Jak zrobić wskaźnik niskiego poziomu baterii. Wskaźnik naładowania baterii DIY

Witam wszystkich radioamatorów! Dziś chcę Wam opowiedzieć o moim udanym powtórzeniu jednego wskaźnika naładowania baterii. Na tej stronie został już przetestowany i opublikowany przez szanowanego Maxima Vorobyova. Nie zawiera rzadkich komponentów i może być zmontowany nawet przez początkujących radioamatorów, ponieważ nie wymaga strojenia. Dzięki częściom nadającym się do serwisowania i prawidłowej instalacji, natychmiast zaczyna działać. Oto sam schemat:

Tylko trochę to zmieniłam, żeby pasowała do moich szczegółów. Ponieważ nie było diody Zenera 5,6 V, ustawiłem ją na 6,8 V, musiałem zmienić R1 na 82 kOhm. A równolegle HL3 postawił rezystor 1,2 kΩ, ponieważ było trochę podświetlenia diody LED.

Wzmacniacze operacyjne wykorzystywały te, które były dostępne (w moim przypadku kr140ud708). Rezystory były w SMD. Oto, co się faktycznie wydarzyło:

Jedyne o czym zapomniałem to kondensator C1, więc przylutowałem go do wyprowadzeń zasilających na odwrocie:

Teraz to urządzenie będzie działać na traktorze domowej roboty mojego ojca. Dołączona jest płytka w formacie Lay6. Powodzenia wszystkim w powtarzaniu tego nie jest to trudne urządzenie.

Pomyślny rozruch silnika samochodowego w dużej mierze zależy od stanu naładowania akumulatora. Regularne sprawdzanie napięcia na zaciskach za pomocą multimetru jest niewygodne. Dużo bardziej praktyczne jest zastosowanie wskaźnika cyfrowego lub analogowego znajdującego się obok deski rozdzielczej. Najprostszy wskaźnik naładowania akumulatora można wykonać ręcznie, w którym pięć diod LED pomaga śledzić stopniowe rozładowywanie lub ładowanie akumulatora.

Schemat obwodu

Rozważany schemat obwodu wskaźnika poziomu naładowania jest najprostszym urządzeniem, które wyświetla poziom naładowania akumulatora (akumulatora) przy 12 woltach. Jej kluczowym elementem jest układ scalony LM339, w którym montowane są 4 wzmacniacze operacyjne (komparatory) tego samego typu. Ogólny widok LM339 i przypisanie pinów pokazano na rysunku. Wejścia bezpośrednie i odwrotne komparatorów są połączone za pomocą dzielników rezystancyjnych. Jako obciążenie wykorzystywane są diody wskaźnikowe 5 mm.

Dioda VD1 służy jako ochrona mikroukładu przed przypadkowym odwróceniem polaryzacji. Dioda Zenera VD2 ustawia napięcie odniesienia, które jest standardem dla przyszłych pomiarów. Rezystory R1-R4 ograniczają prąd płynący przez diody LED.

Zasada działania

Obwód wskaźnika baterii LED działa w następujący sposób. Napięcie 6,2 V stabilizowane za pomocą rezystora R7 i diody Zenera VD2 jest podawane do dzielnika rezystancyjnego złożonego z R8-R12. Jak widać na schemacie, pomiędzy każdą parą tych rezystorów powstają napięcia odniesienia o różnych poziomach, które są podawane na bezpośrednie wejścia komparatorów. Z kolei wejścia odwrotne są ze sobą połączone i połączone z zaciskami akumulatora poprzez rezystory R5 i R6.

W procesie ładowania (rozładowywania) akumulatora napięcie na wejściach odwrotnych zmienia się stopniowo, co prowadzi do naprzemiennego przełączania komparatorów. Rozważ działanie wzmacniacza operacyjnego OP1, który odpowiada za wskazanie maksymalnego poziomu naładowania baterii. Ustawmy warunek, jeśli naładowany akumulator ma napięcie 13,5 V, to ostatnia dioda LED zacznie się palić. Napięcie progowe na jego bezpośrednim wejściu, przy którym zapali się ta dioda, oblicza się ze wzoru:
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

Oznacza to, że gdy na wejściu odwrotnym zostanie osiągnięta wartość potencjału większa niż 4,5 V, komparator OP1 przełączy się i na jego wyjściu pojawi się niski poziom napięcia, a dioda LED zaświeci się. Korzystając z tych wzorów, można obliczyć potencjał na bezpośrednich wejściach każdego wzmacniacza operacyjnego. Potencjał na wejściach odwrotnych wyznacza się z równości: U OP1- = I*R5 = U BAT - I*R6.

Części PCB i montażowe

Płytka drukowana wykonana jest z jednostronnego tekstolitu foliowego o wymiarach 40 na 37 mm, który można pobrać. Przeznaczony jest do montażu elementów DIP typu:

• Rezystory MLT-0,125 W z dokładnością co najmniej 5% (seria E24)
  R1, R2, R3, R4, R7, R9, R10, R11 - 1 kΩ,
  R5, R8 - 5,1 kΩ,
  R6, R12 - 10 kOhm;
• dowolna dioda małej mocy VD1 o napięciu wstecznym co najmniej 30 V, na przykład 1N4148;
• dioda Zenera małej mocy VD2 o napięciu stabilizacji 6,2 V. Na przykład KS162A, BZX55C6V2;
• LED-y LED1-LED5 - typ wskaźnika

Nie wszystkie samochody mają wskaźnik pokazujący poziom naładowania akumulatora. Kierowca musi niezależnie monitorować ten wskaźnik, okresowo sprawdzając go woltomierzem, po odłączeniu akumulatora od sieci elektrycznej maszyny. Jednak proste urządzenie elektroniczne pozwoli uzyskać przybliżone dane bez wychodzenia z kabiny.

Wybór obwodu i komponentów

Gotowa konstrukcja

Strukturalnie, samodzielnie wykonany wskaźnik kontroli naładowania baterii składa się z jednostki elektronicznej, na której korpusie znajdują się trzy diody LED: czerwona, niebieska i zielona. Wybór koloru może być inny – ważne jest, aby w momencie aktywowania jednego z nich otrzymane informacje były poprawnie interpretowane.

Ze względu na niewielkie rozmiary urządzenia można zastosować zwykłą płytkę prototypową. Optymalny schemat urządzenia jest wstępnie wybrany. Można znaleźć kilka modeli, ale najbardziej powszechna, a tym samym działająca wersja wskaźnika naładowania baterii jest pokazana na rysunku.

Schemat płytki i jej elementów

Przed zainstalowaniem elementów konieczne jest ułożenie ich na płytce drukowanej zgodnie ze schematem. Dopiero wtedy możesz go przyciąć do pożądanego rozmiaru. Ważne jest, aby wskaźnik miał minimalny rozmiar. Planując montaż w obudowie, należy wziąć pod uwagę jej wymiary wewnętrzne.

Obwód ten jest przeznaczony do sterowania pracą akumulatora samochodowego o napięciu sieciowym od 6 do 14 V. W przypadku innych wartości tego parametru należy zmienić charakterystykę komponentów. Ich lista znajduje się w tabeli.

Utrzymanie dobrej kondycji akumulatora samochodowego jest ważnym elementem zapewniającym płynne działanie całej elektroniki. Akumulator zapewnia nie tylko rozruch silnika, ale także spełnia szereg innych funkcji: stabilizuje napięcie w sieci samochodu, utrzymuje wydajność urządzeń elektrycznych przy wyłączonym silniku, zapewnia bezpieczeństwo ustawień komputer pokładowy, system multimedialny, zegar, system klimatyzacji i inne zaawansowane technologicznie urządzenia.

Oczywiście, aby wykonać wszystkie zadania, konieczne jest utrzymywanie naładowania akumulatora i ładowanie go w odpowiednim czasie przed jego zakończeniem. Różnorodne wskaźniki pomagają stale monitorować parametr.

Wbudowany wskaźnik

Nowoczesne akumulatory wykorzystujące płynny elektrolit z reguły są wyposażone we wbudowany pływakowy wskaźnik naładowania akumulatora. Jest w stanie stosunkowo dokładnie wskazać poziom elektrolitu i stan naładowania akumulatora.

Podczas ładowania źródła zasilania zwiększa się gęstość zawartego w nim elektrolitu, pływak (zwykle zielony) unosi się ponad poziom cieczy i jest widoczny przez okienko (ładunek wynosi ponad 65%). Jeśli zanurza się w cieczy, poziom naładowania jest niewystarczający, a gęstość pływaka jest mniejsza niż gęstość mieszaniny cieczy. Trzecią opcją jest zmniejszenie ilości elektrolitu w akumulatorze. W tym przypadku wskaźnik (pływak) nie jest w ogóle widoczny w okienku, podobnie jak ciecz, ale widoczna jest czarna rurka. Tak więc, w zależności od koloru wskaźnika (zielony, czarny lub żółty / bezbarwny), można wiarygodnie określić stopień naładowania i ilość ciekłego elektrolitu.

Taki wbudowany wskaźnik baterii nie jest bardzo dokładny, ale jest wygodny i pomaga określić ważne punkty w kondycji źródła zasilania. W razie potrzeby możesz je dopracować za pomocą specjalnych urządzeń. Nawiasem mówiąc, przed rozważeniem wbudowanego wskaźnika zaleca się lekkie dotknięcie go. Tak więc, gdy samochód porusza się w tubie z pływakiem, mogą tworzyć się bąbelki, które mogą podtrzymywać pływak na powierzchni, a stukając w balony unoszą się i nie przeszkadzają w zobaczeniu rzeczywistego wskaźnika.

Wskaźnik kabiny

Nowoczesne samochody zawierają ogromną liczbę urządzeń elektrycznych podłączonych do sieci samochodu. Akumulator nie tylko zapewnia ich wydajność, gdy silnik jest wyłączony, ale także zachowuje wszystkie ustawienia i ustawienia przyrządów. Oczywiście takie obciążenie akumulatora stopniowo „zjada” stopień jego naładowania. Jednocześnie paradoksalne jest to, że wiele modeli samochodów nie jest wyposażonych w elementarny wskaźnik poziomu naładowania akumulatora w kabinie. Dlatego należy to sprawdzić ręcznie, co nie jest zbyt wygodne, zwłaszcza zimą.

Prosty wskaźnik, który możesz po prostu złożyć własnymi rękami, pomoże w jakiś sposób rozwiązać problem. Kolejną niewątpliwą zaletą tego projektu jest jego niska cena. W porównaniu z tanimi chińskimi kopiami jakość wykonania będzie zależeć tylko od umiejętności i dokładności mistrza. Ogólnie rzecz biorąc, jeśli masz minimalne podstawowe umiejętności, zbudowanie doskonałego wskaźnika do sprawdzania poziomu naładowania akumulatora własnymi rękami nie będzie trudne.

Schemat urządzenia jest dość prosty.

Poziom naładowania baterii zostanie pokazany za pomocą kolorowych diod LED. Możesz wybrać dowolną kombinację kolorów. Na przedstawionym schemacie diody odpowiadają następującemu ładunkowi:

• zielony - 13 V i więcej;
• niebieski - 11-13 V;
• czerwony - 6-11 V.

Do montażu wskaźnika potrzebne będą następujące elementy:

• Rezystory (2 szt. 1KΩ, 3 - 220 Ω, 1 - 2KΩ);
• Tranzystory (VS547 i VS557);
• Trzy diody LED RGB o różnych kolorach;
• Dwie diody Zenera (dla 9,1 i 10 v).

Po wypróbowaniu wszystkich elementów na planszy musisz wyciąć odpowiedni fragment. Lepiej wyprowadzać diody na przewodach, a nie lutować ich bezpośrednio do płytki, dzięki czemu można je potem wygodnie zainstalować pod deską rozdzielczą. Oczywiście lepiej od razu zapewnić mu miejsce w samochodzie i z tego miejsca przystąpić do określenia długości przewodów, niż po zakończeniu montażu.

Przedstawiony schemat, który pozwala na samodzielne złożenie wskaźnika baterii LED, wyeliminuje konieczność ręcznego sprawdzania i monitorowania stanu źródła zasilania. Wiarygodne i dokładne odczyty będą wyświetlane bezpośrednio w wybranym miejscu na panelu i informują właściciela samochodu o konieczności doładowania akumulatora.

Obwód do montażu wskaźnika naładowania akumulatora własnymi rękami został przetestowany przy użyciu zasilacza z możliwością regulacji napięcia. Jedyną zaobserwowaną awarię można uznać za powolne przełączanie z diody niebieskiej i czerwonej. Wynika to raczej z faktu, że tester nie reagował na gwałtowną zmianę napięcia. Jednocześnie płynny spadek napięcia na zaciskach akumulatora zapewni dość stabilną pracę urządzenia „zrób to sam”, co pozwala na ładowanie akumulatora do zakończenia ładowania.

We współczesnej praktyce wciąż istnieją samochody, w których nie ma komputera pokładowego ani wyświetlacza ze wskaźnikiem naładowania baterii. Ruch bez wskaźnika jest obarczony całkowitym zatrzymaniem silnika i niemożnością jego uruchomienia w przyszłości.

Wskaźnik naładowania akumulatora spełnia dwie funkcje: pokazuje prąd ładowania akumulatora z generatora oraz informacyjnie poziom naładowania akumulatora. Istnieje kilka sposobów na naprawienie tej usterki w samochodzie. Jednym z nich jest najprostsze urządzenie do samodzielnego montażu pokazujące ładowanie baterii.

W dostępnych źródłach istnieje wiele propozycji wykonania cyfrowego obwodu prądowego takiego urządzenia. Ma dość prosty wygląd. Wymaga to umiejętności lutowania elementów radiowych i chęci samodzielnego złożenia urządzenia. Wybierz LED, diodę Zenera, płytkę stykową i rezystory. Schemat wskaźnika naładowania baterii przedstawia poniższy rysunek.

Zasada działania

Wskaźnik LED, dzięki obecności trzech kolorów diod LED, może pokazywać różne fazy prądu ładowania. Rozpocznij ładowanie. Środek roboczy. Ostrzeżenie o zakończeniu procesu. Układ ten daje nam możliwość kontrolowania całego cyklu pracy akumulatora.

Lutowanie części własnymi rękami nie jest trudne, ale najpierw sprawdź u testera. Jeśli wszystkie szczegóły są w porządku, możesz złożyć zgodnie ze schematem. Nazwane wyjście LED testera. Określamy wydajność prądu niskiego napięcia od sześciu do jedenastu woltów.

To jest czerwona dioda LED. Od jedenastu do trzynastu woltów - żółty. Ponad trzynaście - będzie zielona dioda LED. Obwód ma prosty zestaw części i działa niezawodnie.

Ciekawe! Bateria wysyła do diody LED określone napięcie. Zapala się. Więc określamy początek i koniec ładowania baterii.

Jeśli nie masz żadnych komponentów, musisz poszukać w Internecie podobnych schematów i zmodyfikować urządzenie własnymi rękami. Obwód pokaże również wiarygodne wskazanie prądu ładowania akumulatora.

Dla samochodu ważne jest, aby tor nie działał przez cały czas, a tylko wtedy, gdy kierowca jedzie. Zaleca się, aby po zakończeniu pracy własnymi rękami zamontować powstałe urządzenie pod kierownicą i podłączyć je do stacyjki. W takim przypadku wskaźnik będzie działał tylko przy włączonym zapłonie pojazdu.

Widzimy, że po zakończeniu pracy własnymi rękami możesz stworzyć wygodny i niezbędny wskaźnik baterii do niezawodnej pracy samochodu. Koszt takiego produktu nie będzie wysoki.

Ważny! Niezawodność wskaźnika i wygoda jego umieszczenia może skutecznie wyeliminować brak wyrafinowania projektantów - producentów samochodów.

Z jednej strony każde urządzenie, czy to pojazd, czy proste przybory kuchenne, wydaje się idealne i dopracowane pod względem technicznym. Nie wymaga interwencji ludzkiej myśli i kompetentnych rąk.

Z drugiej strony zawsze znajdą się kompetentni „Kulibini”, dla których to urządzenie wydaje się niedoskonałe i wymaga udoskonalenia i dopracowania technicznego.

Na tym polega postępujący postęp technologiczny. Wydaje się proste, ale jednocześnie istotne wizualne wskazanie procesu ładowania akumulatora samochodowego, nie zaprojektowane przez projektantów, znalazło swój prosty rozwój u prostych wielbicieli świata nauki i techniki.