальное рабочее напряжение такого измерительного устройства составляет 15 В. Схему собранную на печатной плате можно разместить рядом с приборной панелью, чтобы всегда видеть состояния заряда аккумулятора.
Я редко пользуюсь своим автомобилем. В сущности, не понятно зачем он мне. Ну и в результате аккумулятор вечно “садится”. И каждый раз мне приходится присоединить запасной аккумулятор, а подсевший ставить на зарядку. Это вечно болезненная проблема – не дать аккумулятору на машине разрядиться ниже нормы.
Поэтому я собрал эту схему “Индикатор напряжения аккумулятора автомобиля”, которую давно нашел в интернете и сохранил у себя.
Но немного изменил ее, и вместо 10 отдельных светодиодов, которые были в оригинальной схеме, использовал 10-сегментный светодиодный индикатор, т.к. это занимает меньше места.
Необходимые радиодетали:
1.подстроечный резистор 5к – 2шт.
2.микросхема LM3914
3.10-сегментная светодиодная планка (я использовал Kingbight DC-763HWA)
4.резистор R1 4.7к
5.резистор R2 1.2 к
6.Для наладки понадобится вольтметр и регулируемый блок питания от 10 до15 Вольт.
Вот печатная плата устройства.
Как можно заметить на фото, я отрезал один вывод у правого подстроечного резистора.
После монтажа деталей на плате требуется настройка устройства. Подайте напряжение 10.5 Вольт и отрегулируйте правый подстроечник, так чтобы загорелась первая полоска на 10-сегментном индикаторе.
Подайте напряжение 15 Вольт и отрегулируйте, так чтобы загорелась последняя полоска на 10-сегментном индикаторе. И помните всегда должна светиться только одна полоска. Закрепите устройство в удобном месте.
Теперь у вас есть 10-сегментный индикатор показывающий напряжение батареи с шагом в 0.5 Вольт.
Индикатор напряжения бортовой сети автомобиля , приведенный в данной статье, предназначен для визуального контроля за напряжением бортовой сети легкового автомобиля. Всем известно, что нормальное значение напряжения, имеющееся в бортовой сети автомобиля, оказывает положительное влияние на срок службы аккумулятора (АКБ) особенно в зимний период. Поэтому в сильные морозы, для запуска двигателя автомобиля, желательно воспользоваться .
Оно должно быть таким, чтобы при хорошо и заведенном двигателе, генератора хватало бы на всех энергопотребителей. И в тоже время его не должно быть слишком много, так как это может привести к перезаряду АКБ.
Описание индикатора напряжения бортовой сети автомобиля
Оптимальным напряжением бортовой сети автомобиля с аккумулятором 12В принято считать диапазон от 11,7В до 14В. Выход за пределы этих границ крайне нежелателен, поскольку при снижении ниже 11,7В происходит резкий разряд АКБ, а при превышении 14В начинается его перезаряд. Вести контроль бортовой сети автомобиля можно с помощью простого индикатора состоящего из двух компараторов и трех светодиодов , схема которого приведена ниже.
Схема индикатора очень простая, суть работы ее состоит в том, что текущее напряжение, снятое с делителя, построенного на резисторах R2, R3, R4 сравнивается с опорным, построенного на стабилитроне VD1 (5,6В). Оптимальное напряжение показывает зеленый светодиод, состояние свыше 14В сигнализирует красный, и соответственно желтый показывает ниже 11,7В. Примененный в данной схеме ОУ
В любой технике в качестве отображения режимов работы используют светодиоды. Причины очевидны – низкая стоимость, сверхмалое энергопотребление, высокая надёжность. Поскольку схемы индикаторов очень просты, нет необходимости в покупке фабричных изделий.
Из обилия схем, для изготовления указателя напряжения на светодиодах своими руками, можно подобрать наиболее оптимальный вариант. Индикатор можно собрать за пару минут из самых распространённых радиоэлементов.
Все подобные схемы по назначению делят на индикаторы напряжения и индикаторы тока.
Работа с сетью 220В
Рассмотрим простейший вариант – проверка фазы.
Эта схема представляет собой световой индикатор тока, которым оснащают некоторые отвёртки. Такое устройство даже не требует внешнего питания, поскольку разность потенциала между фазовым проводом и воздухом или рукой достаточна для свечения диода.
Для отображения сетевого напряжения, например, проверки наличия тока в разъёме розетки, схема ещё проще.
Простейший индикатор тока на светодиодах 220В собирается на ёмкостном сопротивлении для ограничения тока светодиода и диода для защиты от обратной полуволны.
Проверка постоянного напряжения
Нередко возникает необходимость прозвонить низковольтную цепь бытовых приборов, либо проверить целостность соединения, например, провод от наушников.
В качестве ограничителя тока можно использовать маломощную лампу накаливания либо резистор на 50-100 Ом. В зависимости от полярности подключения загорается соответствующий диод. Этот вариант подходит для цепей до 12В. Для более высокого напряжения потребуется увеличить сопротивления ограничивающего резистора.
Индикатор для микросхем (логический пробник)
Если возникает необходимость проверить работоспособность микросхемы, поможет в этом простейший пробник с тремя устойчивыми состояниями. При отсутствии сигнала (обрыв цепи) диоды не горят. При наличии логического ноля на контакте возникает напряжение около 0,5 В, которое открывает транзистор Т1, при логической единице (около 2,4В) открывается транзистор Т2.
Такая селективность достигается, благодаря различным параметрам используемых транзисторов. У КТ315Б напряжение открытия 0,4-0,5В, у КТ203Б – 1В. При необходимости можно заменить транзисторы другими с аналогичными параметрами.
