02.04.21

[Домашняя]

Ни для кого не секрет, что правильная эксплуатация автомобильной аккумуляторной батареи позволяет значительно продлить срок ее эксплуатации Для этого необходимо избегать как перезаряда, так и переразряда аккумулятора. Многочисленные светодиодные вольтметры, предназначенные для контроля напряжения в бортовой сети автомобиля, описанные в литературе, обладают рядом недостатков: низкая точность, сложность в налаживании, высокое энергопотребление и излишняя информативность. Первые три замечания относятся к приборам, компараторы которых выполнены на логических элементах, последние к поликомпараторным микросхемам [3]. Наиболее удачным можно признать индикатор приведенный в [2], однако эта схема предназначена только для контроля степени разряда, а к индикатору напряжения в бортовой сети предъявляются требования более широкого диапазона измерений. Есть также еще одно замечание, которое относится ко всем упомянутым в литературе схемным решениям. Дело в том, что контроль напряжения с помощью столбика светодиодов не совсем удобен для восприятия рядовым автолюбителем и было бы интересным если каждому состоянию соответствовало свечение всего одного светодиода определенного цвета, к тому же это уменьшает энергопотребление индикатора в целом. Казалось бы здесь необходимо применение дешифратора, однако простое схемное решение позволяет добиться необходимого результата «без лишних жертв». Схема, приведенная на рисунке, обеспечивает пятиуровневую индикацию напряжения с помощью разноцветных светодиодов.

Устройство содержит: четыре ОУ используемых в качестве компараторов, делитель напряжения обеспечивающий необходимые пороги срабатывания, источник опорного напряжения и устройство индикации. Для получения наиболее исчерпывающей информации о состоянии аккумулятора выбраны следующие диапазоны индикации напряжения:

более 14,8 В - недопустимо большое напряжение, опасное выкипанием электролита;

12,5 - 14,8 В - нормально заряженная батарея;

11,8 -12,5 В - остаток заряда позволяет продлить дальнейший разряд;

10,8 -11,8 В - необходимо позаботиться о срочной подзарядке во избежание сульфатации;

менее 10,8 В - «мы теряем его». Устройство индикации VD1 - VD5 построено таким образом, что срабатывание каждой последующей ячейки вызывает погасание предыдущей. При этом засвечивание двух индикаторов одновременно исключено. Было бы логичным для крайних (аварийных) диапазонов индикации использовать светодиоды красного свечения, однако это затруднит определение того, «что происходит на самом деле». Поэтому для диапазона менее 10,8 В применен VD1 - «мигающий» светодиод, а более 14,8 В - обычный VD5. Далее, следуя приведенным выше соображениям: VD2 - оранжевый, VD3 - желтый, VD4 - зеленый (норма). Указанные в схеме номиналы делителя R1 - R5 обеспечивают достаточно высокую точность срабатывания компараторов для выбранных пороговых напряжений и опорном напряжении 5 В. При необходимости делитель не сложно пересчитать в соответствии с [1]. В качестве источника опорного напряжения применен интегральный стабилизатор 78L05. К сожалению при высокой стабильности параметров изначально имеется некоторый разброс по U вых, причем в большую сторону от номинала, поэтому пришлось ввести подстройку Uoп с помощью делителя R6 - R7. В диапазоне входных напряжений 5-20 В индикатор потребляет не более 15 мА, при этом область надежной работы еще шире. Сопротивления МЛТ - 0,25 или импортные такой же мощности. Конденсаторы - любые подходящие по габаритам на напряжение не ниже 50 В. Светодиоды - практически любые, имеющие необходимый ассортимент цветов свечения, VD1 - красный мигающий. В случае применения в качестве VD1 обычного необходимо установить токоограничивающий резистор 1,5 к. Правильно собранное устройство начинает работать сразу. Точность измерений будет зависеть от подбора сопротивлений делителя. Вполне допустимо применение ре­зисторов с 2% отклонением. Налаживание: установить с помощью регулируемого источника питания 14,8 В. С помощью R7 установить момент зажигания VD5. Проверить соответствие порогов срабатывания.

Радиохобби №4 2012г