Como fazer um indicador de bateria fraca. Indicador de carga da bateria DIY

Olá a todos os radioamadores! Hoje quero falar sobre minha repetição bem-sucedida de um indicador de carga da bateria. Nesse site, já foi testado e postado pelo respeitado Maxim Vorobyov. Não contém componentes escassos e pode ser montado mesmo por radioamadores iniciantes, pois não precisa ser sintonizado. Com peças reparáveis ​​e instalação adequada, ele começa a funcionar imediatamente. Aqui está o diagrama em si:

Só que eu mudei um pouco para caber meus detalhes. Como não havia diodo zener de 5,6 volts, configurei para 6,8 volts, tive que mudar R1 para 82 kOhm. E em paralelo, o HL3 colocou um resistor de 1,2 kΩ, pois havia alguma iluminação do LED.

Amplificadores operacionais usaram aqueles que estavam disponíveis (no meu caso kr140ud708). Os resistores estavam em SMD. Aqui está o que realmente aconteceu:

A única coisa que esqueci é sobre o capacitor C1, então soldei nos cabos de alimentação no lado reverso:

Agora este dispositivo funcionará no trator caseiro do meu pai. A placa no formato Lay6 está anexada. Boa sorte a todos em repetir este não é um dispositivo complicado.

A partida bem-sucedida de um motor de automóvel depende em grande parte do estado de carga da bateria. Verificar regularmente a tensão nos terminais com um multímetro é inconveniente. É muito mais prático usar um indicador digital ou analógico localizado próximo ao painel. O indicador de carga da bateria mais simples pode ser feito à mão, no qual cinco LEDs ajudam a rastrear a descarga ou carga gradual da bateria.

diagrama de circuito

O diagrama de circuito considerado do indicador de nível de carga é o dispositivo mais simples que exibe o nível de carga da bateria (bateria) em 12 volts. Seu elemento chave é o chip LM339, no caso do qual são montados 4 amplificadores operacionais (comparadores) do mesmo tipo. A visão geral do LM339 e a atribuição dos pinos são mostradas na figura. As entradas diretas e inversas dos comparadores são conectadas através de divisores resistivos. LEDs indicadores de 5 mm são usados ​​como carga.

O diodo VD1 serve como proteção para o microcircuito contra inversão acidental de polaridade. O diodo Zener VD2 define a tensão de referência, que é o padrão para medições futuras. Os resistores R1-R4 limitam a corrente através dos LEDs.

Princípio da Operação

O circuito indicador de bateria LED funciona da seguinte forma. Uma tensão de 6,2 volts estabilizada com a ajuda do resistor R7 e um diodo zener VD2 é alimentada a um divisor resistivo montado a partir de R8-R12. Como pode ser visto no diagrama, tensões de referência de diferentes níveis são formadas entre cada par desses resistores, que são alimentados nas entradas diretas dos comparadores. Por sua vez, as entradas inversas são interligadas e conectadas aos terminais da bateria através dos resistores R5 e R6.

No processo de carregamento (descarregamento) da bateria, a tensão nas entradas inversas muda gradualmente, o que leva à comutação alternada dos comparadores. Considere a operação do amplificador operacional OP1, que é responsável por indicar o nível máximo de carga da bateria. Vamos definir a condição, se a bateria carregada tiver uma tensão de 13,5 V, o último LED começará a queimar. A tensão limite em sua entrada direta, na qual este LED acenderá, é calculada pela 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
U OP1+ = 6,2-1,7 = 4,5 V

Isto significa que quando um valor de potencial de mais de 4,5 volts é alcançado na entrada inversa, o comparador OP1 irá comutar e um baixo nível de tensão aparecerá em sua saída, e o LED acenderá. Usando essas fórmulas, você pode calcular o potencial nas entradas diretas de cada amplificador operacional. O potencial nas entradas inversas é encontrado a partir da igualdade: U OP1- = I*R5 = U BAT - I*R6.

PCB e peças de montagem

A placa de circuito impresso é feita de textolite de folha de um lado de 40 por 37 mm de tamanho, que pode ser baixado. Ele é projetado para a montagem de elementos DIP do seguinte tipo:

• Resistores MLT-0,125 W com precisão de pelo menos 5% (série E24)
  R1, R2, R3, R4, R7, R9, R10, R11 - 1 kOhm,
  R5, R8 - 5,1 kOhm,
  R6, R12 - 10 kOhm;
• qualquer diodo de baixa potência VD1 com uma tensão reversa de pelo menos 30 V, por exemplo, 1N4148;
• diodo zener de baixa potência VD2 com uma tensão de estabilização de 6,2 V. Por exemplo, KS162A, BZX55C6V2;
• LEDs LED1-LED5 - tipo de indicador

Nem todos os carros têm um indicador que mostra o nível de carga da bateria. O motorista deve monitorar de forma independente este indicador, verificando-o periodicamente com um voltímetro, após desconectar a bateria da rede elétrica da máquina. No entanto, um simples dispositivo eletrônico permitirá que você obtenha números aproximados sem sair da cabine.

A escolha do circuito e componentes

Construção finalizada

Estruturalmente, um indicador de controle de carga da bateria de fabricação própria consiste em uma unidade eletrônica, no corpo da qual existem três LEDs: vermelho, azul e verde. A escolha da cor pode ser diferente - é importante que, quando uma delas for ativada, a informação recebida seja interpretada corretamente.

Devido ao pequeno tamanho do dispositivo, você pode usar uma placa de prototipagem comum. O esquema ideal do dispositivo é pré-selecionado. Você pode encontrar vários modelos, mas a versão mais comum e, portanto, viável do indicador de carga da bateria é mostrada na figura.

Diagrama da placa e seus componentes

Antes de instalar os componentes, é necessário organizá-los na placa de circuito impresso conforme o diagrama. Só então você pode cortá-lo no tamanho desejado. É importante que o indicador tenha um tamanho mínimo. Se você planeja instalá-lo em uma caixa, deve levar em consideração suas dimensões internas.

Este circuito foi projetado para controlar o funcionamento de uma bateria de carro com tensão de rede de 6 a 14 V. Para outros valores deste parâmetro, as características dos componentes devem ser alteradas. Sua lista é mostrada na tabela.

Manter a saúde da bateria do carro é um componente importante para garantir o bom funcionamento de todos os eletrônicos. A bateria fornece não apenas a partida do motor, mas também desempenha várias outras funções: estabiliza a tensão na rede do carro, mantém o desempenho dos equipamentos elétricos quando o motor é desligado, garante a segurança das configurações do computador de bordo, sistema multimídia, relógio, sistema climático e outros dispositivos de alta tecnologia.

Obviamente, para realizar todas as tarefas, é necessário manter a carga da bateria e recarregá-la em tempo hábil antes que ela acabe. Uma variedade de indicadores ajuda a monitorar constantemente o parâmetro.

Indicador embutido

As baterias modernas que usam eletrólito líquido, como regra, são equipadas com um indicador de flutuação embutido da carga da bateria. É capaz de indicar com relativa precisão o nível de eletrólito e o estado de carga da bateria.

Ao carregar a fonte de energia, a densidade do eletrólito aumenta, o flutuador (geralmente verde) sobe acima do nível do líquido e é visível pela janela (a carga é superior a 65%). Se afundar no líquido, o nível de carga é insuficiente e a densidade do flutuador é menor que a da mistura líquida. A terceira opção é reduzir a quantidade de eletrólito na bateria. Nesse caso, o indicador (float) não é visível na janela, como o líquido, mas um tubo preto é visível. Assim, dependendo da cor do indicador (verde, preto ou amarelo/incolor), é possível determinar com segurança o grau de carga e a quantidade de eletrólito líquido.

Esse indicador de bateria embutido não é altamente preciso, no entanto, é conveniente e ajuda a determinar pontos importantes na saúde da fonte de alimentação. Você pode refiná-los, se necessário, com a ajuda de dispositivos especiais. A propósito, antes de considerar o indicador embutido, é recomendável tocar levemente nele. Assim, quando um carro se move em um tubo com um flutuador, podem se formar bolhas que podem suportar o flutuador na superfície e, ao bater, os balões sobem e não interferem na visão do indicador real.

Indicador de cabine

Os carros modernos contêm um grande número de aparelhos elétricos conectados à rede do carro. A bateria não apenas garante seu desempenho enquanto o motor está desligado, mas também mantém todas as configurações e configurações do instrumento. Obviamente, essa carga na bateria gradualmente "come" o grau de sua carga. Ao mesmo tempo, é paradoxal que muitos modelos de carros não estejam equipados com um indicador elementar do nível de carga da bateria na cabine. Portanto, deve ser verificado manualmente, o que não é muito conveniente, especialmente no inverno.

Um indicador simples que você pode simplesmente montar com suas próprias mãos ajudará a resolver o problema de alguma forma. Outra vantagem indiscutível deste design é o seu baixo preço. Em comparação com cópias chinesas baratas, a qualidade de construção dependerá apenas da habilidade e precisão do mestre. Em geral, se você possui as habilidades básicas mínimas, não será difícil montar um excelente indicador para verificar a carga da bateria com suas próprias mãos.

O esquema do dispositivo é bastante simples.

O nível de carga da bateria será mostrado por LEDs coloridos. Você pode escolher qualquer combinação de cores. No diagrama apresentado, os diodos correspondem à seguinte carga:

• verde - 13 V e acima;
• azul - 11-13 V;
• vermelho - 6-11 V.

Para montar o indicador, você precisará dos seguintes itens:

• Resistores (2 peças. 1KΩ, 3 - 220 Ω, 1 - 2KΩ);
• Transistores (VS547 e VS557);
• Três LEDs RGB de cores diferentes;
• Dois diodos zener (para 9,1 e 10 v).

Depois de experimentar todos os elementos do tabuleiro, você precisa cortar o fragmento correspondente. É melhor emitir LEDs nos fios e não soldá-los diretamente na placa, para que você possa instalá-los convenientemente sob o painel. Obviamente, é melhor fornecer imediatamente um lugar no carro para ele e proceder a partir desse local para determinar o comprimento dos fios do que após a conclusão da montagem.

O esquema apresentado, que permite montar um indicador de bateria LED com suas próprias mãos, eliminará a necessidade de verificar e monitorar manualmente o status da fonte de alimentação. Leituras confiáveis ​​e precisas serão exibidas diretamente no local selecionado no painel e informarão o proprietário do carro sobre a necessidade de recarregar a bateria.

O circuito para montar um indicador de carga da bateria com suas próprias mãos foi testado usando uma fonte de alimentação com capacidade de ajustar a tensão. A única falha observada pode ser considerada uma comutação lenta de diodos azuis e vermelhos. Em vez disso, isso se deve ao fato de que o testador não respondeu à rápida mudança na tensão. Ao mesmo tempo, uma diminuição suave da tensão nos terminais da bateria garantirá uma operação bastante estável do dispositivo faça você mesmo, o que permite recarregar a bateria até que a carga esteja completa.

Na prática moderna, ainda existem carros nos quais não há um computador de bordo nem um display com indicador de carga da bateria. O movimento sem um indicador está repleto de uma parada completa do motor e a incapacidade de iniciá-lo no futuro.

O indicador de carga da bateria desempenha duas funções: mostra a corrente de carga da bateria do gerador e informativamente a quantidade de carga da bateria. Existem várias maneiras de corrigir esse defeito no carro. Um deles é o dispositivo mais simples do tipo faça você mesmo que mostra o carregamento da bateria.

Nas fontes disponíveis, existem muitas propostas para a fabricação de um circuito digital de corrente de tal dispositivo. Tem um visual bastante simples. Isso requer habilidades na soldagem de componentes de rádio e o desejo de montar o dispositivo com suas próprias mãos. Selecione LED, diodo zener, placa de ensaio e resistores. O diagrama do indicador de carga da bateria é mostrado na figura abaixo.

Princípio da Operação

O indicador LED, graças à presença de três cores de LEDs, pode mostrar as várias fases da corrente de carga. Comece a carregar. Meio de trabalho. Aviso de fim de processo. Este circuito nos dá a capacidade de controlar todo o ciclo de operação da bateria.

Soldar peças com suas próprias mãos não é difícil, mas primeiro verifique com um testador. Se todos os detalhes estiverem em ordem, você poderá montar de acordo com o esquema. Saída LED do testador apelidada. Determinamos a saída de corrente de baixa tensão de seis a onze volts.

Este é um LED vermelho. De onze a treze volts - amarelo. Mais de treze - haverá um LED verde. O circuito tem um conjunto simples de peças e funciona de forma confiável.

Interessante! A bateria emite uma certa tensão para o LED. Ele acende. Assim, determinamos o início e o fim da carga da bateria.

Se você não tiver nenhum componente, precisará procurar na Internet esquemas semelhantes e modificar o dispositivo com suas próprias mãos. O circuito também mostrará de forma confiável uma indicação da corrente de carga da bateria.

É importante para o carro que o circuito não funcione o tempo todo, mas apenas quando o piloto estiver dirigindo. Recomenda-se que, após terminar o trabalho com as próprias mãos, monte o dispositivo resultante sob o volante e conecte-o ao interruptor de ignição. Neste caso, o indicador só funcionará quando a ignição do veículo estiver ligada.

Vemos que após a conclusão do trabalho, com suas próprias mãos, você pode criar um indicador de bateria conveniente e necessário para uma operação confiável do carro. O custo de tal produto não será alto.

Importante! A confiabilidade do indicador e a conveniência de sua colocação podem eliminar efetivamente a falta de refinamento dos designers - fabricantes de automóveis.

Por um lado, qualquer dispositivo, seja um veículo ou simples utensílios de cozinha, parece ser perfeito e refinado do ponto de vista técnico. Não necessitando da intervenção do pensamento humano e de mãos competentes.

Por outro lado, sempre haverá "Kulibins" competentes para quem este dispositivo não parece perfeito e requer aperfeiçoamento e refinamento técnico.

É nisso que se baseia o progresso tecnológico progressivo. Parece simples, mas ao mesmo tempo uma indicação visual vital do processo de carregamento de uma bateria de carro, não projetada por designers, encontrou seu desenvolvimento simples por simples admiradores do mundo da ciência e da tecnologia.