自制汽车电瓶故障报警器
汽车蓄电池的放电电压过低或充电电压偏高,不仅对蓄电池本身造成严重危害,还影响汽车的正常运行。这里介绍的报警器能够在蓄电池过压或欠压时,发出声、光两种报警信号来,通知驾驶人员及时采取相应措施,以避免造成不应有的损失。
该报警器适用于蓄电池电压是12V的各种车辆。
工作原理
汽车蓄电池过、欠压报警器的电路如图所示,它通过a、b两根引线与虚线左边汽车原有的点火开关SA、蓄电池G相接。蓄电池输出电压一方面作为取样电压,通过电阻器R1、电位器RP1及R2、RP2后分别加到三端电压检测器A1和A2的输入端;另一方面又作为声、光报警电路的工作电压。发光二极管VD1为欠压指示灯,VD2为过压指示灯,HA为过、欠压共用的自带音源微型直流电磁音响器。
平时,蓄电池供电电压正常时,A1②角输入电压低于4.75V,其输出端①脚处于低电平,VT2截止,VD2不发光;而A2②脚输入电压高于4.75V,其①脚处于高电平,VT1截止,VD1亦不发光。此状态下,由于VT3截止、VD3和VD4均无电流通过,VT4亦截止,故HA无电不发声。
当蓄电池电压偏高(充电过压)时,A1检测到的电压就会超过其阀值电压4.75V,于是A1的输出由低变
高,VT2导通,VD2发出红光。VT3、VT4亦导通,HA得电发出告警声,从而提醒驾驶人员:蓄电池充电电压过高,应及时调整发动机输出电压。
当蓄电池某单格电池损坏或充电系统有故障时,其端电压偏低(欠压),虽然A1输出保持常态没有变化,但A2检测到的电压却低于其阀值电压4.75V,于是A2输出变为低电平,VT1导通,VD1发出黄光。VT4通过VD3获得偏流而导通,HA同样得电发声,从而提醒驾驶人员:蓄电池已严重亏电,应及时送修或补充充电,以防止过早完全损坏。
元器件选择
A1、 A2均采用AN051A新型微功耗(<3μA)三端电压检测器,要求检测电压值为4.75V。其内部电路很简单,电路分析时可等效成一个电压比较器。
VT1、VT3用9015硅PNP小功率三极管,VT2用9014硅NPN小功率三极管,VT4用8050
(I
CM =1.5A、P
CM
汽车警报器
=1W)硅NPN中功率三极管,均要求β>100。VD1用Φ5mm高亮度黄
发光二极管,VD2用Φ5mm高亮度红发光二极管,VD3、VD4均用IN4148硅开关二极管。
RP1、RP2均用WH124-2卧式合成炭膜电位器。R1~R8一律用RTX-1/4炭膜电阻器。
HA选用YMD-12095自带音源微型(Φ12mm×9.5mm)直流电磁音响器,要求选用工作电压12V、能够发出断续音响的Ⅱ型产品,以增强提醒效果。
制作与使用
如图所示该报警器印制电路板接线图,引制电路板实际尺寸约为60 mm×35mm。整个电路焊接装在体积合适的绝缘密闭小盒内,做成“一体化”报警器。盒面板为发光二极管VD1、VD2开出发光孔,盒侧面开孔引出a、b两根引线。
电路调试很简单:首先将电位器RP1、RP2的滑动触头置于中间位置;然后用一台6~18 V左右的可调试直流稳压器供电,分别将稳压器调到所要求的监测电压上限值和下限值,调节RP1及RP2阻值,均使对应发光二极管VD2、VD1处于临界发光状态,自带音源微型直流电磁音箱器HA处于临界发声状态即成。一般情况下,报警器监测
电压的范围调节在11.5~14.5V之间;也可按照汽车所用蓄电池生产厂家规定的充、放电允许电压值进行选择。调试结束,用快干漆封住RP1、RP2的滑动触点,以免使用中阻值发生变动而造成监测电压不准确。
实际使用时,将报警器小盒固定在汽车驾驶室内仪表盘附近便于驾驶人员观察到发光二极管VD1、VD2的地方。盒内引出的电源正极线头a接汽车点火开关SA的电压输出端(+12V),负极线头b直接就近“搭铁”。