自制汽车电瓶监视器的设计及制作

自制汽车电瓶监视器的设计及制作

1．功能
   汽车电瓶监视电路就是为解决因为电瓶的失效而抛锚在路上而设计的。它不仅可方便地监视汽车电瓶的电压，还可以监视汽车充电电路的工作状况。汽车电瓶监视电路也是为电子爱好者而设计的，通过制作这个小电路，不仅能满足自己的需要，还可以从制作过程中学习到一些电路知识。

2．设计过程
    图1是发光二极管电路。一般情况下在电路中发光二极管一定要串一限流电阻器，电阻器阻值的大小根据发光二极管的工作电流来决定。这里VD1选用红色Φ3的发光二极管和电阻器R1的阻值为1kΩ，使输入电压在3-12V变化时发光二极管的工作电流约为1～10mA。
 
    图2又增加了一只绿色Φ3的发光二极管VD2，同时在它的前边还串接了一只10V的稳压二极管VD3，这样只有输入电压超过12V时绿色发光二极管VD2才会亮。电阻器R2也是一只限流电阻器。只是因为稳压二极管VD3可以有10V的电压降，所以电阻器R2的阻值只有100Ω。
 
    为了使电瓶电压超过12V时只有绿色发光二极管VD2亮，而红色发光二极管VD1不亮，电路中设置了三极管VT1和电阻器R3，见图3。这样当电瓶电压超过12V时，电阻器R3使三极管VT1导通，红色发光二极管VD1两端得不到应有的工作电压(一般在1.8～2V左右)，所以红色发光二极管VD1不亮。
 
    如果输入电压继续升高，超过13.5V时，表明汽车发电机工作正常，在给电瓶充电。为把这种状态指示出来，而又不再增加发光二极管的个数，电路设置了三极管VT2和微调电阻器RP。使电压超过13.5v时三极管VT2导通，迫使三极管VT1不能导通而截止。这样红色和绿色发光二极管都亮。表示汽车在充电状态。完整的电原理图如图4所示。
 

3．制作过程
    电路中使用的电阻器为1/8W，三极管型号为9014等NPN型三极管，红色和绿色发光二极管为Φ3高亮管。稳压二极管要求较严，找不到合适的，可以用两稳压二极管或串联硅二极管来满足要求。制作过程如下：
第一步：安装红色发光二极管VD1和电阻器R1。再安装稳压二极管VD3和绿色发光二极管VD2及电阻器R2。然后用一可调的直流稳压电源进行调试，要求在12V电压时绿色发光二极管VD3才正常。如果稳压二极管VD3的稳压值稍低，那么电压没有升到12V时绿色发光二极管就会亮，这时可以找一两只二极管串接在电路中。也可以使用两只稳压二极管串接成一只10V的稳压二极管，如图5所示。
 
第二步：安装三极管VT1和电阻器R3，然后接通12V电源，这时红色发光二极管VD1应熄灭。
第三步：安装三极管VT2和微调电阻器RP，接上直流稳压电源进行调试，使电压从12V上升到13.5V，仔细调整微调电阻器RP，使微调电阻器RP的中点电压从低渐渐升高，在13.5V时绿色和红色两只发光二极管都亮。至此电路调整完毕。

4．安装及使用
    使用这个电路时只需把它连接在汽车点烟器的插头上，然后直接插到汽车点烟器的插座上就可以监视汽车电瓶了。注意汽车点烟器的头部是12V电路的正极。本人把这个电路装在了一个废弃手机充电器的外壳，如图6所示。按照充电器的形状给出了电路板安装图，如图7所示，尺寸为30mm×35mm，图中稳压二极管处预留了几个位置，可以串联几只二极管。
 
    使用时如果红色发光二极管亮，说明电瓶电压不足12V。如果绿色发光二极管亮，说明电瓶电压正常。启动汽车发动机，绿色和红色两只发光二极管都亮说明充电电路正常。