低バッテリーインジケーターの作り方。 DIYバッテリー充電インジケーター
アマチュア無線の皆さんこんにちは！ 今日は、1つのバッテリー充電インジケーターの成功した繰り返しについてお話したいと思います。 そのサイトでは、尊敬されている Maxim Vorobyov によって既にテストされ、投稿されています。 希少な部品を含まず、チューニングの必要がないため、初心者のラジオアマチュアでも組み立てることができます。 修理可能な部品と適切な取り付けにより、すぐに動作を開始します。 ダイアグラム自体は次のとおりです。
詳細に合わせて少し変更しただけです。 5.6 ボルトのツェナー ダイオードがなかったので、6.8 ボルトに設定し、R1 を 82 kΩ に変更する必要がありました。 並列に、HL3 は 1.2 kΩ の抵抗を配置しました。これは、LED の照明があったためです。
オペアンプは入手可能なものを使用しました（私の場合はkr140ud708）。 抵抗はSMDでした。 実際に起こったことは次のとおりです。
忘れていたのはコンデンサ C1 だけだったので、裏側の電源リード線にはんだ付けしました。
今、この装置は私の父の手製のトラクターで動作します。 Lay6フォーマットのボードが付属しています。 これはトリッキーなデバイスではありません。
自動車エンジンの始動の成功は、バッテリーの充電状態に大きく依存します。 マルチメータで端子の電圧を定期的にチェックするのは不便です。 ダッシュボードの横にあるデジタルまたはアナログのインジケーターを使用する方がはるかに実用的です。 最も単純なバッテリー充電インジケーターは手動で作成でき、5 つの LED がバッテリーの段階的な放電または充電を追跡するのに役立ちます。
回路図
充電レベルインジケーターの考慮された回路図は、12ボルトでバッテリー（バッテリー）の充電レベルを表示する最も単純なデバイスです。 その重要な要素はLM339チップで、その場合、同じタイプの4つのオペアンプ（コンパレータ）が組み立てられています。 LM339 の全体図とピン割り当てを図に示します。 
コンパレータの直接入力と反転入力は、抵抗分圧器を介して接続されています。 負荷には5mmのインジケータLEDを使用。
ダイオード VD1 は、偶発的な極性反転からマイクロ回路を保護する役割を果たします。 ツェナー ダイオード VD2 は、将来の測定の基準となる基準電圧を設定します。 抵抗 R1 ～ R4 は、LED を流れる電流を制限します。
動作原理
LED バッテリ インジケータ回路は次のように機能します。 抵抗器 R7 とツェナー ダイオード VD2 の助けを借りて安定化された 6.2 ボルトの電圧は、R8-R12 から組み立てられた抵抗分圧器に供給されます。 図からわかるように、これらの抵抗器の各ペア間に異なるレベルの基準電圧が形成され、コンパレータの直接入力に供給されます。 次に、逆入力は相互接続され、抵抗 R5 と R6 を介してバッテリ端子に接続されます。
バッテリーを充電（放電）する過程で、反転入力の電圧が徐々に変化し、コンパレーターが交互に切り替わります。 バッテリの最大充電レベルを示す役割を担うオペアンプ OP1 の動作を考えてみましょう。 条件を設定しましょう。充電されたバッテリーの電圧が 13.5 V の場合、最後の LED が点灯し始めます。 この LED が点灯する直接入力のしきい値電圧は、次の式で計算されます。
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
U OP1+ = 6.2-1.7 = 4.5 V
これは、反転入力で 4.5 ボルトを超える電位値に達すると、OP1 コンパレータが切り替わり、出力に低電圧レベルが現れ、LED が点灯することを意味します。 これらの式を使用して、各オペアンプの直接入力の電位を計算できます。 逆入力の電位は次の式から求められます: U OP1- = I*R5 = U BAT - I*R6.
PCB およびアセンブリ部品
プリント回路基板は、サイズが 40 x 37 mm の片面ホイル テキストライトでできており、ダウンロードできます。 次のタイプの DIP 要素を取り付けるように設計されています。
- 精度5%以上のMLT-0.125W抵抗器(E24シリーズ)
R1、R2、R3、R4、R7、R9、R10、R11 - 1 kΩ、
R5、R8 - 5.1キロオーム、
R6、R12 - 10キロオーム; - 1N4148など、少なくとも30 Vの逆電圧を持つ任意の低電力ダイオードVD1。
- 安定化電圧が 6.2 V の低電力ツェナー ダイオード VD2。
- LEDs LED1-LED5 - インジケータの種類
すべての車にバッテリーの充電レベルを表示するインジケーターがあるわけではありません。 運転者は、バッテリーを機械の電気ネットワークから切り離した後、電圧計で定期的にチェックして、このインジケーターを個別に監視する必要があります。 ただし、単純な電子機器を使用すると、キャビンを離れることなくおおよその数値を取得できます。
回路と部品の選択
完成した建設
構造的には、自作のバッテリー充電制御インジケーターは電子ユニットで構成されており、その本体には赤、青、緑の3つのLEDがあります。 色の選択は異なる場合があります-それらのいずれかがアクティブ化されたときに、受信した情報が正しく解釈されることが重要です。
デバイスのサイズが小さいため、通常のプロトタイピング ボードを使用できます。 デバイスの最適なスキームが事前に選択されています。 いくつかのモデルを見つけることができますが、最も一般的で実行可能なバッテリー充電インジケーターのバージョンを図に示します。
ボードとそのコンポーネントの図
コンポーネントを取り付ける前に、図に従ってプリント基板に配置する必要があります。 その後、必要なサイズにカットできます。 指標のサイズが最小であることが重要です。 ハウジングに取り付ける場合は、その内部寸法を考慮する必要があります。
この回路は、主電源電圧が6〜14 Vのカーバッテリーの動作を制御するように設計されています。このパラメーターの他の値については、コンポーネントの特性を変更する必要があります。 それらのリストを表に示します。
車のバッテリーの状態を維持することは、すべての電子機器のスムーズな動作を確保するための重要な要素です。 バッテリーはエンジンの始動を提供するだけでなく、他の多くの機能も実行します。車のネットワークの電圧を安定させ、エンジンがオフになっているときの電気機器のパフォーマンスを維持し、設定の安全性を確保します。オンボード コンピューター、マルチメディア システム、時計、気候システム、その他のハイテク機器。
明らかに、すべてのタスクを実行するには、バッテリーの充電を維持し、終了する前に適時に再充電する必要があります。 さまざまなインジケーターがパラメーターを常に監視するのに役立ちます。
内蔵インジケータ
原則として、液体電解質を使用する最新のバッテリーには、バッテリー充電のフロートインジケーターが組み込まれています。 電解液レベルとバッテリーの充電状態を比較的正確に示すことができます。
電源を充電すると、その中の電解液の密度が上がり、フロート（通常は緑色）が液面より上に上がり、窓から見えます（充電は65％以上）。 液体に沈む場合は、電荷レベルが不十分であり、フロートの密度は液体混合物の密度よりも小さくなります。 3 番目のオプションは、バッテリー内の電解液の量を減らすことです。 この場合、インジケーター (フロート) は液体のようにウィンドウ内にまったく表示されませんが、黒いチューブが表示されます。 そのため、インジケータの色（緑、黒、黄色/無色）によって、充電の度合いと電解液の量を確実に判断することができます。
このような内蔵バッテリー インジケーターはあまり正確ではありませんが、便利で、電源の状態の重要なポイントを判断するのに役立ちます。 必要に応じて、特別なデバイスを使用してそれらを調整できます。 ちなみに、内蔵インジケーターを考える前に、軽くタップすることをお勧めします。 そのため、車がフロート付きのチューブ内を移動すると、表面のフロートを支えることができる泡が形成され、風船を軽くたたくと浮き上がり、実際のインジケーターを見るのを妨げません。
キャビンインジケーター
現代の車には、車のネットワークに接続された膨大な数の電化製品が含まれています。 バッテリーは、エンジンがオフになっている間のパフォーマンスを保証するだけでなく、すべての設定と計器の設定も維持します。 明らかに、バッテリーへのそのような負荷は、その充電の程度を徐々に「食い尽くし」ます。 同時に、多くの車種がキャビン内のバッテリー充電レベルの基本的なインジケーターを装備していないことは逆説的です。 したがって、手動でチェックする必要があり、特に冬にはあまり便利ではありません。
自分の手で簡単に組み立てることができる単純なインジケーターは、何らかの方法で問題を解決するのに役立ちます。 このデザインのもう1つの間違いない利点は、その低価格です。 安価な中国のコピーと比較して、ビルドの品質はマスターのスキルと正確さにのみ依存します. 一般に、最小限の基本的なスキルがあれば、自分の手でバッテリーの充電を確認するための優れたインジケーターを組み立てることは難しくありません。
デバイスのスキームは非常に単純です。
バッテリーの充電レベルは、色付きの LED で表示されます。 任意の色の組み合わせを選択できます。 提示された図では、ダイオードは次の電荷に対応しています。
- 緑 - 13 V 以上。
- 青 - 11-13 V;
- 赤 - 6-11 V。
インジケータを組み立てるには、次のアイテムが必要です。
- 抵抗器 (2 個。1KΩ、3 - 220 Ω、1 - 2KΩ);
- トランジスタ (VS547 および VS557);
- 異なる色の 3 つの RGB LED。
- ツェナー ダイオード 2 個 (9.1 および 10 v 用)。
ボードのすべての要素を試した後、対応するフラグメントを切り取る必要があります。 ダッシュボードの下に簡単に取り付けることができるように、ボードに直接半田付けするのではなく、ワイヤに LED を出力することをお勧めします。 明らかに、組み立てが完了した後よりも、すぐに車内に場所を用意し、この場所からワイヤの長さを決定する方がよいでしょう。
LEDバッテリーインジケーターを自分の手で組み立てることができる提示されたスキームにより、電源の状態を手動で確認および監視する必要がなくなります。 信頼性の高い正確な測定値がパネルの選択した場所に直接表示され、バッテリーを充電する必要があることを車の所有者に知らせます。
自分の手でバッテリー充電インジケーターを組み立てる回路は、電圧を調整できる電源を使用してテストされました。 唯一観察された障害は、青と赤のダイオードからの切り替えが遅いことと考えられます。 むしろ、これはテスターが電圧の急激な変化に反応しなかったという事実によるものです。 同時に、バッテリー端子の電圧がスムーズに低下すると、自作デバイスの動作がかなり安定し、充電が完了するまでバッテリーを再充電できます。
現代の慣行では、オンボードコンピューターもバッテリー充電インジケーター付きのディスプレイもない車がまだあります。 インジケーターのない動きは、エンジンの完全な停止と将来の始動不能を伴います。
バッテリー充電インジケーターは 2 つの機能を実行します。発電機からのバッテリーの充電電流を表示し、バッテリーの充電量を有益に示します。 車のこの欠陥を修正するにはいくつかの方法があります。 それらの 1 つは、バッテリーの充電を示す最も単純な日曜大工のデバイスです。
入手可能な情報源には、そのようなデバイスのデジタル電流回路の製造に関する多くの提案があります。 かなりシンプルな外観です。 これには、無線コンポーネントをはんだ付けするスキルと、自分の手でデバイスを組み立てたいという欲求が必要です。 LED、ツェナー ダイオード、ブレッドボード、抵抗器を選択します。 バッテリ充電インジケータの図を下の図に示します。
動作原理
LED インジケータは、3 色の LED の存在により、充電電流のさまざまな段階を表示できます。 充電を開始します。 ワーキングミドル。 プロセス警告の終了。 この回路により、バッテリーの動作サイクル全体を制御することができます。
自分の手で部品をはんだ付けすることは難しくありませんが、最初にテスターで確認してください。 すべての詳細が整っていれば、スキームに従って組み立てることができます。 愛称テスターLED出力。 6〜11ボルトの低電圧電流の出力を決定します。
これは赤いLEDです。 11 から 13 ボルト - 黄色。 13 以上 - 緑色の LED が点灯します。 回路は部品のシンプルなセットであり、確実に動作します。
面白い！バッテリーは一定の電圧をLEDに出力します。 点灯します。 したがって、バッテリー充電の開始と終了を決定します。
コンポーネントがない場合は、インターネットで同様のスキームを探し、自分の手でデバイスを変更する必要があります。 この回路はまた、バッテリーの充電電流を確実に表示します。
サーキットが常に機能しているわけではなく、ドライバーが運転しているときにのみ機能することが車にとって重要です。 自分の手で作業を終えた後、得られたデバイスをステアリングホイールの下に取り付け、イグニッションスイッチに接続することをお勧めします。 この場合、インジケータは車両のイグニッションがオンのときにのみ機能します。
作業が完了したら、車を確実に操作するために便利で必要なバッテリーインジケーターを自分の手で作成できることがわかります。 そのような製品のコストは高くありません。
重要！インジケーターの信頼性とその配置の利便性により、デザイナー - 自動車メーカーの洗練の欠如を効果的に排除できます。
一方では、車両であろうと簡単なキッチン用品であろうと、技術的な観点からは完璧で洗練されているように見えます。 人間の思考と有能な手の介入を必要としません。
一方、このデバイスが完璧ではないように見え、改善と技術的な改良が必要な有能な「クリビン」が常に存在します。
これが、進歩的な技術進歩の基礎となっているものです。 それは単純に見えますが、同時に、デザイナーによって設計されたのではなく、自動車のバッテリーを充電するプロセスの重要な視覚的指標であり、科学と技術の世界の単純な崇拝者によってその単純な開発が発見されました.