Контроль напряжения бортовой сети автомобиля своими руками

Три схемы индикаторов бортовой сети автомобиля

Далеко не во всех автомобилях установлен контроль за напряжением бортовой сети. Раньше в отечественных автомобилях стояла обычная лампочка в щитке, которая сигнализировала о зарядке АКБ. Это, конечно мало информации. Было бы не лишним установить дополнительный цифровой вольтметр или хотя бы индикатор из нескольких разноцветных светодиодов, показывающий основные пороги допустимых напряжений. Ниже приведены три простые схемы светодиодных индикаторов напряжения авто.

Индикатор напряжения на LM393

Рабочим напряжением бортовой сети автомобиля с 12 вольтовым аккумулятором считают диапазон значений от 11,7В до 14В.

При выходе за пределы этого диапазона могут быть нехорошие последствия, так как при падении напряжения ниже 11,7 В произойдет резкий разряд аккумулятора, а при превышении свыше 14 В 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

Индикатор напряжения на К1003ПП1

Устройство позволяет контролировать напряжение бортовой сети в четырех интервалах.

1. При напряжении батареи ниже 11 вольт светится красный светодиод- VD1,
2. при нормально заряженном аккумуляторе от 11,1 до 13,2 вольт светится зеленый светодиод VD2,
3. в интервале от 13,4 до 14,4 вольт светится желтый светодиод — VD3,
4. 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.

Многоуровневый индикатор напряжения на К1401УД2А

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.

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 аналогичные малогабаритные).

Дроссель Т1 построен на кольцевом сердечнике типоразмером К 10 х 6 х 3 из феррита марки 2000 НМ 1. 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.

При установке предлагаемых индикаторов в автомобиле необходимо обратить внимание на то, чтобы его соответствующие элементы были тщательно изолированы от кузова автомобиля. Минусовая клемма должна быть изолирована от кузова, а плюсовая — от замка зажигания. В этом случае указатель напряжения будет регистрировать напряжение аккумулятора только во время движения автомобиля.

Держите напряжение бортовой сети своего автомобиля всегда под контролем!

Источник

Индикатор напряжения для авто своими руками

Учитывая, что во многих старых автомобилях нет ни вольтметра, ни какой другой системы контроля напряжения на аккумуляторе, имеют популярность самодельные конструкции индикаторов напряжения. Использоваться они могут везде, где фигурируют автомобильные аккумуляторы. Показания такого индикатора максимально просты и понятны: имеются три светодиода, каждый из которых загорается, когда напряжение на аккумуляторе лежит в том или ином диапазоне. В частности, для представленной ниже схемы:

• HL1 горит при напряжении на входе 0 — 10 В
• HL2 при напряжении от 11 до 13 В
• HL3 при напряжении более 13В

Сама схема проста и очень дёшево в плане стоимости компонентов.

Смысл работы также довольно понятен, если внимательно присмотреться. Первым делом стоит обратить внимание на транзистор VT1 — при подаче питания на вход схемы от тестируемого аккумулятора он сразу открывается, даже если напряжение на аккумуляторе мало — ток на его базу поступает через цепочку HL2 — R3 — R2. Светодиод HL2 при этом не загорается, так как протекающий через него ток слишком мал, чтобы вызвать заметное свечение, тем не менее, его достаточно для открытия транзистора VT1. Соответственно входным напряжением запитывается цепочка HL1 — R1 и первый светодиод начинает светиться. Далее следует обратить внимание на элементы VD1, R5, где VD1 — это стабилитрон на 10В (кроме Д814В можно использовать любой другой). Если напряжение на входе превышает 10-11В, то стабилитрон «открывается» и начинает пропускать ток, поступающий на базу VT2, соответственно VT2 открывается, пуская ток через второй светодиод HL2 и заставляя его светиться. Первый транзистор при этом закрывается, так как его база оказывается уравнена по потенциалу с эмиттером и ток через неё протекает, соответственно HL1 погасает. Повышаем входное напряжение дальше. Когда оно достигает 12-13В, начинает течь ток через элементы VD2, R9, где VD2 — стабилитрон на 12, также можно применить любой другой помимо указанного. Вследствие этого открываются транзисторы VT3, VT4, из которых VT4 зажигает последний, третий светодиод, а VT3 шунтирует HL2, таким образом, кроме 3-го все светодиоды оказываются погашены. Вот такой интересный принцип работы, похожий на чехарду из открывающихся и закрывающихся транзисторов. При необходимости схему можно перенастроить на индикацию каких угодно других диапазонов напряжений, взяв стабилитроны на нужные значения.

Транзисторы можно использовать любые маломощные, обратите внимание, что VT1 и VT2 имеют NPN структуру, а VT3, VT4 — PNP. Подойдут, соответственно КТ315, КТ3102, BC547 и КТ361, КТ3107, BC557. При желании схему вообще можно собрать на SMD элементах, тогда плата получится невероятно маленькой. Светодиоды такого любого цвета, но нагляднее взять классические для таких индикаторов цвета зелёный-жёлтый-красный. Удобна схема тем, что не требует внешнего питания — получает она его непосредственно от самого тестируемого аккумулятора.

Собрать всю схему на печатной плате, трассировка которой представлена выше. Если плата будет использоваться в автомобиле, важно выполнить все соединения да и саму плату максимально надёжно, не жалея флюса и припоя, ведь вся автомобильная электроника испытывает сильное механическое воздействие из-за тряски и вибрации.

Для подключения к тестируемому аккумулятору автор вывел провода с крокодилами на концах, при штатной установке платы крокодилы будут лишними. Также стоит упомянуть, что схема потребляет ток от подключенного аккумулятора непрерывно, поэтому оставлять её подключенной к бортовой сети авто подключенной на постоянной основе нельзя, необходимо предусмотреть включение по кнопке (без фиксации) или привязать к одному из положений замка зажигания. Вид собранной платы ниже. Удачной сборки!

Источник

Индикатор контроля напряжения бортовой сети автомобиля

Аккумулятор — достаточно дорогая деталь автомобиля. Поэтому за ней нужен уход и контроль! Ниже рассмотрим индикатор, который предназначен для контроля за напряжением автомобильной аккумуляторной батареи. Он контролирует напряжение бортовой сети автомобиля и от неё же питается.

Индикатор потребляет ток около 0,15 А и представляет собой цифровой вольтметр с одноразрядным цифровым индикатором в сочетании с системой сдвига измеряемого напряжения на 10 V.

Напряжение от контролируемого источника поступает через предохранительный диод VD2 на интегральный стабилизатор на микросхеме D4. Выходное напряжение 5V этой микросхемы используется для питания микросхем и индикаторов вольтметра. На вход самого вольтметра напряжение поступает до стабилизатора через стабилитрон VD1 Д814А, который открывается при напряжении измеряемого источника более 8V. Это напряжение через делитель на R2 поступает на вход вольтметра.

Измерение напряжение производится в компараторе D5, который сравнивает входное напряжение, поступающее на его инверсный вход с ступенчато-нарастающим напряжением, поступающим на его прямой вход от резистивной матрицы R3-R6.

Формирует ступенчатое напряжение счетчик D1, на вход которого поступают импульсы от мультивибратора на элементах D2.3 и D2.4. К выходам этого счетчика подключены резисторы R3-R6, сопротивления которых подобраны таким образом, что за полный цикл работы счетчика (от нуля до девяти) напряжение в точке соединения этих резисторов ступенчато изменяется от уровня логического нуля ТТЛ до уровня, немного ниже логической единицы ТТЛ.

Затем, с переходом счетчика в нулевое положение напряжение снова падает до логического нуля и начинает нарастать заново. Нарастание напряжения производится скачками — десятью равными ступенями. Как только напряжение, поступающее от R3-R6 на прямой вход компаратора D5 станет равным напряжению, поступающему на инверсный вход (измеряемое напряжение) на выходе компаратора установится единица.

Цепь С2 R7 сформирует положительный импульс, который на некоторое время включит индикацию подав единичный уровень на вывод 4 дешифратора D3, и на такое же время остановит подачу импульсов от мультивибратора на D2.3 и D2.4 на вход счетчика D1, заблокировав вход D2.2. После того как конденсатор С2 зарядится напряжение на R7 упадет до логического нуля и погаснет индикатор Н1 (на вывод 4 дешифратора D3 поступит нуль) и откроется элемент D2.2, который станет пропускать импульсы на вход счетчика D1.

Таким образом, в течении работы индикатора ступенчатое напряжение в точке соединения R3-R6 все время периодически нарастает. И в тот момент, когда это напряжение становится равным поступающему на инверсный вход компаратора D5, счетчик на короткое время останавливается и зажигается индикатор, показывающий измеренную величину.

В результате смещения измеряемого напряжения на 10 V при помощи VD1 и R2, на вход вольтметра поступает разность 11 изм — 10V. Таким образом, при входном напряжении 10V вольтметр показывает «0», при напряжении 12V — «2» и так далее. Чтобы привести индикацию к действительному значению введен индикатор старшего разряда Н2, который постоянно, показывает цифру «1».

Таким образом, данный прибор измеряет напряжения в диапазоне 10-19 V.

Сборка индикатора

Все детали прибора монтируются на отрезке размерами 20 x 60 мм, вырезанном из некондиционной печатной платы военного назначения. Выбран участок платы, где есть два монтажных места под микросхемы К133 с 14-ю выводами, одно место под микросхему с 16-ю выводами, и одно место под операционный усилитель (для компаратора).

Индикаторы приклеены торцами к плате, по её ширине 20мм. Большая часть дорожек отрезка платы перерезана или удалена. Оставлены только монтажные площадки. Монтаж ведется распайкой выводов навесных элементов к этим площадкам и к площадкам, к которым припаяны выводы микросхем. Остальные соединения выполнены тонким монтажным проводом МГТФ 0,12.

Конечно, можно сделать печатную плату специально для этого устройства, но развести дорожки под микросхемы типа К133 в пленарных корпусах в любительских условиях очень сложно. Если микросхемы заменить на более крупногабаритные серии К155 и КР514, проблем при изготовлении печатной платы не возникнет, но конструкция получится больше.

Индикаторы АЛС333Б можно заменить на АЛС324Б, АЛС335Б или использовать сдвоенный индикатор КИПЦ09И. Микросхемы К133 можно заменить на К533.

Настройка индикатора

Настройка заключается в подстройке R2 таким образом, чтобы показания в диапазоне 10…19V соответствовали действительности.

Прибор помещается в малогабаритный корпус размерами 25 x 65 x 25 мм., склеенный из тонкой пластмассы или оргстекла. Готовый прибор без труда можно разместить вместо одной из заглушек на приборной панели автомобиля.

Источник: «Радиоконструктор», №12-2000г.

Источник

Индикатор напряжения автомобильного аккумулятора

2 – паяльник; припой; монтажные провода; кусачки; пинцет; отвертка, канцелярский нож, дрель, мультиметр, блок питания для настройки.

Собираем следующим образом.

Шаг 1. Берем сгоревшую автомобильную USB зарядку, разбираем ее, Выпаиваем из ее платы все радиодетали.

В одной половинке корпуса зарядки в ее верхней части делаем 3 отверстия под светодиоды, и устанавливаем в них светодиоды, зеленый – в середину. На печатной плате делаем соответствующие отверстия под стабилитроны и резисторы. Лишние печатные дорожки можно удалить канцелярским ножом.

В разрыв провода между катодом светодиода HL1 и резистора R1 ставим переменный резистор 6,8 ком, подключаем питание на вход схемы 10,8 в, и поворачивая движок переменного резистора добиваемся свечения светодиода HL1. затем отключив питание, измеряем общее сопротивление резисторов (R1 и переменного резистора). Ставим постоянный резистор измеренного номинала в схему, удалив из нее переменный резистор.

Настройка светодиода HL1 закончена, так же настраиваем и остальные светодиоды. Для настройки HL2 подаем питание 11.8-12 в. Для настройки HL3 – 15 в. После установки нужных нам резисторов в схему, подаем питание на вход схемы 15в –должны светиться все три светодиода. Убавляем питание до 14 в светодиод HL3 должен погаснуть. При напряжении на входе ниже 11,8 в – должен погаснуть светодиод HL2. А при напряжении ниже 10,8 в должен погаснуть и светодиод HL1. Если это все так, как здесь описано, значит индикатор работает правильно. А если нет, то надо еще точнее подобрать все резисторы.

Источник