Mehrstufige Batteriespannungsanzeige. Schema, Beschreibung

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Mehrstufige Batteriespannungsanzeige. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Batterien, Ladegeräte

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Dieses einfache Gerät dient zur Überwachung des Zustands des Bordnetzes des Fahrzeugs und kann die Lebensdauer der Batterie erheblich verlängern, indem sie eine Entladung um mehr als 50 % verhindert.

Das Gerät überwacht den Spannungspegel der Batterie mit hoher Genauigkeit, informiert über deren Zustand und ermöglicht es Ihnen außerdem, eine Fehlfunktion des elektromechanischen Spannungsreglers des Fahrzeugs rechtzeitig zu erkennen.

Der Zustand der Batterie kann anhand der Dichte des Elektrolyten in jeder Zelle (Bank) beurteilt werden.

Für den mittleren Breitengrad beträgt die Elektrolytdichte einer vollständig entladenen, halb entladenen und vollständig geladenen Batterie 1,11, 1,19 und 1,27 g/cm3. Unter diesen Bedingungen beträgt die Batteriespannung 11,7, 12,18 und 12,66 V.

Die regelmäßige Überwachung der Elektrolytdichte erfordert viel Zeit. Um die Spannung mit der erforderlichen Genauigkeit zu messen, benötigen Sie entweder ein digitales Voltmeter oder ein Zeigervoltmeter mit erweiterter Skala.

Das nachfolgend beschriebene Gerät ermöglicht den Verzicht auf diese Geräte und ist komfortabler in der Anwendung, da es den Zustand des Bordnetzes kontinuierlich überwachen kann.

Die Geräteschaltung (Abb. 4.8) ist auf nur einem Chip D1 (K1401UD2A) aufgebaut und besteht aus vier Komparatoren auf Operationsverstärkern, die es Ihnen ermöglichen, mithilfe der LEDs HL1...HL4 über den Spannungspegel in einem von fünf zu informieren Intervalle (siehe Abb. 4.9) durch das Leuchten der entsprechenden Anzeige. Durch das gleichzeitige Leuchten zweier LEDs (oder deren „Blinken“) können Sie genau bestimmen, wann die Spannung an der Grenze zwischen den entsprechenden Intervallen liegt.

Reis. 4.8. Schema einer mehrstufigen Spannungsanzeige

Reis. 4.9. Betriebsebenen des Geräts

Leuchtet keine der LEDs, liegt die Spannung unter 11,7V.

Das Leuchten der HL1-Anzeige informiert den Fahrer über eine Fehlfunktion des Regler-Generator-Systems – bei laufendem Motor lädt es die Batterie auf, die Spannung sollte jedoch 14,8 V nicht überschreiten. Wenn die HL4-Anzeige aufleuchtet, ist dies der Fall bedeutet, dass die Batterie um mehr als 50 % entladen ist und dringend aufgeladen werden muss.

Die Topologie der Leiterplatte des Geräts und die Anordnung der Elemente darauf, mit Ausnahme von T1 und C3, sind in Abb. dargestellt. 4.10. Die Platine verfügt auf der Seite, auf der die Elemente installiert sind, über einen Jumper.

Die Geräteschaltung verwendet die Kondensatoren C1 Typ K10-17, C2, C3 Typ K73-9 für 250 V, einen kleinen Abstimmwiderstand R5 Typ SPZ-19a und die restlichen Widerstände Typ C2-23 (oder beliebige kleine).

Da es für den 4-Ohm-Widerstand R500 in der Reihe keinen Wert gibt, kann er aus zwei parallel geschalteten 1-kOhm-Widerständen bestehen. Die Bezeichnung der Präzisions-Zenerdiode VD1 (D818E) kann einen beliebigen Endbuchstaben haben, die thermisch stabilsten Zenerdioden sind jedoch diejenigen, deren Bezeichnungen auf die Buchstaben E, D und G enden.

Als LEDs können Sie zusätzlich zu den im Diagramm angegebenen LEDs alle Instrumentengeräte der Serie verwenden – sie leuchten recht hell bei geringem Stromverbrauch. Die Dioden VD2...VD4 sind für beliebige Pulsdioden geeignet.

Der T1-Induktor besteht aus einem Ringkern der Standardgröße K10x6x3 aus Ferrit der Güteklasse 2000NM1. Die Wicklungen enthalten 30 Windungen PELSHO-0,12-Draht. Bei korrekter Phaseneinschaltung der Wicklungen schützt die Drossel den Stromkreis bei laufendem Motor vor Welligkeit und Störungen im Bordnetz.

Reis. 4.10. PCB-Topologie und Elementlayout

Das Einrichten des Indikators besteht aus der Einstellung der unteren (mit Widerstand R5) und oberen (mit Widerstand R1) erforderlichen Indikatorschwellen, während alle Zwischenwerte der Betriebspegel des Komparators der Abbildung entsprechen. 4.9.

Der vom Indikator verbrauchte Strom hängt von der Spannung im gesteuerten Stromkreis ab und beträgt etwa 20 mA.

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