Comment faire un indicateur de batterie faible. Indicateur de charge de batterie bricolage
Bonjour à tous les radioamateurs ! Aujourd'hui, je veux vous parler de ma répétition réussie d'un indicateur de charge de batterie. Sur ce site, il a déjà été testé et publié par le respecté Maxim Vorobyov. Il ne contient pas de composants rares et peut être assemblé même par des radioamateurs novices, car il n'a pas besoin d'être réglé. Avec des pièces réparables et une installation correcte, il commence à fonctionner immédiatement. Voici le schéma lui-même :
Seulement je l'ai un peu modifié pour l'adapter à mes coordonnées. Comme il n'y avait pas de diode Zener de 5,6 volts, je l'ai réglée sur 6,8 volts, j'ai dû changer R1 à 82 kOhm. Et en parallèle, HL3 a mis une résistance de 1,2 kΩ, car il y avait un peu d'illumination de la LED.
Les amplificateurs opérationnels ont utilisé ceux qui étaient disponibles (dans mon cas kr140ud708). Les résistances étaient en SMD. Voici ce qui s'est réellement passé :
La seule chose que j'ai oubliée concerne le condensateur C1, je l'ai donc soudé aux fils d'alimentation au verso :
Maintenant, cet appareil fonctionnera sur le tracteur fait maison de mon père. La carte au format Lay6 est jointe. Bonne chance à tous pour répéter cet appareil pas délicat.
La réussite du démarrage d'un moteur automobile dépend en grande partie de l'état de charge de la batterie. Vérifier régulièrement la tension aux bornes avec un multimètre n'est pas pratique. Il est beaucoup plus pratique d'utiliser un indicateur digital ou analogique situé à côté du tableau de bord. L'indicateur de charge de batterie le plus simple peut être fabriqué à la main, dans lequel cinq LED aident à suivre la décharge ou la charge progressive de la batterie.
schéma
Le schéma de circuit considéré de l'indicateur de niveau de charge est le dispositif le plus simple qui affiche le niveau de charge de la batterie (batterie) à 12 volts. Son élément clé est la puce LM339, dans le boîtier de laquelle 4 amplificateurs opérationnels (comparateurs) du même type sont assemblés. La vue générale du LM339 et l'affectation des broches sont présentées dans la figure. 
Les entrées directe et inverse des comparateurs sont reliées par des diviseurs résistifs. Des LED indicatrices de 5 mm sont utilisées comme charge.
La diode VD1 sert de protection pour le microcircuit contre les inversions de polarité accidentelles. La diode Zener VD2 définit la tension de référence, qui est la norme pour les mesures futures. Les résistances R1-R4 limitent le courant à travers les LED.
Principe d'opération
Le circuit de l'indicateur de batterie LED fonctionne comme suit. Une tension de 6,2 volts stabilisée à l'aide de la résistance R7 et d'une diode zener VD2 est envoyée à un diviseur résistif assemblé à partir de R8-R12. Comme on peut le voir sur le schéma, des tensions de référence de différents niveaux sont formées entre chaque paire de ces résistances, qui sont alimentées aux entrées directes des comparateurs. À leur tour, les entrées inverses sont interconnectées et connectées aux bornes de la batterie via les résistances R5 et R6.
Au cours du processus de charge (décharge) de la batterie, la tension aux entrées inverses change progressivement, ce qui entraîne une commutation alternée des comparateurs. Considérons le fonctionnement de l'amplificateur opérationnel OP1, qui est chargé d'indiquer le niveau de charge maximal de la batterie. Définissons la condition, si la batterie chargée a une tension de 13,5 V, alors la dernière LED commence à brûler. La tension de seuil à son entrée directe, à laquelle cette LED s'allumera, est calculée par la formule :
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)
Je \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
Cela signifie que lorsqu'une valeur de potentiel supérieure à 4,5 volts est atteinte à l'entrée inverse, le comparateur OP1 basculera et un niveau de tension bas apparaîtra à sa sortie, et la LED s'allumera. À l'aide de ces formules, vous pouvez calculer le potentiel aux entrées directes de chaque amplificateur opérationnel. Le potentiel aux entrées inverses se trouve à partir de l'égalité : U OP1- = I*R5 = U BAT - I*R6.
PCB et pièces d'assemblage
La carte de circuit imprimé est constituée d'une feuille de textolite à une face de 40 x 37 mm, qui peut être téléchargée. Il est conçu pour le montage d'éléments DIP du type suivant :
- Résistances MLT-0,125 W avec une précision d'au moins 5 % (série E24)
R1, R2, R3, R4, R7, R9, R10, R11 - 1 kOhm,
R5, R8 - 5,1 kOhm,
R6, R12 - 10 kOhms ; - toute diode basse puissance VD1 avec une tension inverse d'au moins 30 V, par exemple 1N4148;
- diode zener basse puissance VD2 avec une tension de stabilisation de 6,2 V. Par exemple, KS162A, BZX55C6V2;
- LED LED1-LED5 - type d'indicateur
Toutes les voitures n'ont pas un indicateur qui affiche le niveau de charge de la batterie. L'automobiliste doit surveiller indépendamment cet indicateur, en le vérifiant périodiquement avec un voltmètre, après avoir déconnecté la batterie du réseau électrique de la machine. Cependant, un simple appareil électronique vous permettra d'obtenir des chiffres approximatifs sans quitter la cabine.
Le choix du circuit et des composants
Construction finie
Structurellement, un indicateur de contrôle de charge de batterie auto-fabriqué se compose d'une unité électronique, sur le corps de laquelle se trouvent trois LED: rouge, bleue et verte. Le choix de la couleur peut être différent - il est important que lorsque l'une d'elles est activée, les informations reçues soient correctement interprétées.
En raison de la petite taille de l'appareil, vous pouvez utiliser une carte de prototypage ordinaire. Le schéma optimal de l'appareil est présélectionné. Vous pouvez trouver plusieurs modèles, mais la version la plus courante et donc la plus pratique de l'indicateur de charge de la batterie est illustrée sur la figure.
Schéma de la carte et de ses composants
Avant d'installer les composants, il est nécessaire de les disposer sur le circuit imprimé selon le schéma. Ce n'est qu'alors que vous pourrez le couper à la taille souhaitée. Il est important que l'indicateur ait une taille minimale. Si vous envisagez de l'installer dans un logement, vous devez tenir compte de ses dimensions intérieures.
Ce circuit est conçu pour contrôler le fonctionnement d'une batterie de voiture avec une tension secteur de 6 à 14 V. Pour d'autres valeurs de ce paramètre, les caractéristiques des composants doivent être modifiées. Leur liste est présentée dans le tableau.
Le maintien de la santé de la batterie de la voiture est un élément important pour assurer le bon fonctionnement de tous les appareils électroniques. La batterie assure non seulement le démarrage du moteur, mais remplit également un certain nombre d'autres fonctions : elle stabilise la tension dans le réseau de la voiture, maintient les performances de l'équipement électrique lorsque le moteur est éteint, assure la sécurité des réglages du ordinateur de bord, système multimédia, horloge, système de climatisation et autres appareils de haute technologie.
Évidemment, pour effectuer toutes les tâches, il est nécessaire de maintenir la charge de la batterie et de la recharger en temps opportun avant qu'elle ne se termine. Une variété d'indicateurs aident à surveiller en permanence le paramètre.
Indicateur intégré
Les batteries modernes qui utilisent de l'électrolyte liquide sont généralement équipées d'un indicateur à flotteur intégré de la charge de la batterie. Il est capable d'indiquer de manière relativement précise le niveau d'électrolyte et l'état de charge de la batterie.
Lors de la charge de la source d'alimentation, la densité de l'électrolyte qu'elle contient augmente, le flotteur (généralement vert) s'élève au-dessus du niveau de liquide et est visible à travers la fenêtre (la charge est supérieure à 65%). S'il coule dans le liquide, alors le niveau de charge est insuffisant et la densité du flotteur est inférieure à celle du mélange liquide. La troisième option consiste à réduire la quantité d'électrolyte dans la batterie. Dans ce cas, l'indicateur (flotteur) n'est pas du tout visible dans la fenêtre, comme le liquide, mais un tube noir est visible. Ainsi, en fonction de la couleur de l'indicateur (vert, noir ou jaune / incolore), il est possible de déterminer de manière fiable le degré de charge et la quantité d'électrolyte liquide.
Un tel indicateur de batterie intégré n'est pas très précis, cependant, il est pratique et aide à déterminer les points importants de la santé de la source d'alimentation. Vous pouvez les affiner, si nécessaire, à l'aide d'appareils spéciaux. Soit dit en passant, avant de considérer l'indicateur intégré, il est recommandé de le tapoter légèrement. Ainsi, lorsqu'une voiture se déplace dans un tube avec un flotteur, des bulles peuvent se former qui peuvent soutenir le flotteur à la surface, et en tapotant les ballons se lèvent et n'interfèrent pas avec la vue du véritable indicateur.
Indicateur de cabine
Les voitures modernes contiennent un grand nombre d'appareils électriques connectés au réseau de la voiture. La batterie assure non seulement leurs performances lorsque le moteur est éteint, mais maintient également tous les réglages et les réglages des instruments. Évidemment, une telle charge sur la batterie "mange" progressivement le degré de sa charge. Dans le même temps, il est paradoxal que de nombreux modèles de voitures ne soient pas équipés d'un indicateur élémentaire du niveau de charge de la batterie dans l'habitacle. Par conséquent, il doit être vérifié manuellement, ce qui n'est pas très pratique, surtout en hiver.
Un indicateur simple que vous pouvez simplement assembler de vos propres mains aidera à résoudre le problème d'une manière ou d'une autre. Un autre avantage incontestable de cette conception est son faible prix. En comparaison avec les copies chinoises bon marché, la qualité de fabrication ne dépendra que de la compétence et de la précision du maître. En général, si vous avez les compétences de base minimales, il ne sera pas difficile d'assembler un excellent indicateur pour vérifier la charge de la batterie de vos propres mains.
Le schéma de l'appareil est assez simple.
Le niveau de charge de la batterie sera indiqué par des LED colorées. Vous pouvez choisir n'importe quelle combinaison de couleurs. Dans le schéma présenté, les diodes correspondent à la charge suivante :
- vert - 13 V et plus ;
- bleu - 11-13 V;
- rouge - 6-11 V.
Pour assembler l'indicateur, vous aurez besoin des éléments suivants :
- Résistances (2 pièces 1KΩ, 3 - 220 Ω, 1 - 2KΩ) ;
- Transistors (VS547 et VS557);
- Trois LED RVB de couleurs différentes ;
- Deux diodes Zener (pour 9,1 et 10 v).
Après avoir essayé tous les éléments du tableau, vous devez découper le fragment correspondant. Il est préférable de sortir les LED sur des fils et de ne pas les souder directement sur la carte, afin de pouvoir ensuite les installer facilement sous le tableau de bord. Évidemment, il est préférable de lui fournir immédiatement une place dans la voiture et de procéder à partir de cet emplacement pour déterminer la longueur des fils qu'une fois l'assemblage terminé.
Le schéma présenté, qui vous permet d'assembler un indicateur de batterie à LED de vos propres mains, éliminera le besoin de vérifier et de surveiller manuellement l'état de la source d'alimentation. Des lectures fiables et précises seront affichées directement à l'endroit sélectionné sur le panneau et informeront le propriétaire de la voiture de la nécessité de recharger la batterie.
Le circuit d'assemblage d'un indicateur de charge de batterie de vos propres mains a été testé à l'aide d'une alimentation avec la possibilité de régler la tension. La seule panne observée peut être considérée comme une commutation lente des diodes bleues et rouges. Cela est plutôt dû au fait que le testeur n'a pas répondu au changement rapide de tension. Dans le même temps, une diminution en douceur de la tension aux bornes de la batterie assurera un fonctionnement assez stable de l'appareil de bricolage, ce qui vous permettra de recharger la batterie jusqu'à ce que la charge soit terminée.
Dans la pratique moderne, il existe encore des voitures sur lesquelles il n'y a ni ordinateur de bord ni écran avec indicateur de charge de la batterie. Un mouvement sans indicateur entraîne un arrêt complet du moteur et l'impossibilité de le démarrer à l'avenir.
L'indicateur de charge de la batterie remplit deux fonctions : il indique le courant de charge de la batterie du générateur et, à titre informatif, la quantité de charge de la batterie. Il existe plusieurs façons de corriger ce défaut dans la voiture. L'un d'eux est l'appareil de bricolage le plus simple montrant la charge de la batterie.
Dans les sources disponibles, il existe de nombreuses propositions pour la fabrication d'un circuit de courant numérique d'un tel dispositif. Il a un look assez simple. Cela nécessite des compétences en soudure de composants radio et le désir d'assembler l'appareil de vos propres mains. Sélectionnez LED, diode zener, plaque d'essai et résistances. Le schéma de l'indicateur de charge de la batterie est illustré dans la figure ci-dessous.
Principe d'opération
L'indicateur LED, grâce à la présence de trois couleurs de LED, peut indiquer les différentes phases du courant de charge. Commencez à charger. Milieu de travail. Avertissement de fin de processus. Ce circuit nous donne la possibilité de contrôler tout le cycle de fonctionnement de la batterie.
Souder des pièces de vos propres mains n'est pas difficile, mais vérifiez d'abord avec un testeur. Si tous les détails sont en ordre, vous pouvez assembler selon le schéma. Surnommée la sortie LED du testeur. Nous déterminons la sortie du courant basse tension de six à onze volts.
Il s'agit d'une LED rouge. De onze à treize volts - jaune. Plus de treize - il y aura une LED verte. Le circuit a un ensemble simple de pièces et fonctionne de manière fiable.
Intéressant! La batterie fournit une certaine tension à la LED. Il s'allume. Nous déterminons donc le début et la fin de la charge de la batterie.
Si vous ne disposez d'aucun composant, vous devez rechercher sur Internet des schémas similaires et modifier l'appareil de vos propres mains. Le circuit affichera également une indication fiable du courant de charge de la batterie.
Il est important pour la voiture que le circuit ne fonctionne pas tout le temps, mais uniquement lorsque le conducteur conduit. Il est recommandé qu'après avoir terminé le travail de vos propres mains, montez l'appareil résultant sous le volant et connectez-le au contacteur d'allumage. Dans ce cas, le témoin ne fonctionnera que lorsque le contact du véhicule est mis.
Nous voyons qu'après l'achèvement des travaux, vous pouvez créer de vos propres mains un indicateur de batterie pratique et nécessaire pour un fonctionnement fiable de la voiture. Le coût d'un tel produit ne sera pas élevé.
Important! La fiabilité de l'indicateur et la commodité de son placement peuvent éliminer efficacement le manque de raffinement des concepteurs - constructeurs automobiles.
D'une part, tout appareil, qu'il s'agisse d'un véhicule ou de simples ustensiles de cuisine, semble être parfait et raffiné d'un point de vue technique. Ne nécessitant pas l'intervention d'une pensée humaine et de mains compétentes.
Par contre, il y aura toujours des "Kulibins" compétents pour qui cet appareil ne semble pas parfait et demande amélioration et raffinement technique.
C'est sur cela que repose le progrès technologique progressif. Cela semble simple, mais en même temps une indication visuelle vitale du processus de charge d'une batterie de voiture, non conçue par des concepteurs, a trouvé son développement simple par de simples admirateurs du monde de la science et de la technologie.