shkolageo.ru 1


Цветной индикатор напряжения аккумулятора

http://www.radiotime.narod.ru/


О.Н.Пзртала. г. Киев

В ряде устройств напряжение но автомо­бильном аккумуляторе контролируется по числу светящихся светодиодов (обычно 5-6). Чем больше светодиодов светится, тем вы­ше напряжение на аккумуляторе. Но в этом случае легко ошибиться, если не считать светящиеся светодиоды.


В данном устройстве используется толь­ко один светодиод, но зато трехцветный. За счет включения одного, двух или всех трех светодиодов можно получить семь различ­ных цветов (не считая черного) и по цвету свечения определить, насколько заряжен аккумулятор. Ошибка здесь исключена (ес­ли только пользователь не дальтоник).





Схема прибора показана на рисунке. Собственно индикатор представляет со­бой аналого-цифровой преобразователь параллельного типа. Напряжение аккумулятора Uакк поступает в две цепи: на ста­билизатор напряжения DA3 тип КР142ЕН5А, который обеспечивает остальным цепям схемы напряжение +5 В и на дели­тель R1 - R2, который делит напряжение ак­кумулятора в 3 раза. Это значит, что напря­жение 14,4 В превращается в 4.8 В и после­довательно все показано в табл.1



Разделенное на 3 раза напряжение по­ступает на минусовые входы 7 компараторов микросхем DA1, DA2. На плюсовые входы этих компараторов поступает на­пряжение со звеньев последовательного делителя напряжения на резисторах R3...RI0. Сопротивления этих резисторов подобраны так, что стабилизированное напряжение +5 В с выхода DA3 превра­щается в ряд последовательных напряже­ний: между R3 и R4 - 4,8 В, между R4 и R5 -4,66 В, между R5 и R6 - 4,53 В и далее по правой колонке табл.1


Таким образом, если напряжение но аккумуляторе ниже 12 В, то но выход всех компараторов будут напряжения лог. "О". Далее, при напряжении от 12 до 12,4 В на выходе самого нижнего по схеме компа­ратора будет лог"1" , а на остальных - лог. "О". При последовательном подъеме на­пряжения логические "1" будут появляться на все большем числе компараторов, считая снизу. При напряжении более 14,4 В лог." 1" будут на всех выходах компараторов.

Шифратор DDI преобразует выходной код компараторов в трехразрядный дво­ичный код, как показано в табл.2.

Если старший разряд двоичного кода с выхода DD1 (9-й вывод) подать на красный светодиод трехцветного светодиода HL1, средний разряд (7-й вывод) на зеленый светодиод, а младший разряд (6 вывод) -на синий светодиод, то полученные комби­нации показаны в 4-Й колонке табл.2. Сра­зу бросается в глаза, что последователь­ность несколько не та, которая необходи­ма. Необходимая последовательность пе­реходов цвета от холодных к теплым пока­зана в табл.3

Сравним последние две колонки в табл.3. Оказывается, два старших разряда необ­ходимого кода точно повторяют два стар­ших разряда исходного кода. А вот третий (младший) разряд нужно преобразовать: когда значения двух старших разрядов оди­наковы, то младший разряд повторяет ис­ходный код, а если неодинаковы, то значения младшего разряда - противо­положные. Такая логика реализу­ется на двух элементах типа ИСКСПЮЧАЮЩЕЕ-ИЛИ микросхемы DD2. Нижний элемент этой мик­росхемы сравнивает значения двух старших разрядов: если они оди­наковы - на его выходе будет лог. "О", если неодинаковы - лог. "1". Верхний элемент этой микросхемы работает как управляемый инвер­тор, если на его вывод 2 с нижне­го элемента поступает лог. "О", то сигнал младшего разряда, посту­пающий на вывод 1 DD2, не ин­вертируется, а если поступает лог. "1" - инвертируется, что собствен­но и требовалось.


На транзисторах VT1 ...VT3 со­браны драйверы трех светодио­дов комплекта HL1. Нужно обра­тить внимание на то, что прямое падение напряжения на красном светодиоде составляет порядка 2,5 В, а на зеленом и синем - до 4 В. Поэтому сопротивления в кол­лекторных цепях драйверов роз­ные R14 - 240 Ом, R15, R16 - по 100 Ом При этом обеспечивает­ся прямой ток в каждом светодио­де 10 мА. Чтобы его увеличить вдвое, нужно в 2 раза уменьшить коллекторные сопротивления. На рисунке показана схема включе­ния для светодиодов с общим ано­дом. Для светодиодов с общим ка­тодом нужно применять транзисто­ры другого типа проводимости (на­пример, КТ361).

Для справки приведены параметры трехцветных светодиодов фирмы НВ Electronic Components в табл.4.

Параметры, указанные в табл.4:1 - длина волны; Unp - прямое падение напряжения на светодиоде при то­ке 20 мА; lv - яркость светодиода при токе 20 мА; q - угол рассе­яния света.

Источник: журнал «Радиосхема»№1, 2006г.