Схемы двух простых тестеров-помощников для автолюбителей

При длительной эксплуатации аккумуляторных батарей (АКБ) из-за внешнего и естественного их загрязнения трудно определить полярность клемм и прочитать обозначения на корпусе.

Между тем ошибочное подключение АКБ в обратной полярности, например, для зарядки к зарядному устройству или к другому источнику сильного тока чревато серьезными последствиями: от выхода из строя зарядного устройства до единовременного выброса электролита из заряжаемого аккумулятора.

Принципиальная схема

Простой прибор (рис.1), показывающий правильное подключение АКБ к зарядному устройству, позволяет предотвратить разрушение АКБ и получение травм самим автовладельцем.

Кроме того, этот пробник полезен для определения полярности проводов в электрической "косе" автомобильной проводки в том случае, когда назначение этих проводов неизвестно или вызывает сомнения.

Прибор состоит всего из пяти деталей, не считая зажима типа "крокодил", подключаемого к отрицательному полюсу АКБ ("массе" автомобиля), и щупа (от любого тестера - авометра), который предназначен для правильного определения полярности электрической цепи.

Прибор показывающий правильное подключение АКБ к зарядному устройству

Рис. 1. Прибор показывающий правильное подключение АКБ к зарядному устройству.

Итак, зажим типа "крокодил" крепят к "массе" автомобиля так, чтобы обеспечивался надежный контакт с отрицательным полюсом АКБ. Контакт "щуп" поочередно соединяют с проводами в "косе" или подсоединяют к тому проводу, где ожидается напряжение. Если полярность правильная, светится светодиод VD3 зеленого цвета свечения.

Если полярность обратная, светится светодиод VD1 красного цвета свечения. Диод VD2 защищает светодиод VD1 от воздействия избыточного обратного напряжения.

Если данный прибор применяется для определения правильности подключения АКБ к зарядному устройству, то нужно немедленно отключить зарядное устройство от сети и изменить полярность подсоединения его к клеммам АКБ. Если же зарядное устройство было включено ранее (до подключения соединительных проводов к АКБ), светятся оба светодиода.

Постоянные резисторы типа МЛТ-0,5. Диод VD2 может быть любой из серий Д226, Д220, Д237, КД522, КД521 или аналогичный. Прямой ток в цепи светодиода VD1 во время его свечения не превышает 22 мА.

В данном случае материал, из которого изготовлен полупроводник VD2 (кремний или германий), не имеет принципиального значения.

Собрать по схеме соединений такой простой прибор под силу любому человеку. Польза от его применения, в положительном смысле, несопоставима с затратами на его сборку и стоимость деталей.

Ограничительные резисторы R1 и R2 рассчитаны на работу с напряжением 12 В (±20%). Если возникает необходимость пользоваться устройством для оптимизации обслуживания грузовых автомобилей или тягачей, где напряжение АКБ составляет 24 В, то сопротивления данных резисторов нужно изменить: R1 устанавливают сопротивлением 1,1 кОм, а R2 - сопротивлением 1 кОм.

Это обусловлено тем, что нормальное напряжение, воздействующее на светодиод модельного ряда АЛ307, не должно превышать 2 В для АЛ307А и АЛ307Б и 2,5 В для остальных приборов АЛ307. Максимально допустимое обратное напряжение также 2 В.

Возможно, радиолюбитель захочет дополнить базовую схему или использовать ее для контроля больших напряжений в других, далеких от автотранспортного дела случаях. Тогда ему следует воспользоваться законом Ома, по которому нужно подобрать ограничивающие сопротивления R1 и R2: R=U/I.

Таким образом, рассчитаем сопротивление резистора R2 для напряжения 24 В. Падение напряжения на светодиоде VD3 примем за 2,5 В. Падение напряжения на R2 рассчитываем так: 24-2,5=21,5 (В). Постоянный прямой ток светодиода VD3, согласно паспортным данным, равен 22 мА. Тогда R2=21,5/0,022=977,27 (Ом). Округлим до 1 кОм.

Аналогично рассчитываются сопротивления в цепи R1 и в схеме рис.2. В цепи R1 следует принять во внимание то, что на диоде VD2 окажется падение напряжения примерно 0,6 В.

Схема простого индикатора уровня заряда АКБ

На рис.2 показана схема простого индикатора уровня заряда АКБ для легкового автомобиля с напряжением бортовой электрической сети 12 В.

Прибор также может быть эффективно использован для контроля напряжения в бортовой сети при работающем электрогенераторе автомобиля (когда двигатель заведен).

В литературе для радиолюбителей описаны многочисленные схемы электронных устройств, решающих данную задачу. Однако большинство из них, по мнению автора, излишне усложнены. Зачем собирать устройство на транзисторах (или тем более на микросхеме - операционном усилителе), если есть более простой способ, который рекомендует автор.

Схема простого индикатора уровня заряда аккумуляторной батареи авто

Рис. 2. Схема простого индикатора уровня заряда аккумуляторной батареи авто.

Посмотрим внимательно на рис.2. Здесь для формирования диапазона разрешенных уровней напряжения используются популярные стабилитроны. Как видно из схемы, действуют три электрические цепи с разными стабилитронами.

Свойство стабилитронов таково, что при превышении постоянного напряжения, действующего на этот полупроводниковый прибор, сверх напряжения, указанного в паспортных данных, происходит лавинообразный пробой стабилитрона, и излишнее напряжение нейтрализуется.

Пока напряжение, падающее на стабилитроне, не достаточно для его открывания, этот полупроводник представляет для своей электрической цепи достаточно большое напряжение (порядка сотен килоом). Стабилитроны включаются в электрические схемы в обратном направлении.

Принцип действия данного узла. Минус АКБ подключается к "массе" автомобиля. Когда на прибор воздействует напряжение меньше 12 В (АКБ разряжена, неисправна или находится под сильной нагрузкой, например в режиме "стартер"), но не менее 10 В, открывается стабилитрон VD1 и ток течет по цепи VD2VD1R1.

Два других светодиода не светятся, так как напряжение стабилизации у стабилитрона VD3 составляет 13 В, а VD4 - от 13,3 до 14 В. Напряжение стабилизации стабилитрона VD1 - 10 В. Если напряжение АКБ станет ниже 10 В, то ни один из светодиодов светиться не будет.

При нормально заряженной АКБ светодиод VD2 ярко светится. При режиме зарядки батареи, когда напряжение на АКБ поступает от генератора автомобиля или от зарядного устройства, светятся светодиоды VD3 и VD1.

Когда в электрической цепи питания АКБ есть неисправность, например клемма АКБ отсоединилась от цепи заряда генератора (обрыв провода, внутренний обрыв контакта между электрическими "банками" АКБ), устройство фиксирует перенапряжение в бортовой сети, напряжение повышается более чем 14 В, и светятся все три светодиода.

Это опасный симптом, так как перенапряжение может вызвать цепную реакцию неисправностей в других энергопотребителях (спровоцировать выход из строя осветительных приборов: ламп накаливания, дорогих галогенных ламп, техники радиосвязи и аудиовидеотехники). В этом случае следует отключить по возможности все приборы потребления тока и устранить неисправность.

Если цепь, индицирующая перенапряжение в системе не нужна, то элементы R3, VD5, VD6 из схемы исключают. Вместо стабилитрона VD1 можно применить Д814В, Д815Г.

При подключении прибора к бортовой сети 24 В необходимо пользоваться методом расчета ограничивающих резисторов, приведенным в первой части статьи. Кроме того, необходимо заменить стабилитроны: вместо VD1 - Д815Ж, VD3 - Д816А, VD5 составляется из двух последовательно соединенных стабилитронов КС213Б.

При последовательном соединении двух одинаковых стабилитронов их напряжение стабилизации увеличивается вдвое. Таким образом, порог перенапряжения для сети 24 В соответствует 26 В.

Это же правило последовательных соединений стоит взять на вооружения и помнить в других случаях, когда по каким-либо причинам в наличии не окажется стабилитрона на нужное напряжение.

Неоднократно автор встречал в продаже промышленно изготовленные устройства индикации напряжения для автомобиля. Повторение данных схем несет в себе двойную пользу: Вы экономите деньги и приобретаете бесценный опыт.

А.П. Кашкаров. г. Санкт-Петербург. Электрик-2004-11.

0 33 Автомобильная электроника
тестер автолюбителю автомобилисту
pcbway
х (мм)
Получи купон на $5.00!
Написать комментарий:

cashback