Jak zrobić tani wskaźnik poziomu napięcia w instalacji samochodowej na LM339?
Popularny układ scalony LM339 występuje praktycznie w każdym zasilaczu komputerowym. Układ zawiera cztery komparatory. Może być zasilany napięciem stałym od 5 do 36 V. Wyjścia komparatorów mogą wprost sterować diodą LED połączoną z rezystorem ograniczającym prąd. Dlaczego, więc nie zbudować na tym układzie prostego precyzyjnego wskaźnika stanu napięć w instalacji samochodowej?
- • Układ scalony LM 339
- • Cztery dowolne diody LED.
- • Układ stabilizatora napięcia LM7805
- • Rezystory i kondensatory zgodnie ze schematem.
- • Bezpiecznik i dioda prostownicza.
- • Kabelki z krokodylkami lub oczkami.
- • Płytka uniwersalna PCB
Jak to działa?
Każdy z komparatorów układu scalonego jest skalibrowany na inne napięcie dzięki podłączeniu do kolejnych zaczepów drabinki rezystorowej zasilonej z źródła referencyjnego układu LM7805 (+5V) do poszczególnych wejść dodatnich komparatorów.
Za pomocą dzielnika 1:3 podajemy napięcie mierzone w instalacji na połączone wejścia ujemne wszystkich czterech komparatorów. Przekroczenie ustawionego progu referencyjnego spowoduje zaświecenie diod LED. Diody zostaną podłączone katodą do wyjść każdego z komparatorów i za pomocą rezystorów do napięcia +5V.
Schemat układu.

Układ montujemy na uniwersalnej płytce PCB lub na pajączka, poszczególne wejścia układu scalonego łączymy z elementami pasywnymi i stabilizatorem np. odcinkami kabla w izolacji. Tworzymy wspólną ścieżkę zasilania i masy. Za pomocą miernika i zasilacza regulowanego ustalamy progi zadziałania każdego z komparatorów. Układ jest gotowy i nie wymaga żadnej dalszej kalibracji.
Jeżeli planujemy głęboką miniaturyzację układu można pokusić się o zaprojektowanie płytki PCB i zastosowanie wyłącznie elementów SMD.
Obudowa

Wielkość układu pozwala na zmieszczenie go w obudowie uniwersalnej wielkości pudełka po papierosach. W instalacji samochodowej nie powinno się pojawić napięcie wyższe niż 15V, więc układ nie wymaga dodatkowych zabezpieczeń i zasila się wprost z instalacji.
Zastosowanie stabilizatora LM7805 gwarantuje zawsze poprawny pomiar w układzie, o ile napięcie nie spadnie poniżej 7,5 V. Takie napięcie oznacza poważne uszkodzenie akumulatora, nawet rozładowany po długim rozruchu powinien po chwili odzyskać napięcie rzędu >10,4 V.
Zastosowana dioda prostownicza i bezpiecznik 10A gwarantuje zabezpieczenie układu na wypadek podłączenia w odwrotnej polaryzacji do naszego akumulatora.
Interpretacja pomiaru

Wynik odczytujemy po ilości świecących się diod w utworzonej linijce diodowej, co pozwala na szybką i jednoznaczną ocenę stanu akumulatora, regulatora układu ładowania, działania prostownika itd. Przyrząd może też służyć do poszukiwania awarii bezpieczników, czy przerwanych przewodów. Diody zapalają się w kolejności od najniższego napięcia około 8V, poprzez prawie rozładowany akumulator poniżej 10,4V, poprawnie naładowany akumulator około 12V, aż do napięcia około 14,4V wskazującego poprawne ładowania z regulatora napięcia alternatora.
Możliwa jest dalsza rozbudowa układu o napięcia powyżej 15V, które mogłoby wskazywać na awarję regulatora oraz napięcie poniżej 7,5V, co wskazywałoby na głębsze uszkodzenie akumulatora, wymaga to zastosowania następnego układu LM339,
Jednak takie zjawiska możemy właściwie traktować jako wymagające pomocy serwisu.
Zastosowanie pomiarów progowych powoduje, że diody zawsze świecą równie jasno.
Brak zasilania uniezależnia nas od stanu baterii w mierniku. Przyrząd odporny jest również na pracę w niskich temperaturach.
Układ można dalej modyfikować realizując inne wymagane progowe pomiary, na których może zależeć amatorom ingerencji w instalację samochodową,np.: napięcie w końcówce wzmacniacza mocy, zasilanie CB radia etc.. Można go też wykonać jako stały wskaźnika napięcia w samochodzie wykorzystując wolne zaślepki w kokpicie na montaż gniazd diod LED i włącznika mono-stabilnego. Należy tylko pamiętać, że układ pobierze z instalacji prąd rzędu 100 mA i wyłącznik raczej powinien być tu dodatkowo zastosowany.
Dodaj komentarz