كيفية عمل مؤشر بطارية منخفض. مؤشر شحن البطارية DIY

مرحبا لجميع هواة الراديو! اليوم أريد أن أخبركم عن التكرار الناجح لمؤشر شحن بطارية واحد. على هذا الموقع ، تم اختباره ونشره بالفعل بواسطة مكسيم فوروبيوف المحترم. لا يحتوي على مكونات نادرة ويمكن تجميعه حتى بواسطة هواة الراديو المبتدئين ، لأنه لا يحتاج إلى ضبط. مع الأجزاء القابلة للصيانة والتركيب المناسب ، يبدأ العمل على الفور. هنا هو الرسم التخطيطي نفسه:

أنا فقط غيرتها قليلاً لتناسب التفاصيل الخاصة بي. نظرًا لعدم وجود صمام زينر 5.6 فولت ، فقد قمت بضبطه على 6.8 فولت ، واضطررت إلى تغيير R1 إلى 82 كيلو أوم. وبالتوازي مع ذلك ، وضع HL3 المقاوم 1.2 كيلو أوم ، لأنه كان هناك بعض الإضاءة من الصمام.

استخدمت مكبرات الصوت التشغيلية تلك التي كانت متوفرة (في حالتي kr140ud708). كانت المقاومات في SMD. إليك ما حدث بالفعل:

الشيء الوحيد الذي نسيته هو المكثف C1 ، لذلك قمت بتلحيمه بأسلاك الطاقة على الجانب الخلفي:

الآن هذا الجهاز سيعمل على جرار والدي محلي الصنع. تم إرفاق اللوحة بتنسيق Lay6. حظًا سعيدًا للجميع في تكرار هذا ليس جهازًا صعبًا.

يعتمد البدء الناجح لمحرك السيارة بشكل كبير على حالة شحن البطارية. يعد فحص الجهد بشكل منتظم في المحطات باستخدام مقياس متعدد غير مريح. من العملي أكثر استخدام مؤشر رقمي أو تناظري موجود بجوار لوحة القيادة. يمكن عمل أبسط مؤشر لشحن البطارية يدويًا ، حيث تساعد خمسة مصابيح LED في تتبع التفريغ التدريجي للبطارية أو شحنها.

مخطط الرسم البياني

يعد مخطط الدائرة المدروس لمؤشر مستوى الشحن أبسط جهاز يعرض مستوى شحن البطارية (البطارية) عند 12 فولت. عنصرها الرئيسي هو شريحة LM339 ، في حالة تجميع 4 مضخمات تشغيلية (مقارنات) من نفس النوع. يظهر العرض العام لـ LM339 وتخصيص الدبوس في الشكل. ترتبط المدخلات المباشرة والعكسية للمقارنات عبر فواصل مقاومة. تستخدم مؤشرات LED مقاس 5 مم كحمل.

يعمل الصمام الثنائي VD1 كحماية للدائرة الدقيقة من انعكاس القطبية العرضي. يحدد Zener diode VD2 الجهد المرجعي ، وهو المعيار للقياسات المستقبلية. تحد المقاومات R1-R4 من التيار عبر مصابيح LED.

مبدأ التشغيل

تعمل دائرة مؤشر بطارية LED على النحو التالي. استقر جهد 6.2 فولت بمساعدة المقاوم R7 ويتم تغذية الصمام الثنائي zener VD2 إلى مقسم مقاوم تم تجميعه من R8-R12. كما يتضح من الرسم التخطيطي ، يتم تشكيل الفولتية المرجعية لمستويات مختلفة بين كل زوج من هذه المقاومات ، والتي يتم تغذيتها إلى المدخلات المباشرة للمقارنات. في المقابل ، تكون المدخلات العكسية مترابطة ومتصلة بأطراف البطارية من خلال المقاومات R5 و R6.

في عملية شحن (تفريغ) البطارية ، يتغير الجهد عند المدخلات العكسية تدريجيًا ، مما يؤدي إلى التبديل البديل للمقارنات. ضع في اعتبارك تشغيل مكبر الصوت التشغيلي OP1 ، المسؤول عن الإشارة إلى الحد الأقصى لمستوى شحن البطارية. دعنا نضبط الحالة ، إذا كانت البطارية المشحونة بجهد 13.5 فولت ، فسيبدأ مؤشر LED الأخير في الاحتراق. يتم حساب جهد العتبة عند دخله المباشر ، والذي سيضيء عنده هذا LED ، بواسطة الصيغة:
U OP1 + \ u003d U ST VD2 - U R8 ،
U ST VD2 \ u003d U R8 + U R9 + U R10 + U R11 + U R12 \ u003d I * (R8 + R9 + R10 + R11 + R12)
أنا \ u003d U ST VD2 / (R8 + R9 + R10 + R11 + R12) \ u003d 6.2 / (5100 + 1000 + 1000 + 1000 + 10000) = 0.34 مللي أمبير ،
U R8 = I * R8 = 0.34 مللي أمبير * 5.1 كيلو أوم = 1.7 فولت
U OP1 + = 6.2-1.7 = 4.5 فولت

هذا يعني أنه عند الوصول إلى قيمة محتملة تزيد عن 4.5 فولت عند الإدخال العكسي ، سيتم تبديل مقارن OP1 وسيظهر مستوى الجهد المنخفض عند خرجه ، وسيضيء مؤشر LED. باستخدام هذه الصيغ ، يمكنك حساب الإمكانات عند المدخلات المباشرة لكل مضخم تشغيلي. تم العثور على الإمكانات عند المدخلات العكسية من المساواة: U OP1- = I * R5 = U BAT - I * R6.

ثنائي الفينيل متعدد الكلور وأجزاء التجميع

لوحة الدوائر المطبوعة مصنوعة من قماش احباط أحادي الجانب بحجم 40 × 37 مم ، ويمكن تنزيله. إنه مصمم لتركيب عناصر DIP من النوع التالي:

• مقاومات MLT-0.125 W بدقة لا تقل عن 5٪ (سلسلة E24)
  R1 ، R2 ، R3 ، R4 ، R7 ، R9 ، R10 ، R11 - 1 كيلو أوم ،
  R5 ، R8 - 5.1 كيلو أوم ،
  R6 ، R12 - 10 كيلو أوم ؛
• أي صمام ثنائي منخفض الطاقة VD1 بجهد عكسي لا يقل عن 30 فولت ، على سبيل المثال ، 1N4148 ؛
• الصمام الثنائي زينر منخفض الطاقة VD2 بجهد استقرار يبلغ 6.2 فولت على سبيل المثال ، KS162A ، BZX55C6V2 ؛
• المصابيح LED1-LED5 - نوع المؤشر

لا تحتوي جميع السيارات على مؤشر يعرض مستوى شحن البطارية. يجب على سائق السيارة مراقبة هذا المؤشر بشكل مستقل ، والتحقق منه بشكل دوري باستخدام مقياس الفولتميتر ، بعد فصل البطارية عن الشبكة الكهربائية للجهاز. ومع ذلك ، فإن الجهاز الإلكتروني البسيط سيسمح لك بالحصول على أرقام تقريبية دون مغادرة المقصورة.

اختيار الدائرة والمكونات

انتهى البناء

من الناحية الهيكلية ، يتكون مؤشر التحكم في شحن البطارية المصنوع يدويًا من وحدة إلكترونية ، يوجد على جسمها ثلاثة مصابيح LED: الأحمر والأزرق والأخضر. قد يكون اختيار اللون مختلفًا - من المهم أنه عند تنشيط أحدهما ، يتم تفسير المعلومات المستلمة بشكل صحيح.

نظرًا لصغر حجم الجهاز ، يمكنك استخدام لوحة نماذج أولية عادية. يتم تحديد المخطط الأمثل للجهاز مسبقًا. يمكنك العثور على عدة طرز ، ولكن يظهر في الشكل الإصدار الأكثر شيوعًا وبالتالي عمليًا لمؤشر شحن البطارية.

رسم تخطيطي للوحة ومكوناتها

قبل تثبيت المكونات ، من الضروري ترتيبها على لوحة الدوائر المطبوعة وفقًا للرسم التخطيطي. عندها فقط يمكنك قصها إلى الحجم المطلوب. من المهم أن يكون للمؤشر حجم أدنى. إذا كنت تخطط لتثبيته في مسكن ، فيجب أن تأخذ في الاعتبار أبعاده الداخلية.

تم تصميم هذه الدائرة للتحكم في تشغيل بطارية السيارة بجهد رئيسي من 6 إلى 14 فولت. بالنسبة للقيم الأخرى لهذه المعلمة ، يجب تغيير خصائص المكونات. تظهر قائمتهم في الجدول.

يعد الحفاظ على صحة بطارية السيارة مكونًا مهمًا لضمان التشغيل السلس لجميع الأجهزة الإلكترونية. لا توفر البطارية بدء تشغيل المحرك فحسب ، بل تؤدي أيضًا عددًا من الوظائف الأخرى: فهي تعمل على تثبيت الجهد في شبكة السيارة ، وتحافظ على أداء المعدات الكهربائية عند إيقاف تشغيل المحرك ، وتضمن سلامة إعدادات المحرك. كمبيوتر على متن الطائرة ، ونظام وسائط متعددة ، وساعة ، ونظام مناخي وغيرها من الأجهزة عالية التقنية.

من الواضح ، لأداء جميع المهام ، من الضروري الحفاظ على شحن البطارية وإعادة شحنها في الوقت المناسب قبل أن تنتهي. تساعد مجموعة متنوعة من المؤشرات على مراقبة المعلمة باستمرار.

مؤشر مدمج

البطاريات الحديثة التي تستخدم الإلكتروليت السائل ، كقاعدة عامة ، مجهزة بمؤشر عائم مدمج لشحن البطارية. إنه قادر على الإشارة بدقة نسبيًا إلى مستوى الإلكتروليت وحالة شحن البطارية.

عند شحن مصدر الطاقة ، تزداد كثافة الإلكتروليت الموجود فيه ، يرتفع الطفو (الأخضر عادةً) فوق مستوى السائل ويكون مرئيًا من خلال النافذة (الشحنة تزيد عن 65٪). إذا غرق في سائل ، فإن مستوى الشحن غير كافٍ وتكون كثافة الطفو أقل من كثافة الخليط السائل. الخيار الثالث هو تقليل كمية الإلكتروليت في البطارية. في هذه الحالة ، لا يكون المؤشر (الطفو) مرئيًا على الإطلاق في النافذة ، مثل السائل ، ولكن هناك أنبوب أسود مرئي. لذلك ، اعتمادًا على لون المؤشر (أخضر أو ​​أسود أو أصفر / عديم اللون) ، من الممكن تحديد درجة الشحن وكمية السائل المنحل بالكهرباء بشكل موثوق.

مؤشر البطارية المدمج ليس دقيقًا للغاية ، ومع ذلك ، فهو مناسب ويساعد على تحديد النقاط المهمة في صحة مصدر الطاقة. يمكنك صقلها ، إذا لزم الأمر ، بمساعدة أجهزة خاصة. بالمناسبة ، قبل النظر في المؤشر المدمج ، يوصى بالنقر فوقه برفق. لذلك ، عندما تتحرك سيارة في أنبوب به عوامة ، يمكن أن تتشكل الفقاعات التي يمكن أن تدعم الطفو على السطح ، ومن خلال النقر على البالونات ترتفع ولا تتداخل مع رؤية المؤشر الحقيقي.

مؤشر المقصورة

تحتوي السيارات الحديثة على عدد كبير من الأجهزة الكهربائية المتصلة بشبكة السيارة. لا تضمن البطارية أدائها أثناء إيقاف تشغيل المحرك فحسب ، بل تحافظ أيضًا على جميع الإعدادات وإعدادات الأدوات. من الواضح أن مثل هذا الحمل على البطارية "يأكل" تدريجيًا درجة شحنتها. في الوقت نفسه ، من المفارقات أن العديد من طرازات السيارات غير مجهزة بمؤشر أولي لمستوى شحن البطارية في المقصورة. لذلك ، يجب فحصه يدويًا ، وهو أمر غير مريح للغاية ، خاصة في فصل الشتاء.

سيساعد المؤشر البسيط الذي يمكنك ببساطة تجميعه بيديك على حل المشكلة بطريقة ما. ميزة أخرى لا شك فيها لهذا التصميم هي سعره المنخفض. بالمقارنة مع النسخ الصينية الرخيصة ، ستعتمد جودة البناء فقط على مهارة ودقة السيد. بشكل عام ، إذا كان لديك الحد الأدنى من المهارات الأساسية ، فلن يكون من الصعب تجميع مؤشر ممتاز لفحص شحن البطارية بيديك.

مخطط الجهاز بسيط للغاية.

سيتم عرض مستوى شحن البطارية بواسطة مصابيح LED ملونة. يمكنك اختيار أي مجموعة من الألوان. في الرسم البياني المقدم ، تتوافق الثنائيات مع الشحنة التالية:

• أخضر - 13 فولت وما فوق ؛
• أزرق - 11-13 فولت ؛
• أحمر - 6-11 فولت.

لتجميع المؤشر ، ستحتاج إلى العناصر التالية:

• المقاومات (2 قطعة. 1KΩ ، 3 - 220 ، 1 - 2KΩ) ​​؛
• الترانزستورات (VS547 و VS557) ؛
• ثلاثة مصابيح RGB بألوان مختلفة ؛
• اثنان من ثنائيات زينر (من أجل 9.1 و 10 فولت).

بعد تجربة جميع عناصر اللوحة ، تحتاج إلى قطع الجزء المقابل. من الأفضل إخراج مصابيح LED على الأسلاك ، وليس لحامها مباشرة على اللوحة ، بحيث يمكنك بعد ذلك تثبيتها بسهولة أسفل لوحة القيادة. من الواضح أنه من الأفضل توفير مكان في السيارة لها على الفور والمضي قدمًا من هذا الموقع لتحديد طول الأسلاك أكثر من بعد اكتمال التجميع.

المخطط المقدم ، والذي يسمح لك بتجميع مؤشر بطارية LED بيديك ، سوف يلغي الحاجة إلى التحقق يدويًا من حالة مصدر الطاقة ومراقبتها. سيتم عرض قراءات موثوقة ودقيقة مباشرة في المكان المحدد على اللوحة وإبلاغ مالك السيارة بالحاجة إلى إعادة شحن البطارية.

تم اختبار الدائرة الخاصة بتجميع مؤشر شحن البطارية بيديك باستخدام مصدر طاقة مع القدرة على ضبط الجهد. يمكن اعتبار الفشل الوحيد الملحوظ تحولًا بطيئًا من الثنائيات الزرقاء والحمراء. بدلا من ذلك ، هذا يرجع إلى حقيقة أن المختبر لم يستجب للتغير السريع في الجهد. في الوقت نفسه ، سيضمن الانخفاض السلس للجهد عند أطراف البطارية تشغيلًا مستقرًا إلى حد ما لجهاز افعل ذلك بنفسك ، مما يسمح لك بإعادة شحن البطارية حتى اكتمال الشحن.

في الممارسة الحديثة ، لا تزال هناك سيارات لا يوجد عليها كمبيوتر ولا شاشة بها مؤشر شحن البطارية. الحركة بدون مؤشر محفوفة بالتوقف الكامل للمحرك وعدم القدرة على تشغيله في المستقبل.

يؤدي مؤشر شحن البطارية وظيفتين: يعرض تيار شحن البطارية من المولد وكمية شحن البطارية بشكل إعلامي. هناك عدة طرق لإصلاح هذا العيب في السيارة. أحدها هو أبسط جهاز يعمل بنفسك ويظهر شحن البطارية.

في المصادر المتاحة ، هناك العديد من المقترحات لتصنيع دائرة تيار رقمي لمثل هذا الجهاز. لها نظرة بسيطة إلى حد ما. يتطلب ذلك مهارات في لحام مكونات الراديو والرغبة في تجميع الجهاز بيديك. حدد LED ، الصمام الثنائي زينر ، اللوح والمقاومات. يظهر الرسم التخطيطي لمؤشر شحن البطارية في الشكل أدناه.

مبدأ التشغيل

يمكن لمؤشر LED ، بفضل وجود ثلاثة ألوان من مصابيح LED ، إظهار المراحل المختلفة لتيار الشحن. ابدأ الشحن. منتصف العمل. تحذير نهاية العملية. تمنحنا هذه الدائرة القدرة على التحكم في دورة تشغيل البطارية بالكامل.

لا يعد لحام الأجزاء بيديك أمرًا صعبًا ، ولكن تحقق أولاً من جهاز اختبار. إذا كانت جميع التفاصيل مرتبة ، فيمكنك التجميع وفقًا للمخطط. الملقب اختبار الصمام الناتج. نحدد ناتج تيار الجهد المنخفض من ستة إلى أحد عشر فولتًا.

هذا هو الصمام الأحمر. من أحد عشر إلى ثلاثة عشر فولت - أصفر. أكثر من ثلاثة عشر - سيكون هناك مؤشر LED أخضر. تحتوي الدائرة على مجموعة بسيطة من الأجزاء وتعمل بشكل موثوق.

مثير للإعجاب!تخرج البطارية جهدًا معينًا إلى LED. تضيء. لذلك نحدد بداية ونهاية شحن البطارية.

إذا لم يكن لديك أي مكونات ، فأنت بحاجة إلى البحث على الإنترنت عن مخططات مماثلة وتعديل الجهاز بيديك. ستظهر الدائرة أيضًا مؤشرًا موثوقًا به لتيار شحن البطارية.

من المهم بالنسبة للسيارة ألا تعمل الدائرة طوال الوقت ، ولكن فقط عندما يقود السائق. يوصى بعد الانتهاء من العمل بيديك بتركيب الجهاز الناتج أسفل عجلة القيادة وتوصيله بمفتاح الإشعال. في هذه الحالة ، لن يعمل المؤشر إلا عندما يكون محرك السيارة قيد التشغيل.

نرى أنه بعد الانتهاء من العمل ، يمكنك بأيديكم إنشاء مؤشر بطارية مناسب وضروري للتشغيل الموثوق للسيارة. تكلفة مثل هذا المنتج لن تكون عالية.

مهم!يمكن لموثوقية المؤشر وسهولة وضعه أن يقضي بشكل فعال على عدم صقل المصممين - مصنعي السيارات.

من ناحية أخرى ، يبدو أن أي جهاز ، سواء كان سيارة أو أدوات مطبخ بسيطة ، مثالي وصقل من الناحية الفنية. لا يتطلب تدخل الفكر البشري والأيدي المختصة.

من ناحية أخرى ، سيكون هناك دائمًا "Kulibins" المختصة الذين يبدو أن هذا الجهاز ليس مثاليًا ويتطلب تحسينًا وصقلًا تقنيًا.

هذا ما يقوم عليه التقدم التكنولوجي التقدمي. يبدو الأمر بسيطًا ، لكن في الوقت نفسه ، وجد مؤشر مرئي حيوي لعملية شحن بطارية السيارة ، غير المصمم من قبل المصممين ، تطوره البسيط من قبل المعجبين البسطاء بعالم العلوم والتكنولوجيا.