Індикатор для перевірки і контролю рівня зарядки АКБ

Наши партнеры ArtmMisto

Яким чином можна зробити нескладний індикатор напруги для АКБ на 12V, який експлуатують в автомобілях, скутерах, а також іншу техніку. Зрозумівши принцип дії схеми індикатора і призначення його деталей, схему можна буде підлаштувати практично під будь-який вид батарей для зарядки, змінюючи номінали у відповідних електронних компонентів.

Не секрет що необхідно контролювати розряд акумуляторів, оскільки у них існує порогове напруга. При розрядці нижче порогового напруги в акумуляторі відбудеться втрата значної частини його ємності, в результаті він не зможе видати заявлений струм, а покупка нового - задоволення не з дешевих.

Принципова схема з номіналами, що в ній зазначені, дасть приблизну інформацію про напругу на висновках АКБ за допомогою трьох світлодіодів. Світлодіоди можуть бути будь-яких кольорів, але рекомендовано використовувати такі, як показані на фото, вони дадуть більш чітке асоційоване уявлення про стан акумулятора (фото 3).

Якщо горить світлодіод зеленого кольору - напруга акумулятора в межах норми (від 11,6 до 13 Вольт). Горить білий - напруга 13 Вольт і більш. Коли горить червоний світлодіод - необхідно відключати навантаження, АКБ потребує підзарядки струмом в 0,1А., Оскільки напруга акумулятора нижче 11,5 В., батарея розряджена більш ніж на 80%.

Увага, вказані приблизні значення, можуть бути відмінності, все залежить від характеристик компонентів використовуваних у схемі.

У світлодіодів, які використовуються в схемі, споживаний струм дуже малий, менше
15 (mA). Ті, кого це не влаштовує, можуть поставити в розрив тактову кнопку, в цьому випадку перевірка АКБ буде проведена шляхом включення кнопки, і аналітики кольору загорівся світлодіода.
Плату необхідно захистити від води і зміцнити на акумуляторної батареї. Вийшов примітивний вольтметр з постійним джерелом енергії, стан АКБ можна перевірити в будь-який момент.

Плата дуже маленьких розмірів - 2,2 см. Використана мікросхема Im358 в DIP-8 корпусі, точність прецизійних резисторів 1%, за винятком обмежувачів сили струму. Можна встановлювати будь-які світлодіоди (3 mm, 5 mm) з силою струму 20 mA.

Контроль був проведений за допомогою блоку живлення лабораторного на стабілізаторі лінійному LM 317, спрацьовування пристрою чітке, можливо світіння двох світлодіодів одночасно. Для точної настройки рекомендовано застосовувати резистори для підстроювання (фото 2), з їх допомогою максимально точно можна відрегулювати напруги, при яких будуть світитися світлодіоди.
Робота індикаторної схеми рівня зарядки акумуляторної батареї. Головна деталь мікросхема LM393 або LM358 (аналоги КР1401СА3 / КФ1401СА3), в якій два компаратора (фото 5).

Як бачимо з (фото 5) є вісім ніжок, чотири і вісім - харчування, інші - входи і виходи компаратора. Розберемо принцип роботи одного з них, висновків три, входів два (прямий (НЕ інвертує) «+» і інвертується «-») вихід один. Напруга опорна надходить на інвертується «+» (з ним порівнюється подається на інвертується «-» вхід).
Якщо на прямому більша напруга, ніж на вході інвертується, (-) харчування буде на виході, в тому випадку коли навпаки (напруги на інвертується більше, ніж на прямому) на виході (+) харчування.

У ланцюг стабілітрон включений навпаки (анод до (-) катод до (+)), у нього є як кажуть ток робочий, при ньому він буде добре стабілізувати, дивимося на графіку (фото 7).

Залежно від напруги і потужності стабилитронов відрізняється ток, в документації вказано ток мінімуму (Iz) і струм максимуму (Izm) стабілізації. Необхідно вибрати потрібний в зазначеному проміжку, хоча буде досить і мінімального, резистор дає можливість досягти необхідного значення струму.

Ознайомимося з розрахунком: повне напруга дорівнює 10 В., стабілітрон розрахований на 5,6 В., маємо 10-5,6 = 4,4 В. Згідно документації min Iст = 5 mA. В результаті маємо R = 4,4 В. / 0,005 А. = 880 Ом. Можливі не великі відхилення в опорі резистора, це не суттєво, основною умовою є струм не менше Iz.

Роздільник напруги включає в себе три резистора 100 кОм, 10 кОм,
82 кОм. Певне напруження «осідає» на даних пасивних компонентах, далі воно подається на вхід, що інвертує.

Від рівня зарядки АКБ залежить напруга. Схема працює в такий спосіб, ZD1 5V6 стабілітрон який подає напругу в 5,6 В. до прямих входів (напруга опорна порівнюється з напругою на входах непрямих).

У разі сильного розряду батареї, до не прямому входу першого компаратора буде подано напругу менше, ніж на вхід прямий. До входу компаратора другого теж буде подаватися напруга більше.

У підсумку перший дасть «-» на виході, другий же «+», загориться світлодіод червоного кольору.

Світлодіод зелений буде світити, в разі якщо перший компаратор видасть «+», а другий «-». Білий світлодіод запалиться, якщо два компаратора подадуть на виході «+», з цієї ж причини можливе одночасне світіння зеленого і білого світлодіодів.

Автор; Єгор

textsale