自制汽車電瓶監(jiān)視器的設(shè)計及制作

1．功能
?? 汽車電瓶監(jiān)視電路就是為解決因為電瓶的失效而拋錨在路上而設(shè)計的。它不僅可方便地監(jiān)視汽車電瓶的電壓，還可以監(jiān)視汽車充電電路的工作狀況。汽車電瓶監(jiān)視電路也是為電子愛好者而設(shè)計的，通過制作這個小電路，不僅能滿足自己的需要，還可以從制作過程中學(xué)習(xí)到一些電路知識。

2．設(shè)計過程
??? 圖1是發(fā)光二極管電路。一般情況下在電路中發(fā)光二極管一定要串一限流電阻器，電阻器阻值的大小根據(jù)發(fā)光二極管的工作電流來決定。這里VD1選用紅色Φ3的發(fā)光二極管和電阻器R1的阻值為1kΩ，使輸入電壓在3-12V變化時發(fā)光二極管的工作電流約為1～10mA。
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??? 圖2又增加了一只綠色Φ3的發(fā)光二極管VD2，同時在它的前邊還串接了一只10V的穩(wěn)壓二極管VD3，這樣只有輸入電壓超過12V時綠色發(fā)光二極管VD2才會亮。電阻器R2也是一只限流電阻器。只是因為穩(wěn)壓二極管VD3可以有10V的電壓降，所以電阻器R2的阻值只有100Ω。
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??? 為了使電瓶電壓超過12V時只有綠色發(fā)光二極管VD2亮，而紅色發(fā)光二極管VD1不亮，電路中設(shè)置了三極管VT1和電阻器R3，見圖3。這樣當(dāng)電瓶電壓超過12V時，電阻器R3使三極管VT1導(dǎo)通，紅色發(fā)光二極管VD1兩端得不到應(yīng)有的工作電壓(一般在1.8～2V左右)，所以紅色發(fā)光二極管VD1不亮。
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??? 如果輸入電壓繼續(xù)升高，超過13.5V時，表明汽車發(fā)電機工作正常，在給電瓶充電。為把這種狀態(tài)指示出來，而又不再增加發(fā)光二極管的個數(shù)，電路設(shè)置了三極管VT2和微調(diào)電阻器RP。使電壓超過13.5v時三極管VT2導(dǎo)通，迫使三極管VT1不能導(dǎo)通而截止。這樣紅色和綠色發(fā)光二極管都亮。表示汽車在充電狀態(tài)。完整的電原理圖如圖4所示。
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3．制作過程
??? 電路中使用的電阻器為1/8W，三極管型號為9014等NPN型三極管，紅色和綠色發(fā)光二極管為Φ3高亮管。穩(wěn)壓二極管要求較嚴(yán)，找不到合適的，可以用兩穩(wěn)壓二極管或串聯(lián)硅二極管來滿足要求。制作過程如下：
第一步：安裝紅色發(fā)光二極管VD1和電阻器R1。再安裝穩(wěn)壓二極管VD3和綠色發(fā)光二極管VD2及電阻器R2。然后用一可調(diào)的直流穩(wěn)壓電源進(jìn)行調(diào)試，要求在12V電壓時綠色發(fā)光二極管VD3才正常。如果穩(wěn)壓二極管VD3的穩(wěn)壓值稍低，那么電壓沒有升到12V時綠色發(fā)光二極管就會亮，這時可以找一兩只二極管串接在電路中。也可以使用兩只穩(wěn)壓二極管串接成一只10V的穩(wěn)壓二極管，如圖5所示。
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第二步：安裝三極管VT1和電阻器R3，然后接通12V電源，這時紅色發(fā)光二極管VD1應(yīng)熄滅。
第三步：安裝三極管VT2和微調(diào)電阻器RP，接上直流穩(wěn)壓電源進(jìn)行調(diào)試，使電壓從12V上升到13.5V，仔細(xì)調(diào)整微調(diào)電阻器RP，使微調(diào)電阻器RP的中點電壓從低漸漸升高，在13.5V時綠色和紅色兩只發(fā)光二極管都亮。至此電路調(diào)整完畢。

4．安裝及使用
??? 使用這個電路時只需把它連接在汽車點煙器的插頭上，然后直接插到汽車點煙器的插座上就可以監(jiān)視汽車電瓶了。注意汽車點煙器的頭部是12V電路的正極。本人把這個電路裝在了一個廢棄手機充電器的外殼，如圖6所示。按照充電器的形狀給出了電路板安裝圖，如圖7所示，尺寸為30mm×35mm，圖中穩(wěn)壓二極管處預(yù)留了幾個位置，可以串聯(lián)幾只二極管。
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??? 使用時如果紅色發(fā)光二極管亮，說明電瓶電壓不足12V。如果綠色發(fā)光二極管亮，說明電瓶電壓正常。啟動汽車發(fā)動機，綠色和紅色兩只發(fā)光二極管都亮說明充電電路正常。