Yoga-mgn.ru

Строительный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Миниатюрный индикатор напряжения бортовой сети автомобиля

Миниатюрный индикатор напряжения бортовой сети автомобиля

Контроль напряжения бортовой электросети автомобиля можно осуществить, установив в автомобиле вольтметр для оценки заряженности аккумуляторной батареи, работы генератора и реле-регулятора напряжения. При этом значимость его на автомобилях, имеющих амперметр («Москвич» всех типов), не ниже по сравнению с автомобилями без амперметра («Жигули» всех моделей). Объясняется это тем,- что амперметр показывает, заряжается ли аккумуляторная батарея или нет, идет ли расход энергии с генератора или батареи, но он не позволяет однозначно судить о состоянии батареи: заряжена она полностью (поэтому и нет тока зарядки), разряжена, но зарядки нет вследствие низкого напряжения генератора (нужна подстройка реле-регулятора) и т. д. Таким образом, вольтметр, не снижая достоинств амперметра, отдельно, а лучше в комплексе с ним, позволит поэтапно наблюдать за состоянием бортовой сети автомобиля до пуска двигателя, при работе на холостых, средних или повышенных оборотах.

Поскольку контролируемое напряжение бортовой сети может быть в пределах 12. 15 В (или 10. 15 В, в зависимости от необходимых пределов контроля), шкала стрелочного вольтметра для лучшей наглядности должна быть растянутой в этих пределах, иначе информативность прибора будет невелика. Кроме того, нужно учесть и сложность размещения (или встраивания в панель) этого прибора в салоне автомобиля.

Как показывает опыт, вполне достаточной информативностью обладает вольтметр-индикатор, выполненный на базе миниатюрных (сигнальных) ламп накаливания, прикрытых цветными светофильтрами.

Принципиальная схема такого прибора приведена на рис. 1.

Выбор диапазона контролируемого напряжения и деление его на участки зависит от желания конструктора. Автором был принят диапазон контролируемого напряжения 12 В и выше (практически до 15. 16 В), с разбивкой его на участки, как показано на рис. 2.

Рис. 2. Схема участков диапазона контролируемого напряжения

Участкам «Нет зарядки», «Норм, ток зарядки» и «Очень большой ток зарядки» соответствует горение ламп накаливания HL1, HL2 и HL3. Эти лампы светятся при напряжениях в бортовой сети автомобиля 12. 13,7 В, 13,2. 14,6 В, 14,2 В и выше. В зонах перекрытия «Малый ток зарядки» и «Большой ток зарядки» светятся по две лампы, указывая на то, что напряжение в сети автомобиля находится в том или ином крайнем значении относительно нормального. Лампа HL1 имеет оранжевый фильтр, HL2 — зеленый, HL3 — красный. Они расположены на лицевой панели прибора слева направо, обеспечивая удобство наблюдения за напряжением и его изменениями.

Вольтметр-индикатор состоит из трех измерительных каскадов, каждый из которых соответствует одному из участков напряжения и управляет «своей» лампой. Измерительные каскады собраны по идентичным схемам (крайний правый для участка «14,2 В и больше» не полный) и отличаются только пороговыми напряжениями срабатывания.

Прибор работает следующим образом. При включении замка зажигания питание бортовой сети поступает на шину «+12 В», и если напряжение аккумуляторной батареи равно 12 В или выше, то ток, протекающий через открывшийся стабилитрон VD1 и резисторы R3 и R4, откроет транзистор VT1. При этом лампа HL1, включенная в цепь коллектора этого транзистора, получит питание и будет светиться. Если напряжение батареи ниже 12 В (она разряжена), лампа HL1 светиться не будет. Она погаснет и при пуске двигателя автомобиля, если при работе стартера напряжение аккумуляторной батареи станет ниже 12 В (обычно так и бывает). Другие лампы вольтметра-индикатора при этом не светятся потому, что напряжение открывания остальных стабилитронов больше напряжения открывания стабилитрона VD1.

При повышении напряжения бортовой сети до 13,2 Б срабатывает второй измерительный каскад на стабилитроне VD3 и транзисторе VT3 и загорается лампа HL2 (лампа HL1 продолжает гореть). Дальнейшее повышение напряжения до 13,7 В приводит к открыванию стабилитрона VD2 и транзистора VT2 первого каскада, который шунтирует эмиттерный переход транзистора VT1, обеспечивая его закрывание и погасание лампы HL1. На лицевой панели вольтметра-индикатора в это время светится только лампа HL2.

При напряжении 14,2 В откроются стабилитроны VD5, VD6 и транзистор VT5 третьего измерительного каскада. Теперь загорится лампа HL3 (лампа HL2 продолжает гореть). Если напряжение бортовой сети достигнет 14,6 В, откроются стабилитрон VD4 и транзистор VT4 второго измерительного каскада, что приведет к закрыванию транзистора VT3 и погасанию лампы HL2. На панели прибора остается светящейся только лампа HL3, которая будет гореть и при дальнейшем росте напряжения.

При уменьшении напряжения бортовой сети, например с 15 до 12 В, порядок переключения сигнальных ламп будет обратным.

Резисторы Rl, R7 и R13 предохраняют транзисторы КТ608Б от перегрузки по коллекторному току при включении ламп HL1 — HL3, когда сопротивление их холодных нитей накала составляет 10. 20 Ом. Резисторы R2, R8 и R14 шунтируют транзисторы VT1, VT3 и VT5, уменьшая протекающий через них ток в моменты переключения, когда на них рассеивается максимальная мощность. Шунтирующие резисторы позволяют транзисторам КТ608Б работать без теплоотводов, начальный же ток ламп (40. 50 мА) подогревает нить накала очень слабо и не мешает наблюдению.

В качестве индикаторов HL1 — HL3 в приборе можно использовать лампы накаливания МН13-0,18 (13,5 Вх0,18 А) или автомобильные 12 B X 1 Св, яркость свечения которых достаточна для наблюдения в любых условиях.

Напряжение стабилизации стабилитрона VD1 должно быть 11,2 В, VD2— 11,5 В, VD3 — 12,2 В, VD4 — 12,5 В. Суммарное напряжение стабилизации стабилитронов VD5 и VD6 необходимо подобрать равным 13,2 В.

При отсутствии возможности отбора стабилитронов требуемые пороги срабатывания измерительных каскадов можно получить изменением номиналов резисторов R3, R5, R11, R15 или R4, R6, R10, R12, R16, а также подбором одновременно тех и других. Для снижения порога срабатывания транзисторов нужно уменьшать сопротивления резисторов R3, R5, R9, Rll, R15 или увеличивать — R4, R6, R10, R12, R16 и наоборот. Практически уже при небольших изменениях сопротивлений этих резисторов удается изменить пороги срабатывания каскадов на 0,2. 0,8 В.

Статический коэффициент передачи тока h21э транзисторов КТ608 (VT1, VT3, VT5) должен быть не менее 200. При меньшем коэффициенте h21э процесс открывания и закрывания этих транзисторов будет затягиваться до 0,3. 0,4 В изменения входного напряжения, что нежелательно с точки зрения наглядности («вялое» переключение ламп) и точности измерения бортового напряжения.

К таким же результатам приводит и включение диодов в прямом направлении последовательно со стабилитронами (для облегчения подбора напряжения срабатывания измерительных каскадов). Это объясняется тем, что при малых базовых токах транзисторов диоды (кремниевые и германиевые) работают на плавно изгибающемся начальном участке прямой ветви вольтамперной характеристики, где рост тока при увеличении напряжения сравнительно невелик.

Коэффициент h21э транзисторов КТ312Б (VT2, VT4) или заменяющих их транзисторов КТ315 может быть 50. 80. В случае использования транзисторов серии КТ312 с коэффициентом h21э более 100. 150 в моменты переключения измерительных каскадов может возникнуть колебательный процесс, при котором лампы HL1 или HL2 будут мигать с частотой 3. 5 Гц. Устранить это явление можно включением между базой и коллектором транзисторов VT2, VT4 конденсатора емкостью 0,01 мкФ. Конденсаторами таких же емкостей можно зашунтировать участки эмиттер-коллектор транзисторов VT1, VT3, VT5. Но делать это необязательно (даже лучше не делать), поскольку самовозбуждение возникает при незначительном изменении напряжения бортовой сети (0,03. 0,05 В) и, кроме того, оно очень хорошо информирует о том, что напряжение сети находится на границе, перехода с одного измерительного участка на другой.

Работоспособность вольтметра-индикатора и точность измерения границ интервалов проверяют по схеме рис. 3, используя регулируемый источник постоянного напряжения (от 10 до 16 В) с допустимым током нагрузки 300 мА и вольтметр.

Медленно повышая напряжение от 10 до 15. 16 В и наблюдая за загоранием и погасанием ламп, проверяют границы участков работы индикаторов. В случае несоответствия этих границ (см. рис. 2), что может быть в пределах 0,2. 0,5 В из-за разброса параметров стабилитронов и транзисторов, или при желании изменения этих границ стабилитроны заменяют на другие, имеющие соответствующее напряжение стабилизации.

Конструкция прибора произвольная. Автор, например, смонтировал его в пластмассовой коробке размерами 35x75x90 мм. На лицевой стенке (35X75 мм) размещены три фонаря (с оранжевым, зеленым и красным светофильтрами). Коробка установлена (предварительно подогнана по месту) под приборной доской (левее рулевой колонки) автомобиля «Москвич-408».

Неплохо выглядит конструкция, если на лицевой стенке коробки вырезать щель (6×50 мм) и прикрыть ее полоской матового стекла, обрамленного декоративной рамкой. Под стеклом устанавливают плоские цветные фильтры и индикаторные лампы HL1 — HL3. Для устранения подсветки лампами «не своих» цветофильтров в соответствующих местах щели следует укрепить перегородки.

Вольтметр-индикатор с неменьшим успехом может быть применен на грузовых автомобилях любых типов и автобусах. При напряжении бортовой сети автомобиля 24 В в прибор необходимо внести следующие изменения:

в качестве индикаторов НL1 — HL3 установить лампы МН26-0,12 (26 В Х 0,12 А) или МН36-0,12 (36 В Х 0.12 А);

стабилитроны серии Д814 заменить стабилитронами КС524Г и КС527А (возможно последовательное включение других стабилитронов);

сопротивление резисторов Rl, R7 и R13 увеличить до 100. 120 Ом, а резисторы R2, R8 и R14 исключить.

В 24-вольтовом вольтметре-индикаторе могут быть использованы транзисторы КТ608Б и КТ312Б (КТ315Г, Е, В, Д).

Читать еще:  Как пользоваться гидравлическим домкратом

Источник регулируемого напряжения (см. рис. 3) должен иметь пределы регулировки 20. 30 В. Разбивку диапазона контроля напряжения (см. рис. 2) производят на основе технических условий эксплуатации аккумуляторных батарей и электрооборудования автомобилей.

БОРТОВОЙ СВЕТОДИОДНЫЙ ВОЛЬТМЕТР

О. КЛЕВЦОВ, г. Днепропетровск, Украина

Описания устройств для светового отображения уровня напряжения уже публиковались на страницах нашего журнала. Казалось бы, что еще можно добавить к опубликованному? Оказывается, можно! Помещенная ниже статья подтверждает это: настоящий радиолюбитель никакую проблему не торопится считать решенной.

Вольтметр, установленный на панель приборов автомобиля, позволяет оперативно контролировать уровень напряжения в его бортовой сети, От такого прибора не требуется высокой разрешающей способности, зато необходима возможность легкой и быстрой считываемости показаний. Наилучшим образом этим условиям отвечает дискретный светодиодный индикатор напряжения. Подобные устройства получили весьма широкое распространение и для оценки уровня напряжения и мощности (в звукоусилительной аппаратуре). Реализуют их, как правило, двумя способами.

Первый подробно описан в [1]. Суть его в том, что линейку светодиодов подключают к источнику измеряемого на пряжения через многовыходный резистивный делитель напряжения. Здесь использованы пороговые свойства светодиодов, транзисторов и диодов. За простоту такого индикатора приходится расплачиваться нечетким порогом зажигания светодиодов (что отмечает автор в [2]). Подобные устройства в свое время продавались в виде радиоконструктора.

Второй способ — применение для включения каждого светодиода отдельного компаратора, сравнивающего часть входного сигнала с образцовым (как, например, в [3]), Вследствие высокого коэффициента усиления компараторов, чаще всего выполняемых на ОУ, пороги включения и выключения очень четкие, но для индикатора требуется много микросхем. Счетверенные ОУ сейчас еще дороги, а одна такая микросхема может управлять только четырьмя светодиодами.

Наконец, нельзя не отметить работу (4), где использован принцип аналогоцифрового преобразования. У этой конструкции немало достоинств, но все-таки многовато деталей, и к тому же неэкономичных.

Вольтметр, предлагаемый вашему вниманию, оптимизирован в свете сказанного выше — в нем четкие пороговые уровни зажигания светодиодов получены с помощью минимума дешевых, экономичных и широкодоступных элементов. В основу принципа работы прибора положены пороговые свойства цифровой микросхемы.

Прибор (см. схему на рис. 1) представляет собой шестиуровневый индикатор. Для удобства применения в автомобиле интервал измерения выбран равным 10. 15 В с шагом в 1 В. И интервал, и шаг могут быть легко изменены.

Пороговыми устройствами служат шесть инверторов DD1,1-DD1.6, каждый из которых представляет собой нелинейный усилитель напряжения с большим коэффициентом усиления. Пороговый уровень переключения инверторов — примерно половина напряжения питаниями кросхемы, поэтому они как бы сравнивают напряжение на входе с половиной напряжения питания.

Если входное напряжение инвертора превысит пороговый уровень, на его выходе появится напряжение низкого уровня. Поэтому светодиод, служащий нагрузкой инвертора, включится выходным (втекающим) током. Когда же на выходе инверторов высокий уровень, светодиоды закрыты и выключены.

С выходов резистивного делителя R1-R7 на вход инверторов поступает соответствующая доля напряжения бортовой сети. При изменении бортового напряжения пропорционально изменяются и его доли. Напряжение же питания инверторов и светодиодной линейки стабилизировано микросхемным стабилизатором DA1. Номиналы резисторов R1-R7 рассчитывают таким образом., чтобы получить шаг переключения, равный 1 В.

Конденсатор С2 совместно с резистором R1 образуют низкочастотный фильтр, подавляющий кратковременные всплески напряжения, которые могут возникнуть, например, при пуске двигателя. Конденсатор С1 изготовитель микросхемных стабилизаторов рекомендует устанавливать для улучшения их устойчивости на высокой частоте. Резисторы R8-R13 ограничивают выходной ток инверторов.

Как рассчитать резисторы R1—R7? Несмотря на то, что на входе инверторов DD1.1.-D1.6 установлены полевыетранзисторы, которые входного тока практически не потребляют, существует так называемый ток утечки. Это заставляет выбирать ток через делитель намного большим суммарного тока утечки всех шести инверторов (не более 6X10-5 мкА). Минимальным ток через делитель будет при минимальном индицируемом напряжении 10 В.

Зададим этот ток равным 100 мкА, что примерно в миллион раз больше тока утечки. Тогда общее сопротивление делителя RД=R1+R2+RЗ+R4+R5+R6+R7 (в килоомах, если напряжение в вольтах, а ток — в миллиамперах) должно быть равно: Rд=Uвx min/Imin = 10В/0,1мА = 100кОм.

Теперь рассчитаем сопротивление каждого из резисторов при условии Uпор=Uпит/2, т. е. в рассматриваемом случае Uпор=3 В. При входном напряжении 15 В на резисторе R7 должно падать 3 В, а ток через него (равный току через весь делитель) Iд=UBX/Rд=15 В/100 кОм= 0,15 мА=150 мкА, Тогда сопротивление резистора R7: R=Uпоp/Iд; R7=3 В/0,15 мА=20кОм.

На входе инвертора DD1.5 3 В должно быть при входном напряжении 14 В. Ток через делитель в этом случае Iд=14 В/100 кОм=0,14 мА. Тогда суммарное сопротивление R6+R7=Uпоp/Iд=3/0,14-21,5 кОм.

Отсюда R6=21,5-20=1,5 кОм.

Аналогично определяют сопротивление остальных резисторов делителя: R5=UпорхRд/Uвх-(R6+R7)-1,6 кОм; R4-2 кОм, RЗ-2,2 кОм, R2-2.7 кОм и, наконец, R1=Rд-(R2+RЗ+R4+R5+R6+R7) = 70 кОм-68 кОм.

Вообще, как известно, пороговое напряжение элементов микросхем КМОП находится в пределах от 1/3Uпит до 2/3Uпит. Известно также, что изготовленные в едином технологическом цикле на одном кристалле элементы одной микросхемы имеют практически одинаковые значения порога переключения. Поэтому для точной установки «начала шкалы» вольтметра достаточно резистор R1 заменить последовательной цепью из подстроечного с рассчитанным номиналом и постоянного с номиналом в два раза меньше расчетного.

Температурная стабильность прибора весьма высока. При изменении температуры от -10 до +60 °С порог срабатывания изменяется на несколько сотых долей вольта. Микросхемный стабилизатор DА1 также обладает температурной стабильностью не хуже 30 мВ в пределах 0. 100 °С.

Выходное напряжение стабилизатора DА1 не должно оыть меньше 6 В, иначе инверторы не смогут обеспечить необходимый ток через светодиоды. Инверторы микросхемы К561ЛН2 допускают выходной ток до 8 мА. Светодиоды АЛ307БМ можно заменить любыми другими, пересчитав номиналы токоограничивающих резисторов R8-R13. Конденсаторы так же могут быть любыми на номинальное напряжение не менее 10 В.

Для налаживания собранное устройство подключают к выходу регулируемого источника напряжения, который будет имитировать бортовую сеть. Установив выходное напряжение источника 10 В, а сопротивление подстроечного резистора на максимум, вращают его движок до момента включения светодиода HL1. Ос тальные уровни устанавливаются автоматически.

Детали вольтметра смонтированы на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм. Чертеж платы представлен на рис. 2. Она рассчитана на установку подстроечного резистора СПЗ-33, а остальных — МЛТ-0,125, конденсатора С1 — KM, С2 — К50-35.

Плата прикреплена ко дну коробки из пластика двумя винтами М2,5 на трубчатых стойках и еще одним таким же, который одновременно прижимает к плате микросхему DA1. Отметим, что эта микросхема установлена пластмассовой (а не металлической) гранью к плате. Между корпусом микросхемы и платой также установлена трубчатая стойка, но укороченная.
Выводы светодиодов перед монтажом изгибают на 90 град, с тем, чтобы их оптические оси были параллельны плоскости платы. Корпусы светодиодов должны выступать за край платы и при окончательной сборке устройства выходить в отверстия, просверленные в торце коробки.

ЛИТЕРАТУРА
1. Нечаев И. Светодиодный индикатор уровня сигнала. — Радио, 1988, ╧ 12, с. 52.
2. Исаулов В., Василенко Е. Простой индикатор уровня записи. — РадюАматор, 1995, ╧ 3, с. 5.
3. Тихомиров А. Индикатор напряжения бортовой сети. — РадЁоАматор, 1996, ╧ 10, с. 2.
4. Гвоздицкий Г. Индикатор напряжения бортовой сети. — Радио, 1992, ╧ 7, с. 18-20.

Примечание редакции. Устойчивость работы стабилизатора и всего устройства в целом будет еще выше, если к входу микросхемы (между выв. 8 и 17) подключить конденсатор емкостью 0,1 мк. Для того чтобы обезопасить стабилизатор от случайных всплесков напряжения в бортовой сети, амплитуда которых может достигать 80 — 00 В. параллельно этому конденсатору следует подключить еще один — оксидный. Он должен иметь емкость не менее 1000 мкФ и номинальное напряжение 25 В. Этот конденсатор благоприяпто скажется и на работе радиоприемной и звукоусилительной автомобильной аппаратуры.

Миниатюрный индикатор напряжения бортовой сети автомобиля

ОСНОВНЫЕ
РАЗДЕЛЫ:

АВТОМОБИЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
ТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ПРИЕМ
СВЕТОДИНАМИЧЕСКИЕ УСТРОЙСТВА
СРЕДСТВА
СВЯЗИ
ЭЛЕКТРОНИКА И ЗДОРОВЬЕ
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА ДОМА И НА РАБОТЕ
ИСТОЧНИКИ
ПИТАНИЯ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ
КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
АВТОМАТИКА, ТЕЛЕМЕХАНИКА, ЦИФРОВАЯ ТЕХНИКА

Устройства, описанные ниже, предназначены для допускового контроля напряжения в бортовой сети автомобиля с номинальным напряжением 12 В. Они схемотехнически просты и могут быть использованы в целом ряде приборов — в батарейных радиоприемниках, магнитофонах и др.

Световые индикаторы напряжения.
(четыре конструкции)

Первая конструкция

Обычно в индикаторах напряжения пороговым элементом служит компаратор. Существенного схемного упрощения индикаторов можно было бы достичь использованием в пороговом элементе инвертора цифровой микросхемы, работающего в активном режиме. Но поскольку передаточная характеристика инвертора в этом режиме имеет малую крутизну, стабильность порогового напряжения оказывается невысокой. Точность индикатора можно повысить последовательным включением нескольких инверторов и, кроме того, введением ограничителя по минимуму в его входную цепь.
Индикатор (см. схему на рис. 1) содержит два пороговых элемента: для верхнего порога контролируемого напряжения Umax на элементах DD1.3—DD1.5. а для нижнего Umin — на элементах DD1.1, DD1.2. Стабилитрон VD1 обеспечивает отсечку части напряжения питания Uпит (напряжение стабилизации должно быть на 2. 3 В меньше, чем Umin). Порог срабатывания пороговых элементов устанавливают переменными резисторами R2, RЗ. Параметрический стабилизатор R1, VD2 обеспечивает питание микросхемы DD1.

При Uпит >Umax на выходе элемента DD1.5 будет напряжение логического 0, поэтому включен светодиод VD7. При Uпит

Читать еще:  Как выбрать электрический рубанок: характеристики и производители

Общий провод индикатора подключают к корпусу автомобиля. Вход индикатора соединяют отдельным хорошо изолированным проводником непосредственно с плюсовым зажимом аккумуляторной батареи. Хотя потребляемый индикатором ток не превышает 100 мА, при длительных стоянках его желательно отключать.

Светодиоды серии АЛ307 могут быть заменены светодиодами серии АЛ102, либо миниатюрными лампами накаливания, например СМН6.3-20. Микросхему К155ЛН1 можно заменить двумя К155ЛАЗ. При этом логический узел светодиода VD6 целесообразно реализовать на одном из элементов микросхемы, исключив диоды VDЗ, VD4 и резистор R4. Переменные резисторы R2, RЗ желательно применить проволочные.

В. КОРОБЕЙНИКОВ
Радио, 12/84

Вторая конструкция

Дальнейшее повышение удобства эксплуатации индикатора может быть достигнуто заменой светодиодного табло на знаковый индикатор, рис. 2. Это устройство отличается от предыдущего наличием логического узла 2И-НЕ на элементе DD2.1, дешифратора на элементах DD2.2—DD2.4 и усилителя мощности на транзисторе VT1 в стабилизаторе напряжения блока питания.

Элементы а, с, g индикатора НG1, подключенные к выходам дешифратора, светятся в различных сочетаниях, в зависимости от значения Uпит. Элементы b, е, f подключены к блоку питания через резисторы R4—R6 и светятся постоянно. При этом, если Uпит Umax — букву П, и если Umin

В. КОРОБЕЙНИКОВ
Радио, 12/84

Третья конструкция

Непрерывный контроль за напряжением в бортсети автомобиля — один из непременных факторов, предопределяющих долгую службу батареи аккумуляторов. Наиболее удобным для приборной панели автомобиля считают световой индикатор допускового контроля напряжения. Водителю нет необходимости знать точное значение напряжения в бортсети, ему достаточно быть уверенным, что оно не вышло за определенные установленные пределы.

Для этой цели разработан сравнительно простой светодиодный индикатор напряжения (см. схему). Уровень срабатывания пороговых устройств индикатора устанавливают подстроенными резисторами R1-RЗ. При напряжении на входе индикатора менее 12 В на входах логических элементов DD1.1— DD1.3 присутствует напряжение с уровнем логического 0 (кроме нижнего по схеме входа элемента DD1.1, на этом входе уровень 1). Единичный уровень одновременно на обоих входах будет только у элемента DD1.4, поэтому горит только светодпод VDЗ, так как на выходе элемента VD1.4 логический 0.
При напряжении питания в пределах 12. 14 В на верхнем по схеме входе элемента DD1.1 появляется сигнал 1, что приводит к погасанию светодиода VDЗ и зажиганию VD4. При напряжении в пределах 14. 15 В сигнал 1 появляется на входах элемента DD1.2 и не горит ни один светодиод. Когда напряжение питания превысит 15 В, сигнал 1 появляется на входах элемента DD1.3 и зажигается светодиод DD5. Зона неопределенности показаний индикатора при уровнях 12 и 14 В не превышает нескольких десятых долей вольта.
Процесс налаживания индикатора сводится к установке требуемых уровней срабатывания. Индикатор размещают на панели приборов автомобиля в любом подходящем месте. При остановленном двигателе должен гореть светодиод VD4. Если горит светодиод VDЗ, то батарею необходимо ставить на подзарядку. После пуска двигателя все светодиоды должны быть выключены, в противном случае следует искать неисправность в системе электрооборудования автомобиля.

С. КУЛАКОВ
Радио, 12/84

Четвертая конструкция

Чаще всего светодиодные индикаторы напряжения выполняют на двух или трех светодиодах (или лампах накаливания). В описанном ниже устройстве все режимы индицирует один светоизлучающий диод красного свечения (в автомобиле красный цвет свечения соответствует нарушению режима работы). При нормальном напряжении в бортовой сети (11. 13 В) светодиод не горит. При пониженном напряжении он светится постоянно, а при повышенном — мигает с частотой 2. 3 Гц.

Логика работы индикатора такова. При напряжении питания, меньшем нижнего порогового уровня, на верхнем по схеме входе элемента DD1.1 и нижнем DD1.2 присутствует напряжение логического 0, на выходе элемента DD1.2 — единичный уровень, а на выходе DD1.3 — нулевой, поэтому светодиод VD2 светит непрерывно.
При нормальном напряжении Uпит (выше нижнего, но ниже верхнего порога) на выводе 2 элемента DD1.1 по-прежнему присутствует сигнал 0, на выводах 4 и 5 элемента DD1.2 — 1. На выходе элемента DD1.2 — сигнал 0, на выходе DD1.3 — 1 и светодиод не светится. Если Uпит больше верхнего порога, на выводах 1 и 5 элементов DD1.1 и DD1.2 действует единичный уровень и узел превращается в обычный мультивибратор с инвертором DD1.3 на выходе, поэтому светодиод VD2 мигает с частотой, определяемой элементами R6, С1.
Пороги срабатывания устройства устанавливают: нижний — резистором R4, верхний — R2. Яркость свечения светодиода устанавливают, подбирая резистор R5 в пределах 300. 680 Ом, а частоту мигания — конденсатор С1 в пределах 100. 300 мкф. Входы неиспользуемого элемента микросхемы следует “заземлить”.
В устройстве могут быть применены постоянные резисторы МЛТ с любым разбросом значений сопротивления, подстроечные резисторы — СПЗ-1а. СПЗ-1б или, еще лучше, СП5-11, СП5-14, СП5-2; конденсатор С1 — К50-6, К50-16 на напряжение не ниже 6,3 В. Вместо микросхемы К155ЛАЗ можно использовать КМ155ЛАЗ, а также К155ЛА4, объединив у каждого элемента два из трех входов. Вместо светодиода АЛ307Б можно применить АЛ307А, а также светодиоды красного свечения из серий АЛ102 или АЛ310.

А. БЕЛОУСОВ
Радио, 12/84

Примечание. В индикаторе А. Белоусова вместо резисторов R1 и RЗ следует установить вычитающий стабилитрон, подобно тому, как это сделано в трех предыдущих устройствах. Такая замена позволит существенно улучшить термостабильность индикатора и четкость его работы.

Индикатор напряжения в бортовой сети автомобиля

Так же, как скорость, уровень топлива, и давление масла, в каждом автомобиле желательно наличие индикатора напряжения бортовой сети. Широко используемые цифровые вольтметры достаточно большие, да и в нашем случае не требуется точное значения напряжения. Нам необходимо лишь знать, что аккумулятор разряжен, заряжен или присутствует перезаряд.

Нет ничего страшного, если при запуске стартера напряжение на аккумуляторных клеммах падает, но если в процессе движения оно слишком низкое, или при низких оборотах двигателя — не слишком большое, то это говорит о том, что мы имеем дело с проблемами бортового электрооборудования.

Для проверки уровня напряжение зарядки достаточно собрать одну из схем индикатора, который покажет, находится ли уровень бортовой сети в нужном интервале.

Устройство, схема которого показана на рисунке, позволяет определять четыре состояния напряжения в бортовой сети автомобиля: от 4 до 9 В — двухцветный светодиод светится желтым цветом (красный + зеленый); — светодиод светится красным светом; от 13 до 15 В — светодиод светится зеленым светом; выше 15 В — светодиод мигает красным и зеленым светом.

Основным элементом схемы является микросхема серии 511 (HLL-H102, FZH261). Она выбрана из условия непосредственного питания борта от сети автомобиля. По ГОСТ 3940-84 это напряжение составляет от 10,8 до 15 В. По паспортным данным на микросхему допускается напряжение питания от 10,8 до 20 В. Микросхема этой серии имеет большую помехозащищенность за счет применения в электрической схеме самой микросхемы диода Зенера с порогом напряжения 6 В, а также выходная цепь специальной конфигурации исключает выброс тока на выходе схемы при изменении выходного напряжения от уровня лог.»0″ до уровня лог.»1″. Схема устройства состоит из делителя напряжения и резисторов R1, R2, R3. Резисторы R4, R5 являются ограничителями тока для светодиодов, конденсатор С1 является времязадающим элементом генератора при напряжении, большим 15 В. Диод служит для того, чтобы не допустить переполюсовки, стабилитрон — для защиты схемы от перенапряжений.

Элементная база: резисторы R1, R2, R3 типа С2-29В 0,125 В; резисторы R4, R5 типа ОМЛТ 0,25 Вт; диод VD1 типа КД209, стабилитрон VD2 типа КС522В с напряжением стабилизации 20 В, конденсатор С1 типа К50-35 или иностранного производства емкостью 100 мкФ на 16 В. От емкости этого конденсатора зависит частота переключения красный-зеленый. Светодиод HL1 типа LHG3392. Прибор можно установить либо в комбинацию приборов, либо рядом с ней вывести лишь линзу светодиода для визуального наблюдения.

Рабочим напряжением бортовой сети автомобиля с 12 вольтовым аккумулятором считают диапазон значений от 11,7В до 14В. Выход за пределы этого диапазона череват проблемами, т. к при падение напряжения ниже 11,7В произойдет резкий разряд аккумулятора, а при превышении 14В начнется его перезаряд. Для контроля бортовой сети автомобиля предлагаю собрать простой индикатор состоящий из двух компараторов выполненных на одной микросхеме LM393 и трех светодиодов.

Текущее напряжение, снимается с делителя напряжения, построенного на сопротивлениях R2, R3, R4 и сравнивается с опорным, на стабилитроне VD1). Нормальное напряжение — горит зеленый светодиод, больше 14В — красный, и желтый светодиод загорается если напряжение опустится ниже 11,7В

Сердце схемы микросхемы TCA965, нескольких сопротивлений и три светодиода. Все радиокомпоненты легко помещаются на маленькой печатной плате, которую можно легко установить в разъеме прикуривателя.

Измеряемое напряжение с батареи следует на вход W CENTER. Затем делится на четыре на делителе R1/R2. При тех значениях сопротивлений, что показаны на схеме мы имеем:

Чтоб, исключит мерцание под воздействием помех, используется конденсаторный фильтр на C1.

Это схема также используется для контроля за состоянием бортовой сети и позволяет продлить срок эксплуатации аккумулятора, не допуская ее разряд более чем на половину. Данный индикатор с очень высокой точностью контролирует уровень напряжения батареи и информирует водителя о ее состоянии.

Схема устройства выполнена всего на одной отечественной микросборке К1401УД2А и состоит из четырех компараторов на операционных усилителях, которые при помощи светодиодов HL1. HL4 сообщают водителю о текущем уровне напряжения в одном из интервалов. По одномоментному горению сразу двух индикаторов (или их «перемаргиванию») можно точно вычислить момент нахождения напряжения аккумуляторной батареи на границе между интервалами.

Читать еще:  Мощная немецкая бензопила Stihl MS 250 для домашнего хозяйства

Если ни один из светодиодов не горит, то это говорит только о том, что напряжение аккумулятора ниже 11,7В. Свечение HL1 подсказывает водителю о проблемах в работе регулятор напряжения — генератор — так при работающем двигателе генератор должен постоянно заряжать аккумулятор, но напряжение со стабилизатора не должно быть выше 14,8 В. Если же горит светодиод HL4, это говорит о том, что батарея разряжена более чем на 50% и ее нужно подзарядить.

В конструкции используются емкости С1 типа К10-17, С2, С3 типа К73-9 на 250 В, подстроечное малогабаритное сопротивление R5 типа СП3-19а, остальные сопротивления С2-23 (или анологичные малогабаритные).

Дроссель Т1 построен на кольцевом сердечнике К10х6х3 из феррита марки 2000НМ1. Обмотки имеют по 30 витков провода типа ПЭЛШО-0,12. Дроссель при правильном включении фаз обмоток защищает устройство от пульсации и помех в бортовой сети автомобиля при включенном двигателе.

Устройство позволяет контролировать напряжение бортовой сети в четырех интервалх. При напряжении батареи ниже 11 вольт светится красный светодиод- VD1, при нормально заряженнойи аккумуляторе от 11,1 до 13,2 вольт светится зеленый светодиод VD2, в интервале от 13,4 до 14,4 вольт светится желтый светодиод — VD3, и при перенапряжении более 14,6 вольта загорится красный светодиод VD4.

Регулировка схемы состоит в подстройке переменным резистором 10К диапазона нормально заряженного аккумулятора (12-13,8 В). Фототранзистор управляет яркость свечения светодиодов в зависимости от уровня внешнего освещения. Можно его и совсем исключить, тогда яркость будет максимальна.

Пока напряжение на аккумуляторной батарее лежит в интервале от 12 до 14 В, то горит зеленый светодиод, соединенный через сопротивления R5 и R9 и стабилитрон VD3. Биполярный транзистор VТ2 при этом заперт, а VТЗ — закрыт.

Если напряжение снижается ниже уровня в 11,5 Вольт (регулируется потенциометром R4 и стабилитроном VD2), транзистор VТ2 запирается, а транзистор VТЗ наооборот открывается, при этом начинает светиться синий светодиод. Он индицирует низкое напряжение. Повышенное напряжение (выше уровня 14,4 В, заданное потенциометром R2) показывает красный светодиод.

Печатная плата в формате sprint layout и фотографии в сборе, смотри в архиве по ссылке выше.

Устройство собрано на базе операционного усилителя LM3914, в его составе десять компараторов Входной сигнал поступает на инверсный вход каждого компаратора, к другому входу которого подсоединен делитель сопротивления. С помощью этого происходит сравнение входного сигнала с заданным и загорается нужное количество светодиодов. Индикатор показывает напряжение аккумуляторной батареи с помощью десяти светоизлучающих компонентов. В данном варианте схемы отсутствуют подсоединяемые последовательно с светодиодами сопротивления для ограничения протекающего тока, т.к выходы входящих в состав ОУ LM3914 компараторов представляют собой генераторы втекающего тока.

Схема получает питание от бортовой сети транспортного средства, поэтому отсутствует необходимость подсоединения внешнего источника питания. Максимальное рабочее напряжение такого измерительного устройства составляет 15 В. Схему собранную на печатной плате можно разместить рядом с приборной панелью, чтобы всегда видеть состояния заряда аккумулятора.

Миниатюрный индикатор напряжения бортовой сети автомобиля

Так же, как и уровень топлива, скорость, давление масла и т. д., в каждом автомобиле должен быть индикатор напряжения бортовой сети. Широко используемые цифровые вольтметры относительно большие, да и в нашем случае не требуется точное определения напряжения. Нам необходимо лишь знать, что аккумулятор разряжен, заряжен ли имеется перезаряд.

Нет ничего страшного, когда при запуске стартера напряжение на клеммах аккумулятора падает, но если в процессе движения оно слишком маленькое, или при низких оборотах двигателя — не слишком большое, то это означает, что мы имеем дело с существенной неисправностью бортового электрооборудования.

Чтобы проверить напряжение зарядки достаточно иметь простой индикатора, который покажет, находится ли напряжение бортовой сети в нужном диапазоне, или же оно низкое/высокое. Как раз для этой цели разработан этот небольшой, но эффективный индикатор напряжения бортовой сети автомобиля.

Схема состоит всего лишь из одной микросхемы TCA965, нескольких резисторов и трех светодиодов. Все элементы поместились на маленькой печатной плате, которая может быть установлена, например, в разъеме прикуривателя.

Он содержит полный компаратор с окном с двумя или тремя выходами, в зависимости от того, необходимо ли реализовать индикацию внутри или снаружи окна и т. д. Положение окна можно задать напряжениями на входах U-ЛИМИТ и L-ЛИМИТ.

Измеряемое напряжение аккумулятора подается на вход W CENTER. Напряжение, указанное на входе H WINDOW определяет гистерезис для обоих пороговых значений, определяющих положение и ширину окна. Чтобы настройки были независимые от напряжения питания (в нашем случае от напряжения батареи), микросхема TCA965 имеет два внутренних источника опорного напряжения — мы используем выход с напряжением 6,0 В.

Напряжение аккумулятора делится на четыре на делителе R1/R2. Все указанные значения напряжения следует умножить на этот коэффициент, чтобы они соответствовали реальным значениям напряжения на клеммах аккумулятора. При тех значениях резисторов, что указаны на схеме мы получим:

При повышении напряжения:

  • 0…11,66 В — D1 горит
  • 11,66…14,46 В — D2 горит
  • 11,46…20 В — D3 горит

При понижении напряжения:

  • 20…14,34 В — D3 горит
  • 14,34…11,54 В — D2 горит
  • 11,54….0 В — D1 горит

Чтобы, несмотря на гистерезис светодиоды не мерцали под воздействием помех, применен конденсаторный фильтр C1.

Каждые элементы должны быть установлены в определенном порядке — в противном случае схема может не поместиться в разъем. Начнем с элементов C1, R1, R4 и IC1, которые должны быть на верхней стороне платы (сторона компонентов). Следует использовать по возможности мало припоя и очень коротко обрезать выводы.

В свою очередь, укорачиваем выводы светодиодов, ок. 5мм и припаиваем их на противоположной стороне платы (со стороны дорожек). Теперь пришло время для установки шести резисторов — они также припаиваются на стороне дорожек. Один конец R8 соединен с тремя свободными концами светодиодов. Другой конец R8 припаивается на стороне дорожек к выводу 11 микросхемы.

Затем, в указанном порядке, устанавливаем R7, R2, R5, R6 и R3. При таком тесном монтаже существует большая вероятность возникновения неожиданных коротких замыканий, поэтому будьте внимательны. Когда плата уже полностью укомплектована элементами, необходимо еще раз тщательно проверить, нет ли короткого замыкания, после чего при помощи блок питания попробовать ее действие.

Если все в порядке, пластину следует изолировать водонепроницаемым лаком или, еще лучше, залить разъем синтетической смолой. Конечно, прежде необходимо выполнить подключение схемы к контактам.

Потребление тока индикатора зависит, практически, только от используемых светодиодов и составляет ок. 30 мА (при напряжении аккумулятора 12В).

Перечень элементов:
Резисторы
R1 : 82 k
R2 : 27 k
R3 : 4,32 k / 1%
R4 : 1,37 k / 1%
R5 : 5,49 k / 1%
R6 : 10 k
R7 : 100
R8 : 560
Конденсатор
C1 : 4,7 мкф / 10 в, tantalowy
Полупроводники
D1 : светодиод желтый
D2 : светодиод зеленый
D3 : светодиод красный
IC1 : TCA965
Примечание : все светодиоды прямоугольные 2,5 x 5 мм

Индикатор напряжения topex 39d058 в Санкт-Петербурге

  • Аксессуары для автомобильной аудиотехники
  • Отвертки
  • Инструменты для измерения параметров электрического тока
  • Детекторы проводки, труб и конструкций
  • Электроизмерительные мультиметры и тестеры

Индикатор напряжения TOPEX 39D058

Индикатор напряжения TOPEX 39D058

Индикатор напряжения TOPEX 39D058

Индикатор напряжения 125-250 В, 140 мм, TOPEX, 39D058

Индикатор напряжения бортовой сети автомобиля TOPEX 39D081

Отвертка индикаторная Topex 39d058

Индикатор напряжения бортовой сети автомобиля TOPEX 39D082

Альтус Индикатор напряжения 125-250 В, 140 ммTOPEX (39D058)

Отвертка индикаторная Topex 39d058

Индикатор напряжения бортовой сети автомобиля TOPEX 39D081

Отвертка индикатор напряжения TOPEX, 190 мм, 125-250 В

Индикатор напряжения бортовой сети автомобиля TOPEX 39D082

Отвёртка индикатор напряжения TOPEX, 140 мм, 220-250 В, профилированная рукоятка, прозрачная

Индикатор напряжения бортовой сети автомобиля TOPEX 39D081

Отвёртка индикатор напряжения TOPEX, 140 мм, 125-250 В, профилированная рукоятка

Индикатор напряжения для Li-Ion/Li-Pol аккумуляторных батарей F013M 231 арт

Двухполюсный индикатор напряжения TOPEX 39D070

Отвертка индикаторная Topex 39d055

Индикатор напряжения 125-250 В, 190 мм, TOPEX, 39D059

Индикатор напряжения ПИН-90-М

Индикатор напряжения бортовой сети автомобиля TOPEX 39D082

Индикатор напряжения Fluke 95120000 (LVD2)

Индикатор напряжения 220-250 В, 140 мм TOPEX (39D055)

Индикатор напряжения 220-250 В, 140 мм, TOPEX, 39D055

Индикатор напряжения UNI-T UT18D

Индикатор напряжения отвертка 15см встроенная лампа-индикатор

Индикатор напряжения IEK ОП-2Э

Индикатор напряжения (ИН91-отвертка) с испытанием

Индикатор напряжения UNI-T UT18C

Индикатор напряжения IEK ОП-1

Индикатор напряжения LUX-TOOLS BASIC

Индикатор напряжения бортовой сети автомобиля 6-24 В,140 Topex

Индикатор напряжения ПИН-90-М

Индикатор напряжения отвертка 15см встроенная лампа-индикатор

UNI-T UT18D индикатор напряжения

UT15C, Индикатор напряжения

Индикатор напряжения NEO 11-832

Цифровые индикаторы напряжения и тока MEYERTEC MT22-VM3 — Индикатор напряжения, 20-500V AC, зеленый

LUX-TOOLS Индикатор напряжения LUX PROFI 190 мм

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector