Меню

Светодиодные индикаторы напряжения для авто

Светодиодный индикатор напряжения аккумулятора

Как правило, ни одна современная машина, будто то легковой авто, либо грузовик или трактор, либо даже мотоцикл или скутер не обходятся без аккумулятора. Если раньше на него был возложен лишь минимальный набор обязанностей — завести двигатель с помощью стартера и давать напряжение для системы зажигания, то сейчас аккумуляторы питают бортовой компьютер — мозг автомобиля, а потому важно следить за их состоянием и не допускать разряда. Поддерживать нужное напряжение на аккумуляторе важно особенно зимой, и особенно владельцам сельхозтехники, например, тракторов, так как если аккумулятор подсевший, он попросту не сможет провернуть мощный тракторный двигатель. Зимой, когда наступают морозы и аккумулятор охлаждается до сильных минусовых температур, он теряет часть своей мощности и требует периодической подзарядки, особенно это актуально в тех случаях, когда автомобиль не используется в течение 1-2 недель или больше. И если современные авто содержат встроенный вольтметр, который вовремя сообщит о непорядке с аккумулятором, то вот старые авто, особенно трактора и сельхозтехника часто не имеют даже каких-либо индикаторов, а для них поддержание аккумулятора в заряженном состоянии особенно важно — ведь они должны быть готовы к выезду в любое время. Решить эту проблему поможет небольшое электронное устройство, которое с помощью светодиодов покажет, на каком уровне находится напряжение в данный момент, и не требуется ли аккумулятору подзарядка. Индикатор будет содержать три светодиода, каждый из которых будет соответствовать своему уровню заряда аккумулятора. Схема для сборки представлена ниже.

Светодиодный индикатор напряжения аккумулятора

Рассмотрим более подробно некоторые компоненты схемы. Операционный усилитель (А1.1 и А1.2) на схеме — двухканальный, но можно использовать и пару одноканальных усилителей. Например, сюда подойдут TL072, TL082, RC4558, NE5532, либо одноканальные TL071, TL081, все эти микросхемы являются широко распространёнными и есть в наличии практически во всех магазинах радиодеталей. Операционный усилитель на данной схеме работает в роли компаратора — на один из его входов подаётся стабильное опорное напряжение, а напряжение на втором входе зависит от текущего напряжения на аккумуляторе, таким образом, компаратор сравнивает опорное напряжение с напряжением на аккумуляторе и выдаёт на выход либо логическую единицу, либо ноль, в зависимости от того, что больше. Источник опорного напряжения собран на стабилитроне VD1 — здесь можно применить любой стабилитрон с напряжением стабилизации 5,6В — при использовании стабилитрона на другое напряжение сместятся диапазоны показаний индикатора и придётся пересчитывать номиналы резисторов. Резистор R4 служит для ограничения тока через стабилитрон, стабилизированное напряжение снимается с общей точки стабилитрона и резистора. Конечно, источник опорного напряжения на стабилитроне — не самый лучший с точки зрения точности напряжения, однако он наиболее прост и не занимает много места на плате, а сверх-высокая точность в данном индикаторе особо и не нужна. Резисторы R1, R2, R3 образуют делитель, который включается между плюсом измеряемого аккумулятора и минусом, образуя таким образом диапазоны напряжений, при каком напряжении будет загораться тот или иной светодиод. При необходимости их можно подкорректировать под свои нужны, подбирая резисторы с большим или меньшим сопротивлением, либо можно даже поставить подстроечные. Номиналы, обозначенные на схеме, рассчитаны для оптимальных диапазонов индикатора, а потому можно просто собрать с использованием заданных резисторов. Если под рукой нет резистора с нужным сопротивлением, его всегда можно подогнать из имеющихся путём параллельного либо последовательного включения. Конденсатор С1 — фильтрующий по питанию, можно использовать любой электролитический с ёмкостью 10-100 мкФ и напряжением не меньше 16В.

Читайте также:  Схема регулятора напряжения для генератора с постоянным магнитом

К контактам, на схеме обозначенными как «акб» подключается собственно сам аккумулятор, при подключении нужно строго соблюдать полярность, ведь переполюсовка даже на несколько секунд приведёт к выходу операционных усилителей из строя. Схема не требует внешнего питания и использует для питания сам измеряемый аккумулятор. Ток потребления схемы при этом составит примерно 10-30 мА, а потому её не стоит оставлять всё время подключенной к аккумулятору, ведь это приведёт к его хоть и очень медленному, но всё же разряду. Использование индикатора предполагается с кнопкой без фиксации, которую можно вывести на переднюю панель — при нажатии кнопки загорятся светодиоды и можно будет определить состояние аккумулятора. Светодиоды, для большей наглядности, можно использовать разных цветов, например, красный, зелёный и жёлтый. Если после сборки схемы получилось так, что неактивные светодиоды всё же чуть-чуть засвечиваются, их необходимо зашунтировать резисторами на 1-2 кОм.

Схема собирается на печатной плате, использование резисторов поверхностного монтажа (smd) позволило сделать плату миниатюрных размеров. Все три светодиода запаиваются в ряд, можно использовать любые 3-х вольтовые светодиоды диаметром 3 или 5 мм — при этом их не обязательно устанавливать на плату, можно вывести на проводах и установить в специальных держателях на переднюю панель рядом с кнопкой, например. Для подключения аккумулятора на плате предусмотрены две большие контактные площадки, туда можно установить винтовой клеммник, либо вывести провода. Электролитический конденсатор подпаивается на плату со стороны дорожек, при этом нужно не забывать про его полярность.

Ниже прилагается фотография собранной платы, а также архив с печатной платой, для её открытия потребуется программа Sprint Layout.

Источник



4 простые схемы индикатора уровня сигнала

Светодиодные индикаторы уровня сигнала появились не одно десятилетие назад и в некоторых областях практически полностью вытеснили стрелочные измерительные приборы. С их помощью удобно контролировать напряжение в бортовой сети автомобиля и в домовой сети. Приборы успешно используются для измерения уровня выходной мощности УМЗЧ и мощности излучения передатчиков. В этой статье мы рассмотрим несколько схем индикаторов наиболее простых в построении и собранных на доступной элементной базе.

Трехуровневый индикатор напряжения

Это устройство отлично подойдет для контроля напряжения в бортовой сети автомобиля. Он не имеет дефицитных элементов, а повторить его сможет практически каждый, имеющий общие понятия в радиотехнике.

Читайте также:  Контроллер суд пропадание напряжения питания гранта

Устройство состоит из генератора опорного напряжения, собранного на интегральном пятивольтовом стабилизаторе КР1157ЕН502А и двух индикаторных светодиодовHL1 иHL2, подключенных каждый к своему делителю (R1, R2 и R3, R4 соответственно).

Элементы делителей подобраны таким образом, что при нормально работающем генераторе (14 В на батарее при запущенном двигателе) на аноде светодиода HL1 присутствовало напряжение +1.5 В, а на катоде HL1 -2.0 В относительно вывода 3 микросхемы. При этом оба светодиода будут светиться в пол накала и с одинаковой яркостью, поскольку полупроводники включены встречно-параллельно.

Наладка индикатора предельно проста и сводится к регулировке делителей. Номиналы резисторов подбираются такими, чтобы светодиоды вели себя вышеописанным образом.

Стабилизатор 5 В на дискретных элементах

Индикатор на специализированной микросхеме

Эта схем несколько сложнее предыдущей, но она более функциональна. Во-первых, она отображает 10 уровней напряжения, во-вторых, позволяет переключать работу индикатора в режимы «точка» или «столб» («линия»). В первом случае при зажигании следующего светодиода предыдущий будет тухнуть. Во втором при увеличении напряжения будет увеличиваться количество зажженных диодов. Для примера рассмотрим схему индикатора звукового сигнала, измеряющего напряжения от 0.05 до 2 В.

Схема десятиразрядного индикатора на микросхеме LM3914

Звуковой сигнал, поступающий на вход устройства, усиливается каскадом, собранным на VT1, детектируется диодами VD1 и VD2, включенными по схеме удвоения напряжения и подается на вход 5 микросхемы DA1, представляющей собой десять компараторов. В зависимости от уровня сигнала микросхема зажигает соответствующий светодиод. Резистор R5 позволяет регулировать яркость свечения индикаторов, переключатель S1 управляет режимами работы DA1 (режимы «точка»/«столб»). На месте LM3914 может работать микросхема LM3916.

Вполне очевидно, что устройство после некоторой доработки входных цепей можно использовать в качестве измерителя любого уровня сигнала, в том числе и постоянного напряжения. Для этого достаточно подобрать элементы делителей, отрегулировав напряжение на входе 5 микросхемы, а для постоянного тока исключить разделительные конденсаторы и диодный детектор.

Индикатор с фиксированным шагом измерения

Это устройство отлично подойдет для измерения величины постоянного напряжения. Количество измеряемых величин на приведенной ниже схеме равняется шести, но при желании разрядность можно нарастить, добавив любое их количество. Схема работает в режиме «столб».

Схема индикатора с фиксированным шагом

Входной сигнал поступает на транзистор VT1, который служит для увеличения входного сопротивления индикатора. Как только напряжение достигнет величины 1.2 В (для КТ315) транзистор откроется и откроет VT2, который зажжет светодиод. Если увеличить входное напряжение еще на 6 в (напряжение падения на диоде VD1), откроется VT3, загорится HL2. Увеличиваем уровень сигнала дальше, открываются следующие ячейки, при этом предыдущие остаются гореть.

Таким образом приведенная схема имеет нижнюю границу измерения 1.2 В, верхнюю 1.2 + 0.6 * 6 = 4.8 В. Прелесть такой схемы в том, что она практически не нуждается в регулировке. Единственный недостаток – шаг измерений фиксированный и его невозможно изменить.

Индикатор с тонкой регулировкой

Настройка этого индикатора займет определенное время, но зато мы можем настроить его по каждому каналу. Работает такая схема в режиме «столб».

Читайте также:  Датчик напряжения принципиальная схема

Схема индикатора с отдельной настройкой по каналам

Каждая ячейка состоит из транзистора и индикаторного светодиода. все транзисторы управляются сигналами, поступающими каждый со своего делителя. Резисторы Rx подобраны такими, что каждая из ячеек срабатывает при соответствующем уровне сигнала. Таким образом, при регулировке можно настроить каждую ячейку на желаемое напряжение.

Кроме того, открытие ячеек происходит плавно, а не скачком, как на предыдущей схеме. Поэтому о величине измеряемого напряжения можно судить и по яркости последнего зажженного.

Вот мы и убедились, что построить индикатор уровня сигнала своими руками совсем несложно. С этим справится практически каждый, отличающий транзистор от диода и умеющий держать паяльник в руках.

Источник

4 простых схемы для изготовления индикатора фазы на светодиодах своими руками

В любой технике в качестве отображения режимов работы используют светодиоды. Причины очевидны – низкая стоимость, сверхмалое энергопотребление, высокая надёжность. Поскольку схемы индикаторов очень просты, нет необходимости в покупке фабричных изделий.

Из обилия схем, для изготовления указателя напряжения на светодиодах своими руками, можно подобрать наиболее оптимальный вариант. Индикатор можно собрать за пару минут из самых распространённых радиоэлементов.

Все подобные схемы по назначению делят на индикаторы напряжения и индикаторы тока.

Работа с сетью 220В

Рассмотрим простейший вариант – проверка фазы.

Проверка наличие фазы в проводнике

Эта схема представляет собой световой индикатор тока, которым оснащают некоторые отвёртки. Такое устройство даже не требует внешнего питания, поскольку разность потенциала между фазовым проводом и воздухом или рукой достаточна для свечения диода.

Для отображения сетевого напряжения, например, проверки наличия тока в разъёме розетки, схема ещё проще.

Проверка фазы в проводнике

Простейший индикатор тока на светодиодах 220В собирается на ёмкостном сопротивлении для ограничения тока светодиода и диода для защиты от обратной полуволны.

Проверка постоянного напряжения

Нередко возникает необходимость прозвонить низковольтную цепь бытовых приборов, либо проверить целостность соединения, например, провод от наушников.

Работа с постоянным током

В качестве ограничителя тока можно использовать маломощную лампу накаливания либо резистор на 50-100 Ом. В зависимости от полярности подключения загорается соответствующий диод. Этот вариант подходит для цепей до 12В. Для более высокого напряжения потребуется увеличить сопротивления ограничивающего резистора.

Индикатор для микросхем (логический пробник)

Прозвонка микросхем

Если возникает необходимость проверить работоспособность микросхемы, поможет в этом простейший пробник с тремя устойчивыми состояниями. При отсутствии сигнала (обрыв цепи) диоды не горят. При наличии логического ноля на контакте возникает напряжение около 0,5 В, которое открывает транзистор Т1, при логической единице (около 2,4В) открывается транзистор Т2.

Такая селективность достигается, благодаря различным параметрам используемых транзисторов. У КТ315Б напряжение открытия 0,4-0,5В, у КТ203Б – 1В. При необходимости можно заменить транзисторы другими с аналогичными параметрами.

Вариант для автомобиля

Схема для автомобиля

Простая схема для индикации напряжения бортовой сети автомобиля и заряда аккумулятора. Стабилитрон ограничивает ток аккумулятора до 5В для питания микросхемой логики.

Переменные резисторы позволяют выставить уровень напряжения для срабатывания светодиодов. Настройку лучше проводить от сетевого стабилизированного источника питания.

Источник

Adblock
detector