自制汽車電瓶監視器的設計及制作

1．功能
?? 汽車電瓶監視電路就是為解決因為電瓶的失效而拋錨在路上而設計的。它不僅可方便地監視汽車電瓶的電壓，還可以監視汽車充電電路的工作狀況。汽車電瓶監視電路也是為電子愛好者而設計的，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習到一些電路知識。

2．設計過程
??? 圖1是發光二極管電路。一般情況下在電路中發光二極管一定要串一限流電阻器，電阻器阻值的大小根據發光二極管的工作電流來決定。這里VD1選用紅色Φ3的發光二極管和電阻器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的發光二極管VD2，同時在它的前邊還串接了一只10V的穩壓二極管VD3，這樣只有輸入電壓超過12V時綠色發光二極管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時只有綠色發光二極管VD2亮，而紅色發光二極管VD1不亮，電路中設置了三極管VT1和電阻器R3，見圖3。這樣當電瓶電壓超過12V時，電阻器R3使三極管VT1導通，紅色發光二極管VD1兩端得不到應有的工作電壓(一般在1.8～2V左右)，所以紅色發光二極管VD1不亮。
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??? 如果輸入電壓繼續升高，超過13.5V時，表明汽車發電機工作正常，在給電瓶充電。為把這種狀態指示出來，而又不再增加發光二極管的個數，電路設置了三極管VT2和微調電阻器RP。使電壓超過13.5v時三極管VT2導通，迫使三極管VT1不能導通而截止。這樣紅色和綠色發光二極管都亮。表示汽車在充電狀態。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，紅色和綠色發光二極管為Φ3高亮管。穩壓二極管要求較嚴，找不到合適的，可以用兩穩壓二極管或串聯硅二極管來滿足要求。制作過程如下：
第一步：安裝紅色發光二極管VD1和電阻器R1。再安裝穩壓二極管VD3和綠色發光二極管VD2及電阻器R2。然后用一可調的直流穩壓電源進行調試，要求在12V電壓時綠色發光二極管VD3才正常。如果穩壓二極管VD3的穩壓值稍低，那么電壓沒有升到12V時綠色發光二極管就會亮，這時可以找一兩只二極管串接在電路中。也可以使用兩只穩壓二極管串接成一只10V的穩壓二極管，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，這時紅色發光二極管VD1應熄滅。
第三步：安裝三極管VT2和微調電阻器RP，接上直流穩壓電源進行調試，使電壓從12V上升到13.5V，仔細調整微調電阻器RP，使微調電阻器RP的中點電壓從低漸漸升高，在13.5V時綠色和紅色兩只發光二極管都亮。至此電路調整完畢。

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，圖中穩壓二極管處預留了幾個位置，可以串聯幾只二極管。
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??? 使用時如果紅色發光二極管亮，說明電瓶電壓不足12V。如果綠色發光二極管亮，說明電瓶電壓正常。啟動汽車發動機，綠色和紅色兩只發光二極管都亮說明充電電路正常。