Простой светодиодный индикатор напряжения в сети автомобиля

Важным параметром исправности автомобиля является напряжение в его сети, или на аккумуляторе, что одно и тоже. В процессе езды напряжение, вырабатываемое генератором и. в конечном итоге поступающее на аккумулятор должно быть достаточно для подзарядки аккумулятора и питания всех потребителей.

Но не допжно быть слишком высоким, так как это приводит к перезарядке аккумулятора и его повреждению, и не должно быть низким, так как, в этом случае аккумулятор не заряжается, а все потребители питаются от него. Так же. понижение напряжения может быть следствием обрыва или ослабления натяжения ремня генератора, выходом из строя генератора (обычно это связано с повреждением выпрямительного моста или регулятора напряжения генератора) или электропроводки. Для повышения напряжения причин меньше, - обычно это из-за неисправности регулятора напряжения, расположенного в генераторе.

Для контроля за напряжением в автомобиле есть обычно одна лампочка, с изображением аккумулятора, которая горит, когда напряжение на столько снижается что аккумулятор перестает заряжаться, и все питается только от него. То есть, в случае полного выхода из строя генератора или обрыва его ремня.

Для контроля напряжения выпускаются самые разные автомобильные вольтметры, а так же, автомобильный компьютер обязательно имеет такую функцию. Здесь же приводится схема простого устройства на одной микросхеме малой степени интеграции, индицирующего напряжения тремя светодиодами разных цветов.

Если горит зеленый светодиод, это значит что напряжение находится в допустимых предепах номинала. то есть. все нормально. Загорание красного светодиода говорит о том. что напряжение снизипось ниже нижнего предела допустимого диапазона. А загорание синего светодиода говорит о ненормальном повышении напряжения.

Принципиальная схема

Схема показана на рисунке в тексте. Она построена на микросхеме К561ИД1. Эта микросхема представляет собой двоичнодесятичный дешифратор На его входы подается двоичный код чисел от 0 до 9, и на одном из выходов, соответствующем по номеру поданному на вход числу, устанавливается логическая единица.

Рис. 1. Принципиальная схема светодиодного индикатора напряжения в сети автомобиля.

У микросхем К561, не имеющих в составе триггеров Шмитта, есть определенный порог переключения с нуля на единицу, причем этот порог один и для нуля и для единицы (в отличие от микросхем триггерами Шмитта).

В литературе и интернете уже встречались описания индикаторов напряжения такого типа, построенных на основе логических инверторов. Но там получалась индикация методом светящегося столба, то есть, чем выше напряжение, тем больше светодиодов горит. Здесь же была поставлена задача сделать так, чтобы всегда горел только один светодиод.

Микросхема К561ИД1 оказалась наиболее подходящей для этого, потому что у неё всегда есть единица только на одном из выходов.

Рассмотрим схему. Схема питается от того напряжения, которое и измеряет. Питание на микросхему поступает через параметрический стабилизатор на стабилитроне VD1. Для правильной работы схемы напряжения питания микросхемы всегда должно быть ниже минаимального измеряемого напряжения.

В данном случае, напряжение питания микросхемы равно 6.8V. Из четырех разрядов входа микросхемы для работы используются только два На два других всегда поступают логические нули.

На используемые два входа микросхемы напряжение поступает через делители на подстроечных резисторах R1 и R2. Резистором R1 устанавливается нижний порог нормального напряжения, а резистором R2 верхний порог. Допустим, напряжение ниже нижнего порога нормального Тогда на выводах 10 и 13 микросхемы есть напряжение, воспринимаемое микросхемой как логический ноль.

В результате, число на входе «0000», соответственно, единица на «нулевом» выходе, - на выводе 3 Транзистор VT1 открывается и горит светодиод HL1 красного цвета Остальные светодиоды не горят.

Допустим, напряжение нормальное. Тогда напряжение на выводе 10 микросхемы будет таким, что будет «понято» микросхемой как логическая единица. А на выводе 13 таким, что будет «понято» как нуль. Получается код на входе «0001». Соответственно, единица на «первом» выходе, - на выводе 14.

Транзистор VT2 открывается и горит зеленый светодиод HL2. Остальные светодиоды не горят.

Если напряжение завышено, то напряжение на выводах 10 и 13 микросхема принимает за единицу. Код «0011», то есть «3» Единица на выводе 15. Транзистор VT3 открывается и горит синий светодиод HL3. Остальные светодиоды не горят.

Налаживание

Налаживание сводится к настройке подстроечных резисторов R1 и R2. контролируя выходное напряжение мультиметром. Первоначально R1 и R2 установить в нижние по схеме положения Затем настроить R1 по минимальному порогу, а затем R2 по максимальному.

Таничев А. РК-07-18.