Автомобильные кондиционеры. Установка, обслуживание, ремонт - Кашкаров Андрей Петрович. Страница 10

Ограничительные резисторы R1 и R2 рассчитаны на работу с напряжением 12 В (±20 %). Если возникает необходимость пользоваться устройством для оптимизации обслуживания грузовых автомобилей или тягачей, где напряжение АКБ составляет 24 В, то сопротивление данных резисторов нужно изменить: в этом случае R1 будет иметь сопротивление 1,1 кОм, a R2 необходимо установить с сопротивлением 1 кОм.

Это обусловлено тем, что нормальное напряжение, воздействующее на светодиод модельного ряда АЛ307, не должно превышать 2 В для АЛ307А и АЛ307Б и 2,5 В для остальных приборов серии АЛ307. Максимально допустимое обратное напряжение – также 2 В.

Возможно, радиолюбитель захочет дополнить базовую схему или использовать ее для контроля больших напряжений в других, далеких от автотранспортного дела случаях. Тогда ему пригодится закон Ома, по которому следует подобрать ограничивающие сопротивления R1 и R2.

U = IR. Отсюда R = U/I. Таким образом, рассчитаем сопротивление резистора R2 для напряжения 24 В. Падение напряжения на светодиоде VD3 примем за 2,5 В. Падение напряжения на R2 рассчитываем так: 24 В – 2,5 В = 21,5 В. Постоянный прямой ток светодиода VD3 равен 22 мА. Тогда R2 = 21,5/0,022 = 977,27 Ом. Округлим до 1 кОм. Аналогично рассчитываются сопротивления в цепи R1 и в схеме на рис. 3.2.

Следует принять во внимание (в цепи R1) то, что на диоде VD2 окажется падение напряжения примерно 0,6 В.

На рис. 3.2 приведена схема простого индикатора уровня заряда аккумуляторной батареи для легкового автомобиля с напряжением бортовой электрической сети 12 В.

Рис. 3.2. Электрическая схема индикатора уровня заряда аккумуляторной батареи для легкового автомобиля

Прибор может быть эффективно использован для контроля напряжения в бортовой сети при работающем электрогенераторе автомобиля (когда двигатель заведен).

В литературе для радиолюбителей описаны многочисленные схемы электронных устройств, решающих данную задачу. Однако большинство из них излишне усложнены. Зачем собирать устройство на транзисторах (или тем более на микросхеме – операционном усилителе), если есть более простой способ, который рекомендую нашим читателям?

Посмотрим внимательно на рис. 3.2.

Для формирования диапазона разрешенных уровней напряжения используются популярные стабилитроны. Как видно из схемы, действуют три электрические цепи с разными стабилитронами. Свойство стабилитронов таково, что при превышении постоянного напряжения, действующего на полупроводниковый прибор сверх паспортных данных, происходит лавинообразный пробой стабилитрона и излишнее напряжение нейтрализуется. Пока напряжение, падающее на стабилитроне, недостаточно для его открывания, полупроводник представляет для своей электрической цепи достаточно большое напряжение (порядка сотен килоом).Стабилитроны включаются в электрические схемы в обратном направлении (относительно диодов).

3.1.2. Принцип работы устройства

Отрицательный полюс АКБ подключается к «массе» автомобиля. Когда на прибор воздействует напряжение меньше 12 В (АКБ разряжена, неисправна или находится под сильной нагрузкой, например в режиме «стартер»), но не менее 10 В – открывается стабилитрон VD1 и ток течет по цепи VD2, VD1, R1. Два других светодиода не горят, так как напряжение стабилизации у стабилитрона VD3 -13 В, a VD4 – от 13,3 до 14 В. Напряжение стабилизации стабилитрона VD1 составляет 10 В. Если напряжение АКБ упадет ниже 10 В, то не будет светиться ни один из светодиодов.

При нормально заряженной батарее светодиод VD2 ярко светится.

При таком режиме зарядки батареи, когда напряжение на АКБ поступает от генератора автомобиля или от зарядного устройства, светятся светодиоды VD3 и VD1.

Когда в электрической цепи питания АКБ есть неисправность, например клемма АКБ отсоединилась от цепи заряда генератора (обрыв провода, внутренний обрыв контакта между электрическими «банками» АКБ), то устройство будет фиксировать перенапряжение в бортовой сети, напряжение повысится более чем 14 В, начнут светиться все три светодиода. Это опасный симптом, так как перенапряжение может вызвать цепную реакцию неисправностей в других энергопотребителях (спровоцировать выход из строя осветительных приборов – ламп накаливания, дорогих галогенных ламп, техники радиосвязи и аудио-, видеотехники).

В этом случае следует отключить по возможности все приборы потребления тока и устранить неисправность. Если цепь, индицирующая перенапряжение в системе, не нужна, то элементы R3, VD5, VD6 из схемы исключаются.

Вместо стабилитрона VD1 можно применить Д814В, Д815Г.

При подключении прибора к бортовой сети 24 В необходимо пользоваться методом расчета ограничивающих резисторов, приведенным в первой части раздела 3.1. Кроме того, необходимо заменить стабилитроны: вместо VD1 установить Д815Ж, вместо VD3 – Д816А. Стабилитрон VD5 составляется из двух последовательно соединенных стабилитронов КС213Б.

При последовательном соединении двух одинаковых стабилитронов их напряжение стабилизации увеличивается вдвое. Таким образом, порог перенапряжения для сети 24 В будет соответствовать 26 В.

Это же правило последовательных соединений стоит взять на вооружение и помнить в других случаях, когда по каким-либо причинам в наличии не окажется стабилитрона на нужное напряжение. Неоднократно встречал в продаже промышленно изготовленные устройства индикации напряжения для автомобиля. Повторение данных схем для читателя несет двойную пользу – экономию денег и приобретение бесценного опыта.

3.2. Звуковой индикатор переключателей в автомобиле

Устройство, схема которого показана на рис. 3.3, незаменимо, когда требуется не только световая, но и звуковая сигнализация включения того или иного электронного устройства, источником напряжения для которого является бортовая электрическая сеть автомобиля.

Световые приборы-индикаторы, расположенные на приборной доске автомобиля, бывает, выходят из строя, и такая неисправность может привести к серьезным последствиям (например, если выйдет из строя индикатор отсутствия давления масла в двигателе). С помощью предлагаемого электронного узла можно осуществлять контроль за любыми электрическими параметрами автомобиля, которые различаются двумя состояниями – включено/выключено.

Узел реализован на трех популярных микросхемах технологии КМОП. При включении контролируемого устройства звуковой сигнализатор кратковременно подаст звуковой сигнал. То же произойдет при отключении питания контролируемого устройства.

Рассмотрим работу устройства, схема которого представлена на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Электрическая схема звукового индикатора переключателей в автомобиле

3.2.1. Принцип работы устройства

Микросхема К561ЛА7 объединяет в одном корпусе 4 однотипных элемента «И с инверсией». На инверторах DD1.1, DD1.2 собран генератор прямоугольных импульсов. Его выходная частота с указанными на схеме RC-элементами составляет около 900 Гц. С вывода 4 микросхемы DD1.2 прямоугольные импульсы постоянно поступают на вход элемента D1.4 (вывод 13), а на вывод 12 приходит управляющий сигнал с микросхемы К561ЛП2. При высоком уровне напряжения на выходе элемента DD3.1 прямоугольные импульсы от генератора проходят через ограничительный резистор – усилитель на транзисторе VT1 к пьезоэлектрическому капсюлю НА1 типа ЗП-22 (можно применить любой капсюль из модельного ряда ЗП-х или телефонный капсюль с сопротивлением катушки не менее 50 Ом).

Усилитель звука на транзисторе VT1 необходим для того, чтобы сигнал пьезоэлектрического капсюля было слышно в автомобиле при работающем двигателе и включенном вентиляторе обогревателя (печки). Транзисторный каскад дополнен регулятором громкости R4. В качестве транзистора VT1 подходит КТ503, КТ361 с любым буквенным индексом.