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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 하나의 램프가 있는 자동 표시기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 자동차. 전자 기기 한 번에 다양한 디자인의 전압 표시기가 라디오 아마추어에게 매우 인기가있었습니다. 그리고 이것은 놀라운 일이 아닙니다. 상대적 단순성과 최소 비용으로 "가시적인"결과를 빠르게 얻을 수 있습니다. 운전자의 경우 저자의 관찰에 따르면 그러한 디자인은 관심을 불러 일으키지 않았습니다. 그들은 자동차의 대시 보드를 변경하거나 별도의 장치를 배치해야했으며 운전자의주의를 산만하게했습니다. 반면에 운전자는 전류계, 전압계 및 / 또는 제어 램프와 같은 표준 장치에 완전히 의존했기 때문에 이와 관련하여 아무 것도 다시 할 필요가 없다고 생각했습니다. 한편, 대부분의 경우 제어 램프와 전류계는 "배터리(AB) - 발전기" 시스템에서 전류의 방향만 등록하고 그 안에 있는 질적 변화를 판단할 수 없습니다. 저자는 지난 20여 년 동안 이 주제에 대한 출판물을 검토했으며 가장 성공적인 디자인은 여전히 E. Klimchuk의 전압 표시기[1]라는 결론에 도달했습니다. 지정된 표시기는 오토바이를 포함한 거의 모든 차량에서 사용할 수 있는 하나의 일반 제어 램프와 함께 작동합니다. 동시에 "AB-발전기" 시스템의 XNUMX가지 주요 작동 모드를 높은 정확도로 등록할 수 있습니다. 실습에서 알 수 있듯이 이러한 많은 모드가 최적입니다. 그건 그렇고, 운전자는 실제로 인식의 심리학을 변경할 필요가 없습니다. 제어 램프의 일반적인 작동 모드에 더 명확하게 구별되는 두 가지 발전기 모드가 추가됩니다. 이 지표의 유용성에 관해서는 저자에게 일어난 사건이 매우 궁금합니다. GAZ-2410 자동차의 도로에서 차가 움푹 들어간 곳에서 흔들리는 순간에 제어 램프가 깜박이기 시작했습니다. 교류 발전기 구동 벨트의 장력을 점검해도 결과가 나오지 않았습니다. 그리고 구덩이에서 자동차를 검사했을 때만 예기치 않은 오작동이 나타났습니다. 즉, 하부 발전기 장착 볼트가 손실되었습니다. 발전기 바닥이 엔진에 닿아 있기 때문에 벨트가 느슨해지지 않았습니다. 그러나 노면의 험준함에서 분명히 발전기 마운트의 상단 막대가 "재생"되기 시작했고 벨트가 단기적으로 미끄러졌습니다. 이것은 전압 강하를 등록하기에 충분했습니다. 가장 궁금한 점은 이 모델이 출시된지 꽤 오래됐는데, 그 위에 컨트롤 램프가 장착되어 있었는데, 대시보드 램프 테스트 버튼을 눌렀을 때만 불이 들어왔다. 공장에서 작동 제어 장치를 제공하지 않았습니다. 눈금 길이가 약 40mm이고 최대 편향 전류가 ±50A인 전류계의 존재는 실제로 쓸모 없는 것으로 판명되었습니다. 예를 들어 표시기가 설치되기 전에 배터리가 이미 거의 완전히 방전되었을 때 전압 조정기의 고장이 너무 늦게 감지되었습니다. 지정된 전압 표시기는 지금까지 자동차에서 안정적으로 작동했습니다. 이 주제에 대한 출판물은 아마추어 무선 문헌(예: [2])에 계속 나타나므로 잘 입증된 디자인으로 다시 한 번 돌아가고 싶습니다. 표시기의 새 버전에서는 디지털 부분이 완전히 변경되었습니다. 제안된 표시기 회로(그림 1)의 기초는 프로토타입에서와 같이 DA1 칩에 조립된 이중 전압 비교기입니다. 유일한 차이점은 생성된 전압 임계값의 안정성을 증가시키는 추가 논리 조합을 얻기 위해 낮은(높지 않은) 전압 레벨을 사용한다는 것입니다. 비교기의 비 반전 입력의 전압은 매개 변수 안정기 VD1-R5에 의해 안정화됩니다. 적용된 DA1 칩은 넓은 범위의 입력 전압(0~32V)에서 동작할 수 있지만, 비교기의 올바른 동작을 위해서는 각 연산 증폭기의 입력 중 하나의 전압이 1,5 이상이어야 합니다. V 공급 전압보다 낮습니다(저항 R11 양단의 전압 강하 제외). 이는 제너 다이오드 VD1의 해당 포함에 의해 보장됩니다.
비교기의 반전 입력에서의 전압은 분배기 R1-R2 및 R3-R4에 의해 조정되는 동안 설정됩니다. DA1.1 비교기의 경우 VD1.2-R2 체인을 통한 DA9 출력과의 연결로 인해 반전 입력의 전압은 두 가지 값을 가질 수 있습니다. 따라서 공급 전압이 증가함에 따라 비교기의 출력에서 00개의 논리적 조합(10, 01, 11, 4)이 순차적으로 형성됩니다. 이러한 조합에 따라 표시기의 디지털 부분은 제어 램프의 XNUMX가지 작동 모드를 제공합니다 . E. Klimchuk이 제안한 지표 연산 알고리즘은 실제로 매우 성공적이었습니다. 표시등의 더 높은 작동 주파수는 온보드 네트워크의 위험한 전압을 즉시 신호하고 더 낮은 주파수는 허용할 수 없는 수준의 배터리 방전을 경고합니다. 표시기의 디지털 부분은 저렴한 타이머 DD2(MC14541B)를 기반으로 하며 핀 할당은 표 1에 나와 있습니다.
내장형 생성기와 가변 분배 계수가 있는 카운터가 있으면 두 개의 저주파 생성기를 버리고 더 나은 TKE 또는 더 작은 크기의 커패시터 C3을 주파수 설정 요소로 사용할 수 있습니다. 분할 계수의 선택은 타이머의 주소 입력 A 및 B에 있는 두 자리 코드에 따라 다릅니다. 표 2에서 볼 수 있듯이 256과 1024의 분할 비율은 램프의 두 가지 시각적으로 구분 가능한 발전기 모드를 얻기에 적합합니다. 그것들은 타이머 출력의 주파수 사이에 4배의 차이를 제공합니다.
불행히도 이중 비교기 출력의 논리 레벨은 원하는 타이머 작동 모드 시퀀스를 즉시 얻을 수 없습니다(표 3). 따라서 EXCLUSIVE OR 요소가 회로(칩 DD1)에 도입됩니다. 비교기 출력의 다른 논리 레벨에서 DD1.2 요소는 내부 타이머 카운터를 재설정하고 발생기를 중지하는 높은 논리 레벨을 생성합니다. 이 타이머 상태에서 출력 전압은 SE 입력의 논리 레벨과 일치합니다. 따라서 램프가 켜져 있거나 꺼져 있습니다. 램프의 필요한 스위칭 순서는 비교기 DA1.1의 출력에서 논리 레벨에 해당합니다. 표시기의 극단적 인 모드 (입력 MR - "0"에서)에서 내부 타이머 생성기가 작동하기 시작합니다. 타이머 출력의 생성 주파수는 입력 A와 B의 논리 조합에 따라 달라집니다. 이 모드에서 비교기 출력의 논리 레벨은 동일하고 타이머의 입력 A에서 필요한 레벨과 일치하므로, 입력 B에 대한 신호는 요소 DD1.1에 의해 반전됩니다.
표 3에서 별표로 표시된 논리적 수준은 우연히 선택되지 않았습니다. 전체적으로 표시기의 작동에 영향을 미치지는 않지만 타이머 내부에서 불필요한 "바운스"를 피하기 위해 발전기가 작동하기 시작하기 전에 입력 A 및 B의 레벨이 이미 설정되어 있는 것이 여전히 바람직합니다. SE 입력의 표에 표시된 레벨을 사용하면 첫 번째 펄스가 나타날 때까지 기다리지 않고 램프를 즉시 전환하여 발전기 모드를 시작할 수 있습니다. 따라서 이전 상태에서 램프가 꺼지면 발전기 모드가 점화와 함께 시작되고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 사운드 생성기는 DD1.3 및 DD1.4 요소에 조립됩니다. 그 포함은 입력 0에서 레벨 "12"이 있고 입력 1에서 "8"이있는 표시기의 발전기 작동 모드에서만 발생합니다. 따라서 극단적 인 모드는 귀로 구별 할 수 있습니다. 이 회로는 제어 램프가 "+" 전원(점화 스위치 접점을 통해)에 연결된 차량용으로 설계되었습니다. 한편, 예를 들어 VAZ-2101과 같은 일부 구형 모델에서는 계기판의 제어 램프가 계기판을 분해하는 것입니다. 이 경우 트랜지스터 VT1을 KT973A로 교체하고 출력 신호를 반전시키는 것으로 충분합니다. 타이머에 트랜지스터 VT2를 추가합니다(그림 2). 이 경우 트랜지스터 VT1의 이미 터는 점화 스위치를 통해 "+"전원 공급 장치와 무료 램프 콘센트가있는 컬렉터에 연결해야합니다 (위 모델의 두 전선은 엔진 실로 가져옴). 그림 17에 점선으로 표시된 저항 R2은 다른 유형의 트랜지스터를 VT1로 사용할 때 필요할 수 있습니다(예: KT814, KT816). 복합 트랜지스터 KT973A에는 이미 이러한 저항이 있습니다.
장치의 인쇄 회로 기판(그림 3)은 단면 호일 유리 섬유로 만들어졌으며 제어 램프 연결을 위한 두 가지 옵션을 위해 설계되었습니다. 첫 번째 옵션에서는 그림 3에서 검게 칠해진 접점 패드를 점퍼로 연결해야 하며 두 번째 옵션에서는 트랜지스터 VT2, 저항 R16 및 필요한 경우 납땜되는 R17과 같은 추가 세부 정보를 설치해야 합니다. 트랜지스터 VT1의 단자 또는 인쇄 된 도체의 보드에 직접. 후자의 경우 이 방법을 사용하는 것이 편리합니다. 정격 전력이 0,125W인 저항기에서 리드를 물고 엔드 컵에서 보호용 페인트를 제거합니다. 컵은 예를 들어 마이크로 드릴 척에 저항기를 잡고 미세한 사포로 청소합니다. 이렇게 준비된 저항은 컵으로 보드의 패드나 트랜지스터의 단자에 납땜됩니다.
제너 다이오드 VD1과 저항 R7은 DA1 칩을 실장하기 전에 기판에 설치됩니다. 커패시터 C1 - K53-1A, 나머지 - 모든 세라믹. DD4 칩의 자유 핀 11와 2은 제거하는 것이 가장 좋습니다. 그것들은 케이스의 기술적 부분일 뿐이지만 신호가 존재하는 것은 바람직하지 않습니다. 압전 이미터(HA1)는 다른 유형일 수 있다. 비교기 임계값을 설정하여 표시기 설정을 시작하는 것이 좋습니다. 제어 램프 작동 모드가 변경되는 공급 전압(AB) Upor.1...유por.3. 이를 위해서는 10 ... 15 V의 지속적으로 조정 가능한 출력 전압이 있는 전원 공급 장치, 디지털 멀티미터 및 가급적이면 오실로스코프가 필요합니다. 비교 임계값(R2, R4 및 R9)을 결정하는 저항은 선택한 대로 설정됩니다. 먼저 R4 대신 튜닝 저항(멀티 턴이 바람직함)을 납땜하고 회로의 "AB" 단자에서 전압을 U와 동일하게 설정합니다.por.3, R4 엔진을 회전시켜 DA1.1 비교기의 스위칭을 달성하고 오실로스코프를 사용하여 출력 전압을 제어합니다. 그런 다음 상한 및 하한 스위칭 임계값 DA1을 지정하여 전압이 부드럽게 변경됩니다. 보다 정확한 스위칭을 위한 비교기는 R6-R8 및 R7-R10 체인을 통한 포지티브 피드백으로 처리됩니다. 이 작업을 여러 번 수행하여 U를 변경하는 것이 좋습니다.모공. 그 후 튜닝 저항이 납땜되고 저항이 측정되어 동일한 값의 상수로 대체됩니다. 원칙적으로 선택된 저항은 XNUMX개로 구성될 수 있습니다. 트리머의 사용은 권장되지 않습니다. 그런 다음 저항 R2는 공급 전압 U에서 동일한 방식으로 선택됩니다.por.2. 비교기 DA1.2를 전환하려고 합니다. 결론적으로 비교기 DA9을 전환하려고하지만 이미 공급 전압 U에서 R1.1를 선택합니다.por.1 음향 발생기의 저항 R15는 특히 다른 유형의 압전 방출기가 사용되는 경우 다이어그램에 표시된 것과 다를 수 있습니다. 피에조 이미터의 최대 볼륨에 따라 선택됩니다. 전압 Upor.2 그리고 유por.3 전압 조정기가 제공하는 범위의 극단 값과 동일하게 선택하는 것이 좋습니다. 이 범위는 일반적으로 자동차의 사용 설명서 또는 전압 조정기의 여권에 표시되어 있습니다. 산업용 전압 조정기에서 지정된 범위는 일반적으로 온도에 따른 전압의 실제 변화가 아니라 생산 중 매개 변수의 기술적 확산에 해당합니다. 표시기가 완전히 열 보상된 전압 조정기로 작동되면 지정된 비교 임계값의 선택이 더 복잡해집니다. 따라서 라디오 아마추어에게 U를 선택하도록 간단히 추천할 수 있습니다.por.2 = 13,6V, Upor.3 \u14,6d XNUMXV. 대부분의 산업용 전압 조정기는 지정된 범위에 맞습니다. 온도 보상 전압 조정기의 경우 표시기는 전압 조정기와 함께 작동합니다[3]. 추운 날씨(약 -30°C)에서 엔진이 시동되면 제어 램프가 증가된 주파수로 깜박이기 시작하여 고전압을 알립니다(저온에서는 배터리 단자의 전압을 높여야 함). . 엔진 실과 배터리를 예열하면 램프가 꺼집니다. 처음에는 램프의 이러한 동작으로 인해 경보가 발생했지만 곧 이 모드가 더욱 편리해졌습니다. 이는 열 보상기의 성능을 나타냅니다. 온화한 날씨에는 표시기가 정상적으로 작동합니다. 선택 Upor.1 문제는 훨씬 더 복잡합니다. 언뜻보기에 U를 설치할 수 있습니다.por.1, 배터리 방전 정도의 50%에 해당합니다(알려진 바와 같이 전압은 거의 선형 관계에서 전해질의 밀도와 관련됨). 그러나 이 전압은 전해질의 온도에 크게 의존합니다. 또 다른 중요한 요소도 있습니다. 측정 정확도를 높이려면 표시기에 AB 단자에서 직접 전원을 공급해야 합니다. 점화 스위치를 돌리면 제어 램프가 켜집니다. 동시에 상당한 부하가 배터리에도 연결됩니다 - 발전기의 여자 권선 (점화 코일의 4 차 권선을 통과하는 전류는 제외되지 않음). 물론 별도의 스위치를 사용하여 램프에 전원을 공급할 수 있지만 이는 그리 편리하지 않습니다. 엔진이 시동된 후[5] 또는 엔진이 발전기를 여자하는 데 필요한 최소 속도에 도달한 후에도 여자 권선을 포함하도록 하는 전압 조정기의 설계[XNUMX]가 더 좋습니다. 당신은 또한 이것을 할 수 있습니다 : 평균 온도가있는 날을 선택하고 AB 부하 플러그를 원하는 수준으로 방전하고 자동차에 설치하십시오. 그런 다음 시동 키를 돌리고(엔진 시동 없이) 디지털 전압계로 배터리 단자의 전압을 측정합니다. 수신된 값에 대해 U를 조정합니다.por.1. 최후의 수단으로 U를 추천할 수 있습니다.por.1 = 12,0...12,6V. 구조적으로 전압 표시기는 [6]과 같이 만들어집니다. 표시기 하우징은 공통 와이어 역할을 합니다. 히터에 근접하지 않도록 승객 실에 표시기를 설치하는 것이 좋습니다. 인디케이터를 AB에 연결하는 도체는 커넥터 없이 기판에 납땜해야 하며, 다른 쪽 끝은 AB 단자 아래에 꽃잎을 납땜해야 합니다. 자동차에서 배터리를 쉽게 제거하기 위해 "강력한" 와이어로 배터리의 "+" 단자에 연결된 스타터 단자에 꽃잎을 놓을 수 있습니다. 제안된 회로는 3~18V의 공급 전압 범위에서 작동 가능합니다. 온도 범위는 DA1 칩의 설계에 따라 다르며 범위는 0°C ~ +70°C(LM358) 및 -55°C ~ +125입니다. °C (LM158). 문학
저자: A.Martemyanov, Seversk; 발행: radioradar.net
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