Индикатор напряжения бортовой сети автомобиля , приведенный в данной статье, предназначен для визуального контроля за напряжением бортовой сети легкового автомобиля. Всем известно, что нормальное значение напряжения, имеющееся в бортовой сети автомобиля, оказывает положительное влияние на срок службы аккумулятора (АКБ) особенно в зимний период. Поэтому в сильные морозы, для запуска двигателя автомобиля, желательно воспользоваться .
Оно должно быть таким, чтобы при хорошо и заведенном двигателе, генератора хватало бы на всех энергопотребителей. И в тоже время его не должно быть слишком много, так как это может привести к перезаряду АКБ.
Описание индикатора напряжения бортовой сети автомобиля
Оптимальным напряжением бортовой сети автомобиля с аккумулятором 12В принято считать диапазон от 11,7В до 14В. Выход за пределы этих границ крайне нежелателен, поскольку при снижении ниже 11,7В происходит резкий разряд АКБ, а при превышении 14В начинается его перезаряд. Вести контроль бортовой сети автомобиля можно с помощью простого индикатора состоящего из двух компараторов и трех светодиодов , схема которого приведена ниже.
Схема индикатора очень простая, суть работы ее состоит в том, что текущее напряжение, снятое с делителя, построенного на резисторах R2, R3, R4 сравнивается с опорным, построенного на стабилитроне VD1 (5,6В). Оптимальное напряжение показывает зеленый светодиод, состояние свыше 14В сигнализирует красный, и соответственно желтый показывает ниже 11,7В. Примененный в данной схеме ОУ
Мне впервые предложили написать обзор на товар представители магазина, мой выбор пал на автомобильную USB зарядку под брендом iMars с двумя портами и индикатором напряжения и тока. Конечная цель была - заменить в автомобиле отца два устройства - вольтметр в прикуриватель, с помощью которого отец зимой контролирует напряжение аккумулятора и необходимость его зарядки, а так же простое noname зарядное для телефона с максимальным током 500mA.
Производитель обещает максимальный ток зарядки 4.8A (2.4A+2.4A)
, измерение напряжения бортовой сети автомобиля и тока зарядки подключенных устройств. Посмотрим, удастся ли заменить два устройства одним и подтвердятся ли обещания производителя далее…
Упакована зарядка была в картонную коробку, внутри которой была сама зарядка. Никакой инструкции или чего то подобного. На коробке все надписи на английском.
Распаковка
Сразу же после получения посылки, я решил испытать зарядное в автомобиле отца (ВАЗ 2111), чтобы проверить, работает ли она. И тут меня ждала первая проблема - зарядное не достает по длинне до центрального контакта прикуривателя в этом автомобиле… Испытал в своем Skoda Fabia - зарядка заработала, но проводить тесты в автомобиле как-то не очень удобно, поэтому решил запитать зарядку дома от блока питания на 12В через разъем прикуривателя на кабель, купленный когда то на алиэкспресс. И тут меня ожидала вторая проблема - в этом разъеме зарядное тоже не доставало до центрального контакта. Глубина зарядного в 39 мм оказалась слишком большой… Так что даже не начиная тестирования можно сказать - зарядное устройство подойдет не для всех автомобилей и разъемов, максимальная глубина, при которой будет работать - около 37 мм.
Кое как с помощью проводов и синей изоленты подключил зарядное к блоку питания от ноутбука, зарядное устройство отобразило значение 16.8U.
Хорошо, первый простой тест - подключил к зарядному iPad mini, зарядка идет. Приблизительно каждые 2 секунды меняется индикация, напряжение и ток зарядки. Показывает ток 2.15A.
Дальше, нужно проверить заявление производителя о максимальном токе в 4.8A, но у меня к сожалению нет USB нагрузки, которую многие тут используют для тестирования зарядных устройств, так что придумал использовать в качестве нагрузки автомобильные лампы накаливания (теплая ламповая нагрузка, в прямом смысле слова).
Подключил к зарядному одну лампу автолампу 12V H4 через USB тестер - на зарядном отображается ток 2.32A, тестер показывает чуть меньше, 2.14A
Продолжим тестирование, попробую вместе с лампой подключить к другому порту телефон. Так как второго USB тестера у меня нет, для измерения тока лампы использую мультиметр, а телефона - тестер. И тут сюрприз, телефон показывает что заряжается, но тестер отображает очень маленький ток, всего 0.09A.
Попробуем нагрузить зарядное больше. К одному порту подключаю лампочку H4, ту же что и в первом эксперименте, а ко второму - автолампу на 24V - у нее сопротивление больше, ток будет меньше.
Результат - на зарядном отображается 3.03A, на первой лампе ток 2.1A (на мультиметре выбран предел 5А, смотреть по нижней черной шкале), на второй лампе ток 0.66A. В сумме выходит 2.76A, разница с показаниями зарядки - 0.27A. Напряжение при это просело до недопустимых 4.42V.
Ну и попробуем все таки выжать максимум из этой зарядки - подключаю такую же лампу 12V H4, как и в первом эксперименте, только с помощью намного более короткого USB кабеля. Если её подключать к работающей зарядке - то срабатывает защита и зарядка отключается, но если сначала подключить нагрузку, а потом подать питание на зарядное - лампа загорается:
Зарядное показывает нам ток 3.28A, экран при этом заметно сильнее мерцает. Мультиметр показывает ток через лампу 2.9A. Напряжение при этом к сожалению измерить не удалось, так как USB тестер дико колбасило, на экране светились все сегменты, подключенная через него лампа не светилась. Можно сделать вывод, что максимальная сила тока, которую может выдать эти зарядка - около 3A, но из за падения напряжения и пульсаций никакой телефон заряжаться не станет.
Разобрать зарядное можно довольно легко, подцепив чем-то острым серебристую рамку дисплея. Деталь, закрывающая дисплей держится на защелках по бокам. Сняв её - нам открывается внутренний мир зарядного:
На экране не снята защитная пленка, если её убрать - цифры на индикаторе будут более чёткими.
Если потянуть за USB разъемы - можно достать платы зарядного. Оно состоит из двух частей, соединенных под прямым углом - на большей плате импульсный стабилизатор напряжения, на меньшей - USB порты, дисплей и схема измерения и отображения напряжения и тока.
Подводя итоги хочу отметить, что производитель как всегда указал завышенные характеристики по току, 4.8A зарядная выдать не сможет, максимум на что можно рассчитывать - около 2.4А на оба порта. Так же форма зарядного устройства не позволит его использовать в некоторых автомобилях с глубоким разъемом прикуривателя. В целом же устройство мне понравилось, удобно что оно совмещает в себе функцию зарядного и вольтметра, функция измерения тока мне кажется не так полезна. После обзора зарядное все таки планирую отдать отцу, но для этого заменю ему гнездо прикуривателя на другое, более стандартное (так как на ВАЗ 211х проблемы со многими зарядками в прикуриватель).
Напоследок хочу заметить, что у banggood бывают распродажи, совсем недавно была скидка на это зарядное и оно стоило $3.69
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
Планирую купить +10 Добавить в избранное Обзор понравился +10 +19Фактически на всех прежних отечественных автомобилях имеется стрелочные индикаторы напряж. на аккумуляторе. Индикаторы простые, функционируя в ограниченном диапазоне напряжений, помогают автовладельцу своевременно обнаружить перегрузку генератора, исчезновение контакта или неполадки в работе реле-регулятора.
В нынешних отечественных автомобилях и фактически во всех современных «иномарках» вольтметра нет. Есть лишь индикаторная лампа, которая обязана светиться при значительном уменьшении напряжения на аккумуляторе.
Но, во-первых, для аккумулятора страшно не только значительное снижение напряжения, но так, же и перезаряд.
Во-вторых, как показывает практика, штатный индикатор фактически не откликается на выключение аккумулятора на работающем двигателе. То есть, если, например, отсоединилась клемма, вы это обнаружите, лишь тогда, когда попытаетесь запустить двигатель.
Описание работы вольтметр-индикатора бортовой сети автомобиля
На рисунке 1 изображена электрическая схема автомобильного вольтметра, функционирующего на аналговом принципе, однако выдающий информацию на двухразрядный цифровой индикатор.
Интервал замера составляет от 10 до 17 вольт. Электрическая схема содержит измеритель на компараторной микросхеме LM3914 и электрическую схему индикации на диодном десятично-двоичном преобразователе, двоично-семисегментный дешифратор и два семисегментных индикатора.
Микросхема А2 с помощью подстроечных сопротивлений R4 и R5 выставлена на измерение входного напряжения, идущего на делитель R1-R3 в диапазоне от 10 до 17 В. При этом А2 индицирует фактически от 0 до 7, то есть, напряжение 10 В взято как нуль. Отображение на выходе А2 функционирует по типу движущейся точки.
То есть, в произвольной момент открыт лишь один из ее выходных ключей. Вместо индикаторных светодиодов к выходам А2 подсоединены подтянутые к единице входы дешифратора D1, однако сквозь электросхему на диодах VD2-VD12, являющийся, совместно с R7-R8, десятично-двоичным преобразователем, преобразующий десятичные числа от 0 до 7 в трехразрядный двоичный код. Данный код идет на выводы дешифратора D1, спроектированного для совместной работы с семисегментным светодиодным индикатором.
Емкость С3 необходима для того, чтобы замер напряжения совершался плавно, с небольшой задержкой. Это дозволяет предотвратить появления беспорядочных нечитаемых показаний из-за импульсных помех в бортовой цепи автомобиля и чрезмерно стремительного изменения напряжения.
Стабилизатор 7805 возможно поменять на КР142ЕН5А. Диод 1N4007 — произвольной выпрямительный диод малой или средней мощности, к примеру, КД105. Диоды 1N4148 возможно поменять на КД522, КД521. Емкость С1 должна быть на напряжение более 20 В.
Настраивать вольтметр проще от регулируемого лабораторного блока питания. Подайте напряжение 17 В и вращением потенциометра R4 получите показание «17». Далее, подайте 10 В и вращением потенциометра R5 получите показания «10». После проверьте соответствие индикации фактическому напряжению в пределах всего диапазона (10-17 В). Если необходимо регулировку при помощи R4 и R5 еще несколько раз.
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.
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.
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.
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)
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.
Прибор подключается к бортовой сети автомобиля и предназначен для оперативного определения ее состояния по четырем светодиодам. Которые индицируют следующие напряжения:
Если перемигиваются два соседних светодиода, то напряжение находится на границах указанных интервалов. Взглянем на схему устройства, которое собрано всего на одной микросхеме:
Перед нами четыре операционных усилителя D1.1 – D1.4, включенных по схеме компараторов. Каждый из них с помощью резистивных делителей настроен на свой диапазон и управляет своим светодиодом. Контролируемое напряжение подается на инверсные входы усилителей, на прямых – образцовое напряжение, полученное с помощью простейшего стабилизатора (VD1, R7, С1) и резистивных делителей R1 – R6. Благодаря диодам VD2 — VD4 зажигание каждого следующего светодиода (снизу вверх) приводит к выключению предыдущего. Таким образом, в любой момент времени светится только один светодиод или не горит ни одного (напряжение ниже 11.7 В). Дроссель Т1 и конденсаторы С2, С3 образуют фильтр, устраняющий импульсную помеху по цепям питания устройства.
В устройстве можно использовать любые постоянные резисторы, которые желательно подобрать как можно точнее. Поскольку в стандартном ряду номинала 500 Ом нет, резистор R4 собран из двух резисторов по 1 кОм, включенных параллельно. Подстроечный резистор R5 – многооборотный, к примеру СП3-19а. Конденсаторы С2, С3 – К73-9 на рабочее напряжение 250 В, С1 – типа К10-17. На месте VD1 может работать любой стабилитрон типа Д818, но наиболее термостабильны с буквами Е, Д и Г. В качестве светодиодов можно использовать любые индикаторные с возможно меньшим током свечения (идеально — серия КИП). Диоды VD2 — VD4 – любые импульсные.
Дроссель выполнен на ферритовом кольце К10х6х3 из феррита 2000НМ1 и содержит две обмотки по 30 витков каждая, выполненные проводом ПЭЛШО-0.12. При включении дросселя очень важно включить обмотки согласованно (начало обмоток обозначено точками), иначе толку от него в качестве фильтра не будет. Налаживание прибора сводится к регулировке резистора R5, которым выставляют нижний порог индикации (ниже 11.7 В, HL4 только что погас) и, если это необходимо, подбору R1 по верхнему порогу (выше 14.8 В, HL1 только что загорелся). Все промежуточные диапазоны будут установлены автоматически. Ток потребления устройства должен оказаться в пределах 20 — 25 мА.
