自制汽车电瓶监视器

1．功能 

随着汽车的普及，越来越多的家庭拥有了自己的汽车。而汽车中的电瓶是有寿命的，用个两三年就会失效。如果汽车因为电瓶的失效而抛锚在路上，是很烦人的。汽车电瓶监视电路就是为解决这个问题而设计的。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。