汽車蓄電池過欠壓報警器

汽車蓄電池的放電電壓過低或充電電壓偏高，不僅會對蓄電池本身造成嚴(yán)重危害，而且還會影響汽車的正常工作。本文介紹的報警器能夠在蓄電池過壓或欠壓時發(fā)出聲、光報警信號，通知駕駛?cè)藛T及時采取相應(yīng)措施。該報警器適用于蓄電池電壓是12V的各種車輛。

一、工作原理

電路如圖1虛線右邊所示，通過a、b兩根引線與虛線左邊汽車原有的點(diǎn)火開關(guān)SA、蓄電池G相接。蓄電池輸出電壓一方面作為取樣電壓，通過R1、RP1及R2、RP2后分別加到三端電壓檢測器A1和A2的輸入端；另一方面又作為聲、光報警電路的工作電壓。VD1為欠壓指示燈，VD2為過壓指示燈，HA為過、欠壓共用音響源器件。

蓄電池供電電壓正常時，A1②腳輸入電壓低于4.75V，其輸出端①腳處于低電平，VT2截止，VD2不發(fā)光；而A2的②腳輸入電壓高于4.75V，其①腳處于高電平，VT1截止，VD1亦不發(fā)光。此時，由于VT3截止、VD3和VD4均無電流通過，VT4亦截止，故HA無電不發(fā)聲。

當(dāng)蓄電池電壓偏高(充電過壓)時，A1檢測到的電壓就會超過其閾值電壓4.75V，于是A1的輸出由低變高，VT2導(dǎo)通，VD2發(fā)出紅色光；VT3、VT4亦導(dǎo)通，HA得電發(fā)出告警聲，提醒駕駛?cè)藛T蓄電池充電電壓過高，應(yīng)及時調(diào)整發(fā)動機(jī)輸出電壓。

當(dāng)蓄電池某單格電池?fù)p壞或充電系統(tǒng)有故障時，其端電壓偏低(欠壓)，雖然A1輸出保持常態(tài)沒有變化，但A2檢測到的電壓卻低于其閾值電壓4.75V，于是A2輸出變?yōu)榈碗娖?，VT1導(dǎo)通，VD1發(fā)出黃色光；VT4通過VD3獲得偏流而導(dǎo)通，HA同樣得電發(fā)聲，提醒駕駛?cè)藛T蓄電池已嚴(yán)重虧電，應(yīng)及時送修或充電。

二、元器件選擇

A1、A2均采用新型微功耗(<3pA)三端電壓檢測器，型號為AN051A，要求檢測電壓值為4.75V。AN051A的封裝、管腳排布及內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意如圖2所示，其內(nèi)部電路很簡單，電路分析時可等效成一個電壓比較器。

VT1、VT3用9015或3CG21型等硅PNP小功率三極管，VT2用9014或3DG8型等硅NPN小功率三極管，VT4用9013型硅NPN中功率三極管，均要求β>100。VD1用Φ5mm高亮度黃色發(fā)光二極管，VD2用Φ5mm高亮度紅色發(fā)光二極管，VD3、VD4均用IN4148型硅開關(guān)二極管。

RP1、RP2均用WH124-2型臥式合成碳膜電位器。R1-R8一律用RTX-1／4W型碳膜電阻器。HA用能夠發(fā)出雙音頻鈴聲的ME1801型兩針式電子音源器件，亦可用其他工作電壓是12V、工作電流≤0.5A的直流電蜂嗚器來代替。

三、制作與使用

圖3為該報警器印制電路板接線圖，印制板尺寸約60mmx35mm。整個電路焊裝在一個絕緣密閉小盒內(nèi)，在面板上開出VD1、VD2發(fā)光孔，開出HA釋音孔；盒背面開孔引出a、b兩根線。

電路調(diào)試很簡單。首先，將RP1、RP2的滑動觸頭置于中間位置，然后，用一臺6V-18V的可調(diào)式直流穩(wěn)壓器供電，分別將穩(wěn)壓器調(diào)到所要求的監(jiān)測電壓上限值和下限值，調(diào)節(jié)RP1及RP2阻值，使對應(yīng)VD2、VD1處于臨界發(fā)光狀態(tài)，HA處于臨界發(fā)聲狀態(tài)即咸。一般情況下，報警器監(jiān)測電壓的范圍調(diào)節(jié)在11.5V-14.5V；也可按照汽車所用蓄電池生產(chǎn)廠家規(guī)定的充、放電允許電壓值進(jìn)行選擇。調(diào)試結(jié)束，用快干漆封住RP1、RP2的滑動觸點(diǎn)，以免使用中阻值發(fā)生變動而造成監(jiān)測電壓不準(zhǔn)確。