Сигнализаторы состояния автомобильного аккумулятора
Малышев С. Ю. г. Мариуполь
Любой автолюбитель знает о необходимости следить за состоянием заряда аккумуляторной батареи, для чего требуется контролировать на нем напряжение. На рис. 2.9 приведена схема сигнализатора, который будет сам постоянно следить за напряжением на аккумуляторе и вовремя вас оповестит об опасных отклонениях.
Индикация предусмотрена световая и звуковая. Звуковая индикация дает возможность водителю не отвлекаться от дороги. На переднюю панель выводится и световой индикатор, которым может являться всего один двухцветный светодиод (с двумя выводами, например, типа КИПД23А-К) или два любых светодиода с разным цветом свечения, включенные как это показано на схеме. Это позволяет показывать три состояния:
1 - заряд аккумулятора в норме (HL1 непрерывно светится зеленым цветом);
2 - разряд выше нормы (мигающее зеленое свечение и работает звуковой сигнализатор);
3 - перезаряд, т. е. повышенное напряжение (светодиод HL2 мигает красным цветом и работает звуковой сигнализатор).
Сигнализатор настроен на напряжение находящееся в интервале 11,5...13,6 В, нижний предел 10,8 В и верхний предел 14 В. Это означает нормальные эксплуатационные режимы батареи. Если происходит разряд батареи и уменьшение напряжения ниже установленного нижнего предела, сигнализатор начинает мигать зеленым и раздается прерывистый звуковой сигнал с частотой 1000 Гц (прерывистый звук меньше раздражает). Если вдруг произошла поломка регулятора напряжения автомобиля и напряжение стало выше верхнего допустимого предела — светодиод замигает красным цветом вместе с работой звукового сигнала.
Схема собрана на 3-х КМОП микросхемах и поэтому довольно мало потребляет энергии в ждущем режиме (не более 0,01 А). К достоинствам этого сигнализатора можно добавить и дешевизну по сравнению с промышленными аналогами.
Как видно из схемы, устройство питается пониженным напряжением 5,6 В, стабилизируемым на VD1 (КС156). Элемент01.1 и R4 отвечают за верхний, a D1.2 и R2 — за нижний уровень порога. Если напряжение находится в диапазоне 12...13,5 В — на выходе элементов D1.1, D 1.2 присутствует лог. “1”, которые создают на управляющих входах мультиплексора D3 код из двух лог. “ 1 ”, что соответствует включению зеленого сигнала. Перестановкой аналоговых входов D3 можно менять полярность потенциалов на выходах, что дает возможность применять практически любой двухцветный светодиод.
Рис. 2.9. Схема сигнализатора состояния заряда аккумуляторной батареи автомобиля
В схеме на элементах D2.1-D2.2 собран генератор, который вместе с D2.3 и D2.4 обеспечивает прерывистое включение как звукового генератора D1.3-D1.4, так и управление мультиплексором (D3) в случае, если напряжение выйдет за пределы установленных порогов. Как только напряжение уйдет вверх или вниз — на выходе элемента D1.1 или D 1.2 соответственно появится лог. “О”, что и разрешает элементам D2.3 или D2.4 пропускать импульсы с частотой примерно 1 Гц на звуковой генератор D1.3-D 1.4 и на управление D3.
К деталям особых требований нет, лишь бы они были малогабаритными, a R2 и R4 желательно использовать многооборотные СПЗ-39НА (закрытого типа), но подойдут и обыкновенные подстроечные.
Налаживание сводится к установке заданных пределов, для чего подается напряжение от регулируемого блока питания. Устанавливаем 11 В и добиваемся регулятором R2 срабатывания элемента D1.2. Затем устанавливаем 14 В и регулятором R4 — срабатывания элемента D1.1. В обоих случаях должен замигать светодиод и зазвучать пьезоизлучатель BQ1.
После настройки сигнализатор подключают после замка зажигания в любом месте бортовой сети. На входе сигнализатора желательно установить помехозащитный фильтр — он на схеме не показан.
Литература: Радиолюбителям полезные схемы, Книга 5. Шелестов И.П.