Cómo hacer un indicador de batería baja. Indicador de carga de batería de bricolaje
¡Hola a todos los radioaficionados! Hoy quiero contarles sobre mi exitosa repetición de un indicador de carga de batería. En ese sitio, ya fue probado y publicado por el respetado Maxim Vorobyov. No contiene componentes escasos y puede ser ensamblado incluso por radioaficionados novatos, ya que no necesita ser sintonizado. Con piezas reparables y una instalación adecuada, comienza a funcionar de inmediato. Aquí está el diagrama en sí:
Solo que lo cambié un poco para que se ajuste a mis detalles. Como no había diodo zener de 5,6 voltios, lo configuré a 6,8 voltios, tuve que cambiar R1 a 82 kOhm. Y en paralelo, HL3 puso una resistencia de 1,2 kΩ, porque había algo de iluminación del LED.
Los amplificadores operacionales usaban los que estaban disponibles (en mi caso kr140ud708). Las resistencias estaban en SMD. Esto es lo que realmente sucedió:
Lo único que olvidé es el capacitor C1, así que lo soldé a los cables de alimentación en el reverso:
Ahora este dispositivo funcionará en el tractor casero de mi padre. Se adjunta la placa en formato Lay6. Buena suerte a todos en la repetición de este no es un dispositivo complicado.
El buen arranque del motor de un automóvil depende en gran medida del estado de carga de la batería. Es inconveniente verificar regularmente el voltaje en los terminales con un multímetro. Es mucho más práctico utilizar un indicador digital o analógico situado junto al salpicadero. El indicador de carga de la batería más simple se puede hacer a mano, en el que cinco LED ayudan a rastrear la descarga o carga gradual de la batería.
diagrama de circuito
El diagrama de circuito considerado del indicador de nivel de carga es el dispositivo más simple que muestra el nivel de carga de la batería (batería) a 12 voltios. Su elemento clave es el chip LM339, en cuyo caso se ensamblan 4 amplificadores operacionales (comparadores) del mismo tipo. La vista general del LM339 y la asignación de pines se muestra en la figura. 
Las entradas directa e inversa de los comparadores se conectan mediante divisores resistivos. Los LED indicadores de 5 mm se utilizan como carga.
El diodo VD1 sirve como protección para el microcircuito contra una inversión de polaridad accidental. El diodo Zener VD2 establece el voltaje de referencia, que es el estándar para futuras mediciones. Las resistencias R1-R4 limitan la corriente a través de los LED.
Principio de funcionamiento
El circuito del indicador LED de batería funciona de la siguiente manera. Un voltaje de 6,2 voltios estabilizado con la ayuda de la resistencia R7 y un diodo zener VD2 se alimenta a un divisor resistivo ensamblado a partir de R8-R12. Como puede verse en el diagrama, se forman voltajes de referencia de diferentes niveles entre cada par de estas resistencias, que se alimentan a las entradas directas de los comparadores. A su vez, las entradas inversas están interconectadas y conectadas a los terminales de la batería a través de las resistencias R5 y R6.
En el proceso de carga (descarga) de la batería, el voltaje en las entradas inversas cambia gradualmente, lo que conduce a la conmutación alternativa de los comparadores. Considere el funcionamiento del amplificador operacional OP1, que se encarga de indicar el nivel máximo de carga de la batería. Establezcamos la condición, si la batería cargada tiene un voltaje de 13,5 V, entonces el último LED comienza a arder. El voltaje de umbral en su entrada directa, en el que se encenderá este LED, se calcula mediante la fórmula:
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)
I \u003d U ST VD2 / (R8 + R9 + R10 + R11 + R12) \u003d 6.2 / (5100 + 1000 + 1000 + 1000 + 10000) \u003d 0.34 mA,
U R8 \u003d I * R8 \u003d 0,34 mA * 5,1 kOhm \u003d 1,7 V
UOP1+ = 6,2-1,7 = 4,5 V
Esto significa que cuando se alcance un valor de potencial de más de 4,5 voltios en la entrada inversa, el comparador OP1 cambiará y aparecerá un nivel de voltaje bajo en su salida, y el LED se encenderá. Usando estas fórmulas, puede calcular el potencial en las entradas directas de cada amplificador operacional. El potencial en las entradas inversas se encuentra a partir de la igualdad: U OP1- = I*R5 = U BAT - I*R6.
PCB y piezas de montaje
La placa de circuito impreso está hecha de textolita de lámina de un lado de 40 por 37 mm de tamaño, que se puede descargar. Está diseñado para montar elementos DIP del siguiente tipo:
- Resistencias MLT-0,125 W con una precisión de al menos el 5 % (serie E24)
R1, R2, R3, R4, R7, R9, R10, R11 - 1 kOhm,
R5, R8 - 5,1 kiloohmios,
R6, R12 - 10 kiloohmios; - cualquier diodo VD1 de baja potencia con un voltaje inverso de al menos 30 V, por ejemplo, 1N4148;
- diodo zener de baja potencia VD2 con un voltaje de estabilización de 6,2 V. Por ejemplo, KS162A, BZX55C6V2;
- LED LED1-LED5 - tipo indicador
No todos los automóviles tienen un indicador que muestra el nivel de carga de la batería. El automovilista debe monitorear de forma independiente este indicador, verificándolo periódicamente con un voltímetro, después de desconectar la batería de la red eléctrica de la máquina. Sin embargo, un sencillo dispositivo electrónico te permitirá obtener cifras aproximadas sin salir de la cabina.
La elección del circuito y los componentes.
Construcción terminada
Estructuralmente, un indicador de control de carga de batería hecho a sí mismo consiste en una unidad electrónica, en cuyo cuerpo hay tres LED: rojo, azul y verde. La elección del color puede ser diferente; es importante que cuando se activa uno de ellos, la información recibida se interprete correctamente.
Debido al pequeño tamaño del dispositivo, puede usar una placa de prototipos ordinaria. El esquema óptimo del dispositivo está preseleccionado. Puede encontrar varios modelos, pero la versión más común y, por lo tanto, funcional del indicador de carga de la batería se muestra en la figura.
Esquema de la placa y sus componentes.
Antes de instalar los componentes, es necesario colocarlos en la placa de circuito impreso de acuerdo con el diagrama. Solo entonces puedes cortarlo al tamaño deseado. Es importante que el indicador tenga un tamaño mínimo. Si tienes pensado instalarlo en una vivienda, debes tener en cuenta sus dimensiones internas.
Este circuito está diseñado para controlar el funcionamiento de una batería de automóvil con una tensión de red de 6 a 14 V. Para otros valores de este parámetro, se deben cambiar las características de los componentes. Su lista se muestra en la tabla.
Mantener la salud de la batería del automóvil es un componente importante para garantizar el buen funcionamiento de todos los componentes electrónicos. La batería proporciona no solo el arranque del motor, sino que también realiza una serie de otras funciones: estabiliza el voltaje en la red del automóvil, mantiene el rendimiento de los equipos eléctricos cuando el motor está apagado, garantiza la seguridad de la configuración del ordenador de a bordo, sistema multimedia, reloj, climatizador y otros dispositivos de alta tecnología.
Obviamente, para realizar todas las tareas, es necesario mantener la carga de la batería y recargarla en el momento oportuno antes de que termine. Una variedad de indicadores ayudan a monitorear constantemente el parámetro.
Indicador incorporado
Las baterías modernas que usan electrolito líquido, por regla general, están equipadas con un indicador flotante incorporado de la carga de la batería. Es capaz de indicar con relativa precisión el nivel de electrolito y el estado de carga de la batería.
Al cargar la fuente de alimentación, la densidad del electrolito aumenta, el flotador (generalmente verde) se eleva por encima del nivel del líquido y es visible a través de la ventana (la carga es superior al 65%). Si se hunde en líquido, entonces el nivel de carga es insuficiente y la densidad del flotador es menor que la de la mezcla líquida. La tercera opción es reducir la cantidad de electrolito en la batería. En este caso, el indicador (flotador) no se ve en absoluto en la ventana, como el líquido, pero se ve un tubo negro. Entonces, dependiendo del color del indicador (verde, negro o amarillo/incoloro), es posible determinar de manera confiable el grado de carga y la cantidad de electrolito líquido.
Dicho indicador de batería incorporado no es muy preciso, sin embargo, es conveniente y ayuda a determinar puntos importantes en el estado de la fuente de alimentación. Puede refinarlos, si es necesario, con la ayuda de dispositivos especiales. Por cierto, antes de considerar el indicador incorporado, se recomienda tocarlo ligeramente. Entonces, cuando un automóvil se mueve en un tubo con un flotador, se pueden formar burbujas que pueden sostener el flotador en la superficie y, al golpear, los globos se elevan y no interfieren con la visualización del indicador real.
Indicador de cabina
Los automóviles modernos contienen una gran cantidad de aparatos eléctricos que están conectados a la red del automóvil. La batería no solo garantiza su rendimiento mientras el motor está apagado, sino que también mantiene todos los ajustes y configuraciones del instrumento. Obviamente, tal carga en la batería gradualmente "come" el grado de su carga. Al mismo tiempo, es paradójico que muchos modelos de automóviles no estén equipados con un indicador elemental del nivel de carga de la batería en la cabina. Por lo tanto, debe verificarse manualmente, lo que no es muy conveniente, especialmente en invierno.
Un indicador simple que simplemente puede ensamblar con sus propias manos ayudará a resolver el problema de alguna manera. Otra ventaja indudable de este diseño es su bajo precio. En comparación con las copias chinas baratas, la calidad de construcción dependerá solo de la habilidad y precisión del maestro. En general, si tiene las habilidades básicas mínimas, no será difícil armar un excelente indicador para verificar la carga de la batería con sus propias manos.
El esquema del dispositivo es bastante simple.
El nivel de carga de la batería se mostrará mediante LED de colores. Puedes elegir cualquier combinación de colores. En el diagrama presentado, los diodos corresponden a la siguiente carga:
- verde - 13 V y superior;
- azul - 11-13 V;
- rojo - 6-11 V.
Para ensamblar el indicador, necesitará los siguientes elementos:
- Resistencias (2 uds. 1KΩ, 3 - 220 Ω, 1 - 2KΩ);
- transistores (VS547 y VS557);
- Tres LED RGB de diferentes colores;
- Dos diodos zener (para 9,1 y 10 v).
Habiendo probado todos los elementos del tablero, debe cortar el fragmento correspondiente. Es mejor dar salida a los LED en los cables y no soldarlos directamente a la placa, para que luego pueda instalarlos convenientemente debajo del tablero. Obviamente, es mejor proporcionarle inmediatamente un lugar en el automóvil y proceder desde este lugar para determinar la longitud de los cables que después de completar el ensamblaje.
El esquema presentado, que le permite ensamblar un indicador LED de batería con sus propias manos, elimina la necesidad de verificar y monitorear manualmente el estado de la fuente de alimentación. Las lecturas confiables y precisas se mostrarán directamente en el lugar seleccionado en el panel e informarán al propietario del automóvil sobre la necesidad de recargar la batería.
El circuito para ensamblar un indicador de carga de la batería con sus propias manos se probó utilizando una fuente de alimentación con la capacidad de ajustar el voltaje. La única falla observada puede considerarse un cambio lento de los diodos azul y rojo. Más bien, esto se debe al hecho de que el probador no respondió al cambio rápido de voltaje. Al mismo tiempo, una disminución suave del voltaje en los terminales de la batería garantizará un funcionamiento bastante estable del dispositivo de bricolaje, que le permite recargar la batería hasta que se complete la carga.
En la práctica moderna, todavía hay automóviles en los que no hay una computadora de a bordo ni una pantalla con un indicador de carga de la batería. El movimiento sin indicador está plagado de una parada completa del motor y la incapacidad de arrancarlo en el futuro.
El indicador de carga de la batería realiza dos funciones: muestra la corriente de carga de la batería del generador y, de manera informativa, la cantidad de carga de la batería. Hay varias formas de arreglar este defecto en el automóvil. Uno de ellos es el dispositivo de bricolaje más simple que muestra la carga de la batería.
En las fuentes disponibles, hay muchas propuestas para la fabricación de un circuito de corriente digital de dicho dispositivo. Tiene un aspecto bastante simple. Esto requiere habilidades para soldar componentes de radio y el deseo de ensamblar el dispositivo con sus propias manos. Seleccione LED, diodo zener, protoboard y resistencias. El diagrama del indicador de carga de la batería se muestra en la siguiente figura.
Principio de funcionamiento
El indicador LED, gracias a la presencia de tres colores de LED, puede mostrar las distintas fases de la corriente de carga. Empieza a cargar. Medio de trabajo. Advertencia de fin de proceso. Este circuito nos da la capacidad de controlar todo el ciclo de funcionamiento de la batería.
No es difícil soldar piezas con sus propias manos, pero primero verifique con un probador. Si todos los detalles están en orden, puede ensamblar de acuerdo con el esquema. Salida de LED de probador apodado. Determinamos la salida de corriente de bajo voltaje de seis a once voltios.
Este es un LED rojo. De once a trece voltios - amarillo. Más de trece: habrá un LED verde. El circuito tiene un conjunto simple de piezas y funciona de manera confiable.
¡Interesante! La batería emite un cierto voltaje al LED. Se ilumina. Entonces determinamos el comienzo y el final de la carga de la batería.
Si no tiene ningún componente, debe buscar esquemas similares en Internet y modificar el dispositivo con sus propias manos. El circuito también mostrará una indicación confiable de la corriente de carga de la batería.
Es importante para el automóvil que el circuito no funcione todo el tiempo, sino solo cuando el conductor está conduciendo. Se recomienda que después de terminar el trabajo con sus propias manos, monte el dispositivo resultante debajo del volante y conéctelo al interruptor de encendido. En este caso, el indicador solo funcionará cuando la ignición del vehículo esté encendida.
Vemos que después de completar el trabajo, con sus propias manos puede crear un indicador de batería conveniente y necesario para un funcionamiento confiable del automóvil. El costo de tal producto no será alto.
¡Importante! La confiabilidad del indicador y la conveniencia de su ubicación pueden eliminar efectivamente la falta de refinamiento de los diseñadores: fabricantes de automóviles.
Por un lado, cualquier dispositivo, ya sea un vehículo o simples utensilios de cocina, parece ser perfecto y refinado desde el punto de vista técnico. No requiere la intervención del pensamiento humano y manos competentes.
Por otro lado, siempre habrá "Kulibins" competentes para quienes este dispositivo no parece perfecto y requiere mejoras y refinamiento técnico.
En esto se basa el progreso tecnológico progresivo. Parece simple, pero al mismo tiempo, una indicación visual vital del proceso de carga de la batería de un automóvil, no diseñada por diseñadores, encontró su desarrollo simple por simples admiradores del mundo de la ciencia y la tecnología.