Тривалість роботи кислотних свинцевих акумуляторів багато в чому залежить від їх правильної експлуатації. За технічними умовами неприпустимий розряд однієї секції нижче 1,7-1,8 ст. Заряд струмом, що значно перевищує за величиною 1/10 номінальної ємності акумулятора, вираженої в А * год, викликає кипіння електроліту. Це трапляється, наприклад, коли виходить з ладу реле-регулятор. В результаті рівень електроліту падає нижче за норму, а його щільність підвищується. Крім того, великий зарядний струм скорочує термін служби свинцевих пластинок (особливо позитивних). Всі ці фактори призводять до передчасного виходу з акумуляторних батарей.
Як дізнатися, що акумулятор працює у несприятливих умовах? Завдання порівняно легко вирішується за допомогою автовольтметра. Від звичайного вольтметра такий прилад відрізняється тим, що показує лише, в яких межах знаходиться напруга акумулятора – “у нормі”, “завищено”, “занижено”.
Пропонуємо до уваги читачів варіанти схем автовольтметрів, призначених для встановлення на мотоциклах та автомобілях.
Принцип дії всіх цих приладів однаковий: при напрузі нижче порогового на вході елемента DD1.3 (рис. 1-3), підключеного до двигуна резистора R3 (з його допомогою підбирають нижню межу вимірювання приладу), присутня напруга логічного Про, а на іншому вході постійно знаходиться логічний 1. транзистор VT1 відкритий, і горить індикаторна лампа (світлодіод) HL1 «Нижче за норму». Коли напруга в акумуляторах знаходиться в межах норми, на вході елемента, підключеного до двигуна резистора R3, знаходиться рівень логічного 1, а на виході елемента DD1.3 з’являється логічний 0 і транзистор VT1 закривається. Лампа HL1 гасне.
Верхня межа індикації встановлюють поворотом движка резистора R2 в таке положення, щоб при перевищенні заданої межі напруги на вході елемента DD1.1, пов’язаного з R2, з’явилася логічна 1, на виході – логічний 0, а на виході DD1.2 – логічна 1. При цьому транзитор VT2 HL2 «Вище за норму».
Поки напруга в межах норми, жодна лампа не горить. Однак перевірити стан ламп та роботу приладу загалом дозволить кнопка SB1 «Контроль». При її включенні на входах елементів DD1.2 та DD1.3 виникають низькі логічні рівні напруги, і обидві лампи (світлодіоди) HL1, HL2 спалахують.
На малюнку 4 представлена принципова схема автовольтметра, повністю виконаного на транзисторах. Він діє так само, як і автовольтметри на ІМС.
Усі прилади зібрані друкованим способом на платах (рис. 5-8), виготовлених із фольгованого гетинаксу або склотекстоліту завтовшки 1,5 мм.
У пристроях застосовані постійні резистори – МЛТ-0,25, R2, R3 СП-16. Замість мікросхем К155ЛАЗ та К155ЛА4 можна встановити ІМС серії К133. Крім стабілітрону КС147А, допустимо використовувати КС156А. Транзистори КТ315Г взаємозамінні з КТ315, КТ312, КТ601, КТ605 з будь-яким літерним індексом.
Замість ламп СМН6,3-20 можна встановити СМН9,0-60, однак доведеться підібрати резистори R8, R9, щоб максимальний струм не перевищував 60 мА.
Автовольтметр для мотоцикла можна виготовити за першими двома схемами (див. малюнки 1 і 2), проте в цьому випадку потрібно змінити номінали наступних елементів: R1 зменшити до 39-43 Ом (для КС147А) або до 30-36 Ом (для КС156А), R2,8, R2, R3 (див. малюнок 1) виключити, а в схемі (рис. 2): R8 390-430 Ом, R9 560-620 0м, стежачи, щоб струм через відкритий світлодіод не перевищував 10 мА для АЛ 102А і 29 мА для АЛ307А3, 2,8 для інших.
Для підвищення термостабільності рекомендуємо використовувати два однотипні стабілітрони, включивши їх зустрічно.
У третьому варіанті автовольтметра (див. рисунок 3) номінали елементів не критичні і можуть коливатися в межах 20-30%, за винятком R1, R8 та R9.
Замість індикаторних ламп (див. малюнки 1, 3, 4) можна застосувати світлодіоди, підібравши до них резистори відповідних номіналів.
Налагодження приладів зводиться до підбору величини порогової напруги нижньої та верхньої меж. Двигуни підстроювальних резисторів R2 і R3 встановлюють у нижнє за схемою положення. Зібраний пристрій приєднують до джерела постійного струму, що регулюється, не менше 0,2 А і напругою 0-18 В. Для автомобільного варіанту встановлюємо напругу 11,5 В і обертаємо двигун R3 до тих пір, поки лампа (світлодіод) HL1 не згасне. Потім підвищуємо напругу джерела живлення до 15,5 і резистором R2 встановлюємо таке положення, при якому лампа (світлодіод) HL2 загоряється.
Перевіряють виконане регулювання наступним способом: зменшують напругу джерела живлення до половини номінального значення, а потім плавно підвищують його – спочатку повинна повільно спалахувати лампа (світлодіод) HL1, при напрузі 11,5 В вона швидко гасне. Як тільки досягнуто верхню межу, запалюється лампа (світлодіод) HL2. При значенні “Норма” обидві лампи (світлодіода) не повинні горіти, і лише при натисканні кнопки SB1 вони спалахують.
Для підвищення стійкості до вібрацій при експлуатації в машині плату покривають лаком або епоксидною смолою, поміщають у полістиролову коробку і кріплять її на відстані від джерел тепла.
Р. СКЕТЕРІС, м. Паневежис, Литва