Предыдущая публикация
Пробник для автомобильных АКБ
Простой пробник, использующий в качестве индикации три светодиода разных цветов, предназначен для быстрого определения состояния заряженности автомобильных АКБ.В принцип работы схемы пробника, оригинальная схема которого была опубликована в журнале «Radiotechnika» №2/2010, заложен тот факт, что напряжение на свинцовом аккумуляторе зависит от степени его заряда по практически линейному закону.
Взяв за границы умеренного и критического разряда соответственно 70% и 40%, по графику можно определить, что они соответствуют напряжениям 12,42 и 12,18 В.
Операционные усилители (ОУ) DA1.1 и DA1.2 выполняют функции компараторов и одновременно управляют включением светодиодов красного VD3 и зеленого VD4 цвета.
Резистор R3 и 10-вольтовый стабилитрон VD2 образуют параметрический стабилизатор опорного напряжения, не зависящего от напряжения автомобильного аккумулятора, от которого запитывается тестер.
Подстроечным резистором R4 при налаживании устанавливают на неинвертирующем входе DA1.2 напряжение 8,89 В (контролируют его на резисторе R6 мультиметром). Благодаря делителю на резисторах R1, R2 напряжение на инвертирующем входе DA1.2 и неинвертирующем входе DA1.1 составляет R2/(R1+R2) = 0,73 или 73% от напряжения на аккумуляторе.
Легко убедиться, что установленное 8,89 В на входах ОУ как раз соответствует пороговому 12,18 В на аккумуляторе.
Иными словами, если аккумулятор разрядится ниже 40% своей номинальной емкости, то напряжение на инвертирующем входе DA1.2 станет меньше напряжения на его неинвертирующем входе и напряжение на выходе этого ОУ от нулевого вырастет почти до напряжения питания, в результате чего засветится красный светодиод VD3.
Через открытый диод VD6 и токоограничительный резистор R10 положительное напряжение поступит также на базу транзисторного ключа VT1, который зашунтирует светодиод VD7, предотвращая его свечение.
Если же разряд аккумулятора находится между 40% и 70% номинальной емкости, то VD3 потухнет, т.к. напряжение на выходе DA1.2 станет нулевым.
Поскольку при этом и на выходе DA1.1 тоже нулевое напряжение, то оба диода VD5 и VD6 закрыты, следовательно, заперт и ключевой транзистор VT1, и напряжение питания через токоограничительный резистор R11 поступает на жёлтый светодиод VD7, вызывая его свечение.
Наконец, если заряд аккумулятора превышает 70%, то напряжение на его клеммах будет выше 12,42 В, а напряжение на неинвертирующем входе DA1.1 станет больше 9,06 В (эквивалент 12,42 В аккумулятора) – опорного напряжения в общей точке R5, R7 и R4, т.е. на инвертирующем входе DA1.1.
Напряжение на выходе станет высоким положительным, что через диод VD5 откроет ключевой транзистор VT1 и таким образом погасит VD7, а через резистор R9 заставит светиться зеленый светодиод VD4.
Резисторы R7=1,2 кОм, R5=180 Ом включены параллельно для того, чтобы сформировать сопротивление 157 Ом, необходимое в результате теоретических расчетов для формирования пороговых опорных уровней.
Чертёж возможного варианта печатной платы для схемы пробника представлен на рисунке ниже.
Резистор R3 и 10-вольтовый стабилитрон VD2 образуют параметрический стабилизатор опорного напряжения, не зависящего от напряжения автомобильного аккумулятора, от которого запитывается тестер.
Подстроечным резистором R4 при налаживании устанавливают на неинвертирующем входе DA1.2 напряжение 8,89 В (контролируют его на резисторе R6 мультиметром). Благодаря делителю на резисторах R1, R2 напряжение на инвертирующем входе DA1.2 и неинвертирующем входе DA1.1 составляет R2/(R1+R2) = 0,73 или 73% от напряжения на аккумуляторе.
Легко убедиться, что установленное 8,89 В на входах ОУ как раз соответствует пороговому 12,18 В на аккумуляторе.
Иными словами, если аккумулятор разрядится ниже 40% своей номинальной емкости, то напряжение на инвертирующем входе DA1.2 станет меньше напряжения на его неинвертирующем входе и напряжение на выходе этого ОУ от нулевого вырастет почти до напряжения питания, в результате чего засветится красный светодиод VD3.
Через открытый диод VD6 и токоограничительный резистор R10 положительное напряжение поступит также на базу транзисторного ключа VT1, который зашунтирует светодиод VD7, предотвращая его свечение.
Если же разряд аккумулятора находится между 40% и 70% номинальной емкости, то VD3 потухнет, т.к. напряжение на выходе DA1.2 станет нулевым.
Поскольку при этом и на выходе DA1.1 тоже нулевое напряжение, то оба диода VD5 и VD6 закрыты, следовательно, заперт и ключевой транзистор VT1, и напряжение питания через токоограничительный резистор R11 поступает на жёлтый светодиод VD7, вызывая его свечение.
Наконец, если заряд аккумулятора превышает 70%, то напряжение на его клеммах будет выше 12,42 В, а напряжение на неинвертирующем входе DA1.1 станет больше 9,06 В (эквивалент 12,42 В аккумулятора) – опорного напряжения в общей точке R5, R7 и R4, т.е. на инвертирующем входе DA1.1.
Напряжение на выходе станет высоким положительным, что через диод VD5 откроет ключевой транзистор VT1 и таким образом погасит VD7, а через резистор R9 заставит светиться зеленый светодиод VD4.
Резисторы R7=1,2 кОм, R5=180 Ом включены параллельно для того, чтобы сформировать сопротивление 157 Ом, необходимое в результате теоретических расчетов для формирования пороговых опорных уровней.
Чертёж возможного варианта печатной платы для схемы пробника представлен на рисунке ниже.
Следующая публикация
Нет комментариев