Индикатор разряда автомобильного аккумулятора своими руками

Поделки своими руками для автолюбителей

Простой и точный индикатор заряда-разряда АКБ

Сегодня статья будет с процессом сборки простого индикатора уровня заряда аккумуляторов, но с более высокоточной схемой, которая пригодна для реального использования и может стать отличным дополнением на панели приборов вашего автомобиля.

Индикатор построен на базе микросхемы ELM339, она в свою очередь представляет из себя четыре отдельных компаратора в едином корпусе.

Компаратор имеет два входа и один выход, он просто сравнивает напряжение на входах, исходя из этого на выходе получаем либо логический 0, либо единицу.

Использованный в схеме компаратор можно найти на платах компьютерного блока питания, ориентируйтесь по цифрам 339, буквы могут отличаться в зависимости от производителя.

В качестве индикаторов задействованы 3 миллиметровые светодиоды.

Схема работает очень простым образом, имеем источник опорного напряжения в лице стабилитрона, цепочки из резисторов представляют из себя делители, которые создают на входах компараторов определенное напряжение, назовем их пороговыми.

Компаратор постоянно сравнивает эти напряжения с напряжением, которые образуют делитель на резисторах R5 и R6, этот делитель снижает напряжение тестируемой батареи в три раза, если напряжение на прямом входе компаратора больше чем на инверсном, то на выходе получаем логическую единицу или напряжение питания.

Светодиод светится, если всё наоборот, то на выходе получаем логическую 0 или массу питания, светодиод в данном случае не светится.

Входные делители подобраны в узком диапазоне, поскольку схема предназначена для работы в качестве индикатора заряда 12-вольтовых аккумуляторов.

Маломощный диод 4148 защищает микросхему компаратора от обратной полярности.

Токо-ограничивающие резисторы для светодиодов подбираются с сопротивлением от 1 до 2,2 килом, можно ограничиться всего одним резистором.

Печатная плата довольно компактна, рисовал на скорую руку, но разводка неплохая, кстати её вы можете скачать в конце статьи.

Для проверки этой платы нам нужен лабораторный источник питания на котором нужно выставить напряжение около 13,5 — 14 вольт, имитируя полностью заряженный автомобильный аккумулятор.

Загораются сразу все светодиоды, постепенно снижая напряжение на блоке питания мы можем наблюдать потухание светодиодов при определенных напряжениях.

Горение только красных светодиодов означает, что аккумулятор почти разряжен.

Можно пересчитать входные делители и использовать схему для аккумуляторов с иным напряжением, кстати эту схему можно также применить и в зарядных устройствах.

Источник

Индикатор низкого заряда АКБ без транзисторов с четким порогом срабатывания

Данный индикатор не имеет логических элементов, невероятно прост в сборке и крайне надежен в работе. Состоит всего из 5 элементов, спаивается за 5 минут без платы.

Индикатор предназначен для отслеживания критически низкого напряжения аккумуляторной батареи 12 В. При желании можно изменить номиналы элементов схемы и сделать индикатор на другое напряжение.

Понадобится

Стабилитрон на 6,2 Вольта — 2 шт. — http://alii.pub/5myg53

Как сделать индикатор разряда аккумуляторной батареи без транзисторов

Итак, сначала соберем, а потом определимся с принципом работы.

Берем отрезок медного провода (это будет «+» индикатора) и припаиваем к одному концу резистор, предварительно обрезав длинный вывод.

Затем к другому краю отрезка припаиваем стабилитрон катодом.

Между выводами резистора и анодом стабилитрона припаиваем светодиод. Полярность подключения светодиода показана на рисунке.

Откусываем лишние вывода.

Ниже припаиваем резистор к светодиоду и катод стабилитрона, смотрите фото.

Соединяем вывода перемычкой. Это будет «минус» индикатора.

Можно припаять дополнительные вывода. Схема индикатора собрана.

Проверка индикатора

Теперь если подать на него напряжение от заряженной батареи, то светодиод не будет гореть, так как батарея в норме.

Но следует напряжению опуститься ниже 10,5 В (критическое напряжение для кислотных АКБ), то светодиод тут же загорится. Причем порог срабатывания всего пару десятых Вольта.

Поэтому даже при медленном опускании напряжения светодиод загорается практически сразу, без начального подсвечивания.

Все это благодаря схеме, в которой светодиод имеет мостове включение. То есть когда напряжение выше 10,5 В в цепи светодиода присутствует почти нулевое значение. Как только напряжение падает ниже 10,5 В стабилитроны как бы закрываются, а резисторы стараются подтянуть светодиод каждый к своей шине питания. Вот такая простая и вполне практичная схема.

Смотрите видео

Источник

Универсальный индикатор разряда аккумулятора

Добрый день, господа самоделкины!

Когда-то аккумуляторы были распространены совсем не так широко, стоили дорого, имели большие размеры при не самой большой ёмкости. Сейчас же литий-ионные «банки» стоят доступно, имеют большое распространение, а потому и портативная техника получила хороший толчок в своём развитии. Несмотря на то, что аккумуляторы уже сейчас обладают весьма впечатляющими характеристиками, чуда не происходит, и бесконечно долго заряд в них не держится. Учитывая, что разряд ниже определённого порога можно мгновенно «убить» некоторые аккумуляторы (в частности, литий-ионные), встаёт вопрос об использовании индикаторов разряда, а также автономных устройств, отключающих питание при достижении определённого пора по напряжению. Более того, в аккумуляторной технике индикаторы разряда просто жизненно необходимы — ведь пользователю всегда нужно знать, как долго ещё будет работать устройство до подзарядки. В интернете представлено множество различных схем индикаторов разряда, но мне очень приглянулась та, что будет в дальнейшем описана в этой статье.

Она обладает рядом преимуществ:

• Такая схема может работать в очень широком диапазоне напряжений аккумуляторов: от 3 и до 24В. Поэтому её с успехом можно применять как для контроля напряжения одного литий-ионного аккумулятора, так и для автомобильных.
• Возможность собственноручно и под свой вкус настроить порог срабатывания каждой ступени индикатора
• Высокая точность индикации. Схема имеет собственный источник опорного напряжения и несколько компараторов, её работу можно сравнить с принципом работы параллельного АЦП. Каждый порог можно настроить буквально до сотых вольта

Сама схема представлена ниже.

Контактами BAT + и BAT — на схеме обозначены места для подключения измеряемого аккумулятора, + и — соответственно. LED1 — LED5 — ступень из светодиодов разных цветов, каждый из них будет загораться при своём пороге напряжения, исключение составляет LED5 — он загорится сразу при подключении любого аккумулятора, и является индикатором того, что аккумулятор подключён к схеме. Квадратик в левой части схемы — стабилизатор LM317LZ, в таком включении он обеспечивает на своём выходе опорное напряжение 1,25В. Можно применит и привычный LM317 в корпусе ТО-220, если не мешают его размеры. Также на схеме можно увидеть четыре операционных усилителя, каждый из них работает в качестве компаратора, сравнивая напряжение на своих входах. Также можно увидеть четыре подстроечных резистора, подключенных каждый к своему операционному усилителю — с их помощью при настройке будем задавать пороги срабатывания для каждого отдельного светодиода. В целом, принцип работы прост. Напряжение на одном входе операционного усилителя задаётся резистором, а на втором оно будет зависеть от напряжения измеряемого аккумулятора. Но на входы компаратора оно подаётся не напрямую, а через делитель на резисторах R1 R2. Номиналы 20 кОм и 10 кОм оптимальны для использования схемы с литий-ионными аккумуляторами (максимум 4,2В), а для использования с более «высоковольтными» аккумуляторами (например, 12В в автомобильном) следует в 2 — 2,5 увеличить R1, в этом случае можно будет настроить каждый порог наиболее точно.

Раз схема содержит четыре операционных усилителя, удобно использовать микросхемы LM239 или TL074, они как раз содержат по четыре канала. Обратите внимание, что если схема будет использоваться стационарно в каком-либо устройстве для постоянной индикации текущего напряжения, то она сама будет хоть и медленно, но всё же разряжать измеряемый аккумулятор. Если это критично, то следует поставить в разрыв питания схемы кнопку без фиксации, такая система используется, например, в некоторых повер-банках. Яркость каждого светодиода задаётся соответствующими резисторами из ряда R4-R8. Их желательно увеличить, если схема будет использоваться с аккумуляторами выше 4,2В.

Схема собирается на печатной плате, файл для программы Sprint Layout прилагается в архиве к этой статье. Для уменьшения габаритов такого индикатора всегда можно собрать его на smd-компонентах, в этом случае размер платы может получится мизерным при сохранении всех её преимуществ. Фотографии готового собранного устройства показаны ниже. Микросхема установлена через панельку, а для подключения аккумулятора предусмотрен сдвоенный винтовой клеммник.

Светодиоды на плате устанавливаются в линию «по росту», также их можно вывести с платы на проводах. 5 светодиодов как раз позволяют применить разные цвета — красный, белый, жёлтый, зелёный, синий. После того, как плата собрана, монтаж проверен, флюс смыт, можно приступать к первому включению и настройке. Подаём питание на плату (идеально использовать лабораторный блок питания), проверяем, чтоб на выходе LM317 было примерно 1,25В. Затем вооружаемся вольтметром и вращая подстроечные резисторы настраиваем каждый из порогов срабатывания. На мой взгляд, для литий-ионного аккумулятора оптимальными будут следующие значения: LED1 – 4.1 B, LED2 – 3,9 B, LED3 – 3,7 B, LED4 – 3,5В. Для настройки нужно подать на вход требуемое напряжение срабатывания порога (вот поэтому нужен лабораторный БП), а затем установить соответствующий ему подстроечный резистор на самой грани загорания соответствующего светодиода.

Таким образом, при подключении измеряемого аккумулятора по количеству зажёгшихся светодиодов можно чуть ли не с точностью вольтметра судить о том, какое сейчас на нём напряжение, и это всё при наглядной индикации без цифр и экранов. Такая схема может найти особое применение в тех аккумуляторных устройствах, где контроль напряжения особенно важен. Также схему можно использовать в качестве пробника — например, если нужно быстро проверить на разряд большое количество аккумуляторов. Удачной сборки!

Источник