Багаторівневий індикатор напруги призначене для контролю за станом бортової мережі автомобіля і дозволяє істотно продовжити термін служби акумуляторної батареї, не допускаючи її розряд більш ніж на 50 відсотків. Пристрій з достатньою точністю контролює рівень напруги акумулятора та інформує про його стан, а також дозволяє вчасно помітити несправність регулятора напрузі автомобіля.
Про стан акумулятора можна судити по щільності електроліту і кожному елементі (банку).
Для середньої географічної широти щільність електроліту у повністю розрядженого, розрядженого наполовину і повністю зарядженого акумулятора відповідає 1,11, 1,19 і 1,27 г / см3. Для цих станів напруга акумуляторної батареї буде 11,7, 12,18 і 12,66 В.
Періодичний контроль щільності електроліту вимагає багато часу, а для вимірювання напруги з необхідною точністю потрібен або цифровий вольтметр, або стрілочний з розтягнутою шкалою.
Багаторівневий індикатор напруги за пропонованою схемою дозволяє обійтися без цих приладів і більш зручно в експлуатації, так як може здійснювати безперервний контроль за станом автомобільного акумулятора (див. Схему нижче).
Періодичний контроль щільності електроліту вимагає багато часу, а для вимірювання напруги з необхідною точністю потрібен або цифровий вольтметр, або стрілочний з розтягнутою шкалою.
Описується пристрій дозволяє обійтися без цих приладів і більш зручно в експлуатації, так як може здійснювати безперервний контроль за станом автомобільного акумулятора (див. Схему нижче).
Схема пристрою зібрана на одній мікросхемі D1 (К1401УД2А) і складається з чотирьох компараторів, виконаних на операційних підсилювачах, які за допомогою світлодіодів HL1. HL4 дозволяють інформувати про знаходження рівня напруги в одному з п'яти інтервалів (див. Малюнок нижче), за світінням відповідного індикатора. За світінням відразу двох світлодіодів можна точно визначити момент знаходження напруги на кордоні між відповідними інтервалами.
Якщо жоден з світлодіодів не світиться, то це означає, що напруга нижче рівня 11,7В.
Світіння індикатора HL1 інформує водія про несправності в роботі системи "регулятор-генератор" - при працюючому двигуні він виробляє заряд акумулятора, але напруга при цьому не повинно перевищувати 14,8 В. Якщо ж світиться індикатор HL4, це означає, що акумулятор розряджений більш ніж на 50% і його необхідно терміново ставити на підзарядку.
Топологія друкованої плати пристрої і розташування на ній елементів, крім Т1 і СЗ, показана на малюнку нижче:
У схемі індикатора напруги застосовані конденсатори С1 типу К10-17, С2, СЗ типу К73-9 на 250 В, підлаштування малогабаритний резистор R5 типу СПЗ-19а, решта резистори типу С2-23 (або будь-які малогабаритні).
Так як номіналу для резистора R4 500 Ом в ряду немає, то його можна скласти з двох резисторів по 1 кОм, включених паралельно. Позначення прецизійного стабілітрона VD1 (Д818Е) може мати будь-яку останню букву, але краще використовувати букви Е, Д і Г.
Як світлодіодів, крім зазначених на схемі, можна використовувати будь-які з серії КВП - вони при малому споживаної струмі світяться досить яскраво. Діоди VD2. VD4 підійдуть будь-які імпульсні. Є сенс підібрати для різних рівнів напруги світлодіоди з різним кольором світіння.
Налагодження багаторівневого індикатора напруги полягає в установці нижнього (резистором R5) і верхнього (резистором R1) необхідних порогів спрацьовування індикаторів, при цьому всі проміжні значення рівнів роботи компаратором будуть відповідати малюнку вище.
Струм, споживаний індикатором, залежить від напруги в контрольованому колі і складає близько 20 мА.
Джерело матеріалу: Шелестов І.П. Радіоаматорам: корисні схеми