Нам не дано передбачити … – Ця строчка з віршів як не можна краще підходить до ситуації, коли закінчується запасена енергії акумулятора і він «сідає».

Якщо це автомобіль, то він вже не заведеться, і треба вдаватися до сторонньої допомоги. А якщо це електронний пристрій, то скористатися його послугами можна буде тільки після нового поповнення енергії акумулятора або заміни його на зоря-Женн.

Було б непогано, якби був «сторож», який попереджав про зниження запасу енергії в акумуляторі. Таке електронний пристрій цілком може бути зібрано на мікросхемі КР1156ЕУ5.

Для визначення ступеня розрядженого акумулятора скористаємося величиною напруги на ньому. Адже не секрет, що в міру розряду акумулятора напруга на ньому зменшується.

Отже, «сторож» повинен стежити за величиною напруги на акумуляторі і при зменшенні його нижче допустимої межі видавати попереджувальний сигнал.

Додаткова користь від застосування такого електронного приладу полягає в тому, що продовжується термін служби акумулятора. Дійсно, при глибокому розряді, коли напруга акумулятора значно менше допустимого, термін його служби знижується від деструктивних процесів.

Як стало зрозуміло, електронне пристрій повинен безперервно стежити за напругою акумулятора і при зменшенні його величини нижче певного порогу включати сигнал, що попереджає про цю подію.

Вивчивши мікросхему типу КР1156ЕУ5 (див. гл. 1), стає ясно, що вона може впоратися з необхідними функціями.

У складі мікросхеми КР1156ЕУ5 є компаратор, який може порівнювати вихідна напруга акумулятора зі стабільним напругою внутрішнього джерела опорного напруги. В залежності від співвідношення цих напруг відбувається управління роботою інших вузлів мікросхеми.

Розглянемо взаємодію елементів схеми індикатора зниження напруги, яка показана на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Схема електрична індикатора зниження напруги зі світловою сигналізацією

Мікросхема включена з времязадающіх конденсатором С2. Харчування її здійснюється цілком звичайно (на висновки 6 і 7). Вихідні транзистори представляють собою схему Дарлінгтона (колектори з’єднані), а емітер з’єднаний із загальним проводом. Навантаженням цього каскаду є резистор R1. Попереджувальний світловий сигнал виробляється каскадом на транзисторі VT1 (із загальним емітером), навантаженому на світлодіод HL1. Його робочий струм встановлюється за допомогою резистора R6.

У тому випадку, коли напруга джерела живлення (акумулятора) відповідає нормі (тобто має прийнятне значення), потенціал входу IN компаратора (висновок 5) перевищує значення опорного джерела і переводить вихідні транзистори в провідний стан! Таким чином, вони відкриті і відбувається шунтування Б-Е переходу транзистора VT1. Отже, він закритий і світлодіод погашений. Сигналу немає, значить, все нормально.

В процесі роботи акумулятор живить навантаження, і напруга на ньому зменшується. При зниженні потенціалу на вході компаратора до величини опорного відбувається його переключення і починає працювати внутрішній генератор. Він керує вихідними транзисторами, які по черзі переходять з відкритого стану в закрите. При цьому періодично відкривається транзистор VT1 і включається світлодіод HL1 – він починає блимати, сигналізуючи про зменшення напруги на акумуляторі нижче певного рівня.

Як і будь-який електронний пристрій, цей індикатор має цілком певну надійність і його потрібно час від часу перевіряти. З цією метою в схемі передбачено контрольний резистор R2 і кнопка SB1. При натисканні на кнопку змінюється коефіцієнт ділення подільника вихідної напруги R3R4R5, потенціал входу компаратора зменшується (що еквівалентно «сів» акумулятора) і відбувається включення індикатора (світлодіод починає блимати). Так виробляється періодична перевірка працездатності індикатора.

Для складання такого простого індикатора зниження напруги потрібно зовсім небагато деталей. Їх перелік наведено в табл. 3.1.

Пристрій монтується на друкованій платі, ескіз якої наведено на рис. 3.2, а розташування елементів на ній показано на рис. 3.3.

При складанні плати індикатора необхідно звернути увагу на правильність установки полярних елементів: конденсаторів і світлодіоди. Після монтажу елементів та візуального контролю на відсутність помилок можна подати на плату напруга живлення.


Поз. обозн.

Тип

Допустима заміна

Конденсатори

С1

К50-35 10 мкФ 63 В

С2

К50-35100 мкФ 16 В

10-47 мкФ

Мікросхема

DA1

КР1156ЕУ5

Резистори С2-33 0,25 Вт 10%

С1-4, імп., 5%

R1

20 кОм

R2

10 кОм

R3

100 кОм

R5

10 кОм

R6

1 кОм

510-910 0м

Резистор СПЗ-386 0,125 Вт

R4

4,7 кОм

Див текст

Транзистор

VT1

КТ3102БМ-ЕМ

КТ315Р

Індикатор

HL1

АЛ307К

АЛ336А

Підключивши зібрану плату до джерела живлення, треба перевірити її функціонування. Для цього замикають (можна

Рис. 3.7. Схема електрична індикатора зниження напруги зі світловою і звуковою індикацією

електронний ключ на транзисторі VT2, навантаженням якого є звуковий генератор. Він виконаний на пьезоізлучателе BF1, транзисторі VT3, резисторах R9 і R10.

Перелік елементів для схеми індикатора зниження напруги зі світловою і звуковою індикацією наведено в табл. 3.3.

Таблиця 3.3. Перелік елементів для схеми індикатора зниження напруги зі світловою і звуковою індикацією

Поз. обозн.

Тип

Допустима заміна

BF1

Пьезо випромінювач від їм п. телефону

ЗП-11

Конденсатори

С1

К50-35100 мкФ 16 В

10-47 мкФ

С2

К50-3510 мкФ 63 В

Мікросхема

DA1

КР1156ЕУ5

Поз. обозн.

Тип

Допустима заміна

 

Резистори С2-33 0,25 Вт 10%

С1-4, імп., 5%

 

R1

30 кОм

 

R2, R8, R10

2 кОм

 

! R4

3 кОм

 

R5

100 кОм

 

R6

10 кОм

 

R7

150 Ом

 

R9

200 кОм

 

R11

510 0м

 

Резистор СПЗ-386 0,125 Вт

 

R3

4,7 кОм

Див текст

 

‘Транзистори

 

VT1.VT3

КТ3102БМ-ЕМ

КТ315Р

 

VT2

КТ3107Б, Г, Д, Ж-Л

КТ361Б, Е, Ж, І!

 

Індикатор

 

HL1

КІПД18

АЛ307 (2 шт.)

 

За рахунок застосування трьохелектродної пьезоізлучателя (від імпортного телефону) відбувається самозбудження генератора на звуковий частоті. При цьому автоматично встановлюється резонансна частота, що призводить до підвищення гучності звуку. Тому при спрацьовуванні такого індикатора виробляється не тільки візуальний сигнал (миготливий світлодіод), але і звуковий (що нагадує звук «біп-біп»).

Після придбання деталі бажано перевірити і лише потім встановлювати на плату. Ескіз друкованої плати наведено на рис. 3.8, а розташування елементів показано на рис. 3.9.

Після складання і перевірки пристрою на функціонування проводиться установка порогу спрацьовування за допомогою підбору резистора R4 (за допомогою підстроювання резистором R3) як було описано вище. При відсутності самозбудження звукового

Рис. 3.8. Ескіз плати індикатора зниження напруги

Рис. 3.9. Розташування елементів на платі індикатора

генератора може знадобитися підбір резистора R9, а також резистора R7 для чіткого спрацьовування ключа.

Описані вище пристрої можна застосувати не тільки для контролю напруги автомобільного акумулятора, але і батарей з гальванічних елементів, а також акумуляторних батарей радіоелектронної апаратури. Оснащення мережевих джерел живлення такими пристроями дозволить уникнути тривалих перевантажень, режимів КЗ (короткого замикання) і запобігти їх вихід з ладу при експериментальних і налагоджувальних роботах.

У цих випадках потрібна установка порогу спрацьовування відповідно до режиму роботи джерела живлення.

Джерело: 33 схеми на мікросхемі КР1156ЕУ5, © «АЛЬТЕКС», 2005 © І. Л. Кольцов, 2005