Cum să faci un indicator de baterie descărcată. Indicator de încărcare a bateriei DIY

Salutare tuturor radioamatorilor! Astăzi vreau să vă povestesc despre repetarea cu succes a unui indicator de încărcare a bateriei. Pe acel site, a fost deja testat și postat de respectatul Maxim Vorobyov. Nu conține componente rare și poate fi asamblat chiar și de radioamatori începători, deoarece nu trebuie reglat. Cu piese reparabile și o instalare corectă, începe să funcționeze imediat. Iată diagrama în sine:

Numai că l-am schimbat puțin pentru a se potrivi cu detaliile mele. Deoarece nu exista o diodă zener de 5,6 volți, am setat-o ​​la 6,8 volți, a trebuit să schimb R1 la 82 kOhm. Și în paralel, HL3 a pus un rezistor de 1,2 kΩ, pentru că a existat o anumită iluminare a LED-ului.

Amplificatoarele operaționale le-au folosit pe cele care erau disponibile (în cazul meu kr140ud708). Rezistoarele erau în SMD. Iată ce s-a întâmplat de fapt:

Singurul lucru pe care l-am uitat este despre condensatorul C1, așa că l-am lipit la cablurile de alimentare din spate:

Acum acest dispozitiv va funcționa pe tractorul de casă al tatălui meu. Placa în format Lay6 este atașată. Mult succes tuturor în repetarea acestui dispozitiv nu este un dispozitiv complicat.

Pornirea cu succes a unui motor de automobile depinde în mare măsură de starea de încărcare a bateriei. Verificarea regulată a tensiunii la bornele cu un multimetru este incomod. Este mult mai practic sa folosesti un indicator digital sau analogic situat langa tabloul de bord. Cel mai simplu indicator de încărcare a bateriei poate fi realizat manual, în care cinci LED-uri ajută la urmărirea descărcarii sau încărcării treptate a bateriei.

schema circuitului

Schema de circuit considerată a indicatorului de nivel de încărcare este cel mai simplu dispozitiv care afișează nivelul de încărcare al bateriei (bateriei) la 12 volți. Elementul său cheie este cipul LM339, în cazul căruia sunt asamblate 4 amplificatoare operaționale (comparatoare) de același tip. Vederea generală a LM339 și alocarea pinului este prezentată în figură. Intrările directe și inverse ale comparatoarelor sunt conectate prin divizoare rezistive. LED-urile indicatoare de 5 mm sunt folosite ca sarcină.

Dioda VD1 servește ca protecție pentru microcircuit împotriva inversării accidentale a polarității. Dioda Zener VD2 stabilește tensiunea de referință, care este standardul pentru măsurătorile viitoare. Rezistoarele R1-R4 limitează curentul prin LED-uri.

Principiul de funcționare

Circuitul indicator LED al bateriei funcționează după cum urmează. O tensiune de 6,2 volți stabilizată cu ajutorul rezistenței R7 și a unei diode zener VD2 este alimentată la un divizor rezistiv asamblat din R8-R12. După cum se poate observa din diagramă, între fiecare pereche a acestor rezistențe se formează tensiuni de referință de diferite niveluri, care sunt alimentate la intrările directe ale comparatoarelor. La rândul lor, intrările inverse sunt interconectate și conectate la bornele bateriei prin rezistențele R5 și R6.

În procesul de încărcare (descărcare) a bateriei, tensiunea la intrările inverse se modifică treptat, ceea ce duce la comutarea alternativă a comparatoarelor. Luați în considerare funcționarea amplificatorului operațional OP1, care este responsabil pentru indicarea nivelului maxim de încărcare a bateriei. Să setăm condiția, dacă bateria încărcată are o tensiune de 13,5 V, atunci ultimul LED începe să ardă. Tensiunea de prag la intrarea sa directă, la care acest LED se va aprinde, este calculată prin formula:
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

Aceasta înseamnă că atunci când la intrarea inversă se atinge o valoare potențială mai mare de 4,5 volți, comparatorul OP1 va comuta și la ieșire va apărea un nivel de tensiune scăzut, iar LED-ul se va aprinde. Folosind aceste formule, puteți calcula potențialul la intrările directe ale fiecărui amplificator operațional. Potențialul la intrările inverse se găsește din egalitatea: U OP1- = I*R5 = U BAT - I*R6.

PCB și piese de asamblare

Placa de circuit imprimat este realizată din folie unilaterală de textolit de 40 pe 37 mm, care poate fi descărcată. Este proiectat pentru montarea elementelor DIP de următorul tip:

• Rezistoare MLT-0,125 W cu o precizie de cel puțin 5% (seria E24)
  R1, R2, R3, R4, R7, R9, R10, R11 - 1 kOhm,
  R5, R8 - 5,1 kOhm,
  R6, R12 - 10 kOhm;
• orice diodă de putere mică VD1 cu o tensiune inversă de cel puțin 30 V, de exemplu, 1N4148;
• diodă zener de putere mică VD2 cu o tensiune de stabilizare de 6,2 V. De exemplu, KS162A, BZX55C6V2;
• LED-uri LED1-LED5 - tip indicator

Nu toate mașinile au un indicator care afișează nivelul de încărcare a bateriei. Șoferul trebuie să monitorizeze independent acest indicator, verificându-l periodic cu un voltmetru, după deconectarea bateriei de la rețeaua electrică a mașinii. Cu toate acestea, un simplu dispozitiv electronic vă va permite să obțineți cifre aproximative fără a părăsi cabina.

Alegerea circuitului și a componentelor

Constructie terminata

Din punct de vedere structural, un indicator de control al încărcării bateriei realizat de sine constă dintr-o unitate electronică, pe corpul căreia există trei LED-uri: roșu, albastru și verde. Alegerea culorii poate fi diferită - este important ca atunci când una dintre ele este activată, informațiile primite să fie interpretate corect.

Datorită dimensiunii mici a dispozitivului, puteți utiliza o placă de prototipare obișnuită. Schema optimă a dispozitivului este preselectată. Puteți găsi mai multe modele, dar versiunea cea mai comună și, prin urmare, funcțională a indicatorului de încărcare a bateriei este prezentată în figură.

Schema plăcii și componentelor sale

Înainte de a instala componentele, este necesar să le aranjați pe placa de circuit imprimat conform diagramei. Abia atunci îl puteți tăia la dimensiunea dorită. Este important ca indicatorul să aibă o dimensiune minimă. Dacă intenționați să-l instalați într-o carcasă, ar trebui să țineți cont de dimensiunile sale interne.

Acest circuit este conceput pentru a controla funcționarea unei baterii de mașină cu o tensiune de rețea de 6 până la 14 V. Pentru alte valori ale acestui parametru, caracteristicile componentelor ar trebui modificate. Lista lor este prezentată în tabel.

Menținerea sănătății bateriei auto este o componentă importantă a asigurării funcționării fără probleme a tuturor componentelor electronice. Bateria asigură nu numai pornirea motorului, ci îndeplinește și o serie de alte funcții: stabilizează tensiunea din rețeaua mașinii, menține performanța echipamentului electric atunci când motorul este oprit, asigură siguranța setărilor. computer de bord, sistem multimedia, ceas, sistem de climatizare și alte dispozitive de înaltă tehnologie.

Evident, pentru a îndeplini toate sarcinile, este necesar să mențineți încărcarea bateriei și să o reîncărcați în timp util înainte de a se termina. O varietate de indicatori ajută la monitorizarea constantă a parametrului.

Indicator încorporat

Bateriile moderne care folosesc electrolit lichid, de regulă, sunt echipate cu un indicator flotant încorporat al încărcării bateriei. Este capabil să indice relativ exact nivelul electrolitului și starea de încărcare a bateriei.

La încărcarea sursei de alimentare, densitatea electrolitului din aceasta crește, plutitorul (de obicei verde) se ridică deasupra nivelului lichidului și este vizibil prin fereastră (încărcarea este mai mare de 65%). Dacă se scufundă în lichid, atunci nivelul de încărcare este insuficient și densitatea plutitorului este mai mică decât cea a amestecului lichid. A treia opțiune este reducerea cantității de electrolit din baterie. În acest caz, indicatorul (plutitorul) nu este vizibil deloc în fereastră, ca lichidul, dar este vizibil un tub negru. Deci, în funcție de culoarea indicatorului (verde, negru sau galben / incolor), este posibil să se determine în mod fiabil gradul de încărcare și cantitatea de electrolit lichid.

Un astfel de indicator al bateriei încorporat nu este foarte precis, cu toate acestea, este convenabil și ajută la determinarea punctelor importante în starea de sănătate a sursei de alimentare. Le puteți rafina, dacă este necesar, cu ajutorul unor dispozitive speciale. Apropo, înainte de a lua în considerare indicatorul încorporat, se recomandă să apăsați ușor pe el. Deci, atunci când o mașină se mișcă într-un tub cu un plutitor, se pot forma bule care pot susține plutitorul la suprafață și, prin atingere, baloanele se ridică și nu interferează cu vederea indicatorului real.

Indicator de cabină

Mașinile moderne conțin un număr mare de aparate electrice care sunt conectate la rețeaua mașinii. Bateria nu numai că asigură performanța acestora în timp ce motorul este oprit, dar menține și toate setările și setările instrumentului. Evident, o astfel de încărcare a bateriei „mâncă” treptat gradul de încărcare a acesteia. În același timp, este paradoxal că multe modele de mașini nu sunt echipate cu un indicator elementar al nivelului de încărcare a bateriei din cabină. Prin urmare, trebuie verificat manual, ceea ce nu este foarte convenabil, mai ales iarna.

Un indicator simplu pe care îl puteți asambla pur și simplu cu propriile mâini va ajuta la rezolvarea problemei într-un fel. Un alt avantaj incontestabil al acestui design este prețul scăzut. În comparație cu copiile chinezești ieftine, calitatea construcției va depinde doar de priceperea și acuratețea maestrului. În general, dacă aveți abilitățile minime de bază, atunci nu va fi dificil să asamblați un indicator excelent pentru verificarea încărcării bateriei cu propriile mâini.

Schema dispozitivului este destul de simplă.

Nivelul de încărcare a bateriei va fi afișat prin LED-uri colorate. Puteți alege orice combinație de culori. În diagrama prezentată, diodele corespund următoarei sarcini:

• verde - 13 V și mai sus;
• albastru - 11-13 V;
• roșu - 6-11 V.

Pentru a asambla indicatorul, veți avea nevoie de următoarele elemente:

• Rezistoare (2 buc. 1KΩ, 3 - 220 Ω, 1 - 2KΩ);
• Tranzistoare (VS547 și VS557);
• Trei LED-uri RGB de culori diferite;
• Două diode zener (pentru 9.1 și 10 v).

După ce ați încercat toate elementele de pe placă, trebuie să decupați fragmentul corespunzător. Este mai bine să scoateți LED-uri pe fire și să nu le lipiți direct pe placă, astfel încât apoi să le puteți instala convenabil sub tabloul de bord. Evident, este mai bine să oferiți imediat un loc în mașină pentru aceasta și să continuați din această locație pentru a determina lungimea firelor decât după finalizarea ansamblului.

Schema prezentată, care vă permite să asamblați un indicator LED al bateriei cu propriile mâini, va elimina necesitatea de a verifica și monitoriza manual starea sursei de alimentare. Citirile fiabile și precise vor fi afișate direct în locul selectat de pe panou și vor informa proprietarul mașinii despre necesitatea reîncărcării bateriei.

Circuitul pentru asamblarea unui indicator de încărcare a bateriei cu propriile mâini a fost testat folosind o sursă de alimentare cu capacitatea de a regla tensiunea. Singura defecțiune observată poate fi considerată o trecere lentă de la diodele albastre și roșii. Mai degrabă, acest lucru se datorează faptului că testerul nu a răspuns la schimbarea rapidă a tensiunii. În același timp, o scădere lină a tensiunii la bornele bateriei va asigura o funcționare destul de stabilă a dispozitivului de bricolaj, ceea ce vă permite să reîncărcați bateria până la finalizarea încărcării.

În practica modernă, există încă mașini pe care nu există nici un computer de bord, nici un afișaj cu indicator de încărcare a bateriei. Mișcarea fără indicator este plină de oprirea completă a motorului și imposibilitatea de a-l porni în viitor.

Indicatorul de încărcare a bateriei îndeplinește două funcții: arată curentul de încărcare al bateriei de la generator și informativ cantitatea de încărcare a bateriei. Există mai multe modalități de a remedia acest defect în mașină. Unul dintre ele este cel mai simplu dispozitiv, care afișează încărcarea bateriei.

În sursele disponibile, există multe propuneri pentru fabricarea unui circuit digital de curent al unui astfel de dispozitiv. Are un aspect destul de simplu. Acest lucru necesită abilități în lipirea componentelor radio și dorința de a asambla dispozitivul cu propriile mâini. Selectați LED-uri, diode Zener, panouri și rezistențe. Diagrama indicatorului de încărcare a bateriei este prezentată în figura de mai jos.

Principiul de funcționare

Indicatorul LED, datorită prezenței a trei culori de LED-uri, poate afișa diferitele faze ale curentului de încărcare. Începeți încărcarea. Mijloc de lucru. Avertizare de sfârșit de proces. Acest circuit ne oferă posibilitatea de a controla întregul ciclu de funcționare al bateriei.

Lipirea pieselor cu propriile mâini nu este dificilă, dar mai întâi verificați cu un tester. Dacă toate detaliile sunt în regulă, puteți asambla conform schemei. Ieșire LED de tester poreclit. Determinăm ieșirea curentului de joasă tensiune de la șase până la unsprezece volți.

Acesta este un LED roșu. De la unsprezece la treisprezece volți - galben. Mai mult de treisprezece - va fi un LED verde. Circuitul are un set simplu de piese și funcționează fiabil.

Interesant! Bateria emite o anumită tensiune către LED. Se aprinde. Deci determinăm începutul și sfârșitul încărcării bateriei.

Dacă nu aveți componente, atunci trebuie să căutați pe Internet scheme similare și să modificați dispozitivul cu propriile mâini. Circuitul va afișa, de asemenea, o indicație fiabilă a curentului de încărcare al bateriei.

Este important pentru mașină ca circuitul să nu funcționeze tot timpul, ci doar atunci când șoferul conduce. Se recomandă ca, după terminarea lucrului cu propriile mâini, să montați dispozitivul rezultat sub volan și să-l conectați la contactul. În acest caz, indicatorul va funcționa numai când contactul vehiculului este pornit.

Vedem că după finalizarea lucrărilor, cu propriile mâini, puteți crea un indicator de baterie convenabil și necesar pentru funcționarea fiabilă a mașinii. Costul unui astfel de produs nu va fi mare.

Important! Fiabilitatea indicatorului și comoditatea plasării acestuia pot elimina în mod eficient lipsa de rafinament a designerilor - producătorilor de mașini.

Pe de o parte, orice dispozitiv, fie că este vorba de un vehicul sau de simple ustensile de bucătărie, pare a fi perfect și rafinat din punct de vedere tehnic. Nu necesită intervenția gândirii umane și a mâinilor competente.

Pe de altă parte, vor exista întotdeauna „Kulibins” competenți pentru care acest dispozitiv pare a nu fi perfect și necesită îmbunătățiri și rafinament tehnic.

Pe asta se bazează progresul tehnologic progresiv. Pare simplu, dar în același timp o indicație vizuală vitală a procesului de încărcare a bateriei unei mașini, neproiectată de designeri, și-a găsit simpla dezvoltare de simpli admiratori ai lumii științei și tehnologiei.