Indicador de voltaje de batería multinivel. Esquema, descripción

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Indicador de voltaje de batería multinivel. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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Este sencillo dispositivo está diseñado para monitorear el estado de la red de a bordo del automóvil y puede extender significativamente la vida útil de la batería, evitando su descarga en más de un 50%.

El dispositivo monitorea el nivel de voltaje de la batería con alta precisión e informa sobre su estado, y también le permite notar a tiempo un mal funcionamiento del regulador de voltaje electromecánico del automóvil.

El estado de la batería se puede juzgar por la densidad del electrolito en cada elemento (banco).

Para la latitud geográfica media, la densidad del electrolito en una batería totalmente descargada, medio descargada y totalmente cargada corresponde a 1,11, 1,19 y 1,27 g/cm3. Para estos estados, la tensión de la batería será de 11,7, 12,18 y 12,66 V.

El monitoreo periódico de la densidad del electrolito requiere mucho tiempo, y para medir el voltaje con la precisión requerida, necesita un voltímetro digital o un puntero con una escala extendida.

El dispositivo que se describe a continuación permite prescindir de estos dispositivos y es más conveniente en funcionamiento, ya que puede monitorear continuamente el estado de la red a bordo.

El circuito del dispositivo (Fig. 4.8) está ensamblado en un solo chip D1 (K1401UD2A) y consta de cuatro comparadores hechos en amplificadores operacionales que, utilizando los LED HL1 ... HL4, le permiten informar sobre el nivel de voltaje en uno de cinco intervalos (ver. Fig. 4.9) por el brillo del indicador correspondiente. Por el brillo de dos LED a la vez (o su "parpadeo"), puede determinar con precisión el momento en que el voltaje está en el límite entre los intervalos correspondientes.

Arroz. 4.8. Esquema de un indicador de voltaje multinivel.

Arroz. 4.9. Niveles de operación del dispositivo

Si ninguno de los LED está encendido, significa que el voltaje está por debajo de 11,7 V.

El brillo del indicador HL1 informa al conductor sobre un mal funcionamiento en el funcionamiento del sistema regulador-generador: cuando el motor está en marcha, carga la batería, pero el voltaje no debe exceder los 14,8 V. Si el indicador HL4 está encendido, esto significa que la batería está descargada en más del 50 % y se debe recargar urgentemente.

La topología de la placa de circuito impreso del dispositivo y la ubicación de los elementos en ella, excepto T1 y C3, se muestra en la fig. 4.10. La placa tiene un puente en el lado de instalación del elemento.

En el circuito del dispositivo, los condensadores C1 de tipo K10-17, C2, C3 de tipo K73-9 para 250 V, una resistencia de ajuste pequeño R5 de tipo SPZ-19a y otras resistencias de tipo C2-23 (o cualquiera de tamaño pequeño) se utilizan.

Dado que no hay clasificación para la resistencia R4 de 500 ohmios en la serie, puede estar formada por dos resistencias de 1 kOhm conectadas en paralelo. La designación de un diodo zener de precisión VD1 (D818E) puede tener cualquier última letra, sin embargo, los diodos zener con una designación que termina en las letras E, D y G son los más estables térmicamente.

Como LED, además de los indicados en el diagrama, puede usar cualquiera de las series de instrumentación: brillan con bastante intensidad con un bajo consumo de corriente. Los diodos VD2...VD4 se adaptan a cualquier pulso.

El estrangulador T1 está fabricado con un núcleo de anillo de tamaño K10x6x3 de ferrita de grado 2000NM1. Los devanados contienen 30 vueltas de cable PELSHO-0,12. El acelerador, cuando las fases de los devanados se encienden correctamente, protege el circuito de pulsaciones e interferencias en la red de a bordo durante el funcionamiento del motor.

Arroz. 4.10. Topología de PCB y diseño de elementos

Establecer el indicador consiste en establecer los umbrales requeridos inferior (resistencia R5) y superior (resistencia R1) para el funcionamiento de los indicadores, mientras que todos los valores intermedios de los niveles de los comparadores corresponderán a la Fig. 4.9.

La corriente consumida por el indicador depende del voltaje en el circuito controlado y es de unos 20 mA.

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