Светодиод в автомобильном аккумуляторе

Какие существуют индикаторы заряда автомобильного аккумулятора

Аккумулятор играет ключевую роль при запуске двигателя автомобиля. И насколько успешным будет этот запуск, во многом зависит от степени заряженности аккумуляторной батареи. А многие из нас контролируют уровень заряда АКБ? Называется, ответьте себе сами на этот вопрос. Поэтому высока вероятность того, что вы в один прекрасный день не заведёте автомобиль из-за дохлого аккумулятора. Собственно, сама проверка степени зарядки несложная. Нужно просто периодически измерять напряжение аккумулятора автомобиля мультиметром или вольтметром. Но было бы гораздо удобнее иметь простой индикатор, показывающий состояние заряда аккумулятора. О таких индикаторах пойдёт речь в этом материале.

Какие бывают индикаторы заряда автомобильного аккумулятора?

Технологии не стоят на месте и производители автомобильной техники изо всех сил стараются сделать поездки на автомобиле и его обслуживание максимально комфортным. Поэтому на современных автомобилях в бортовом компьютере, среди прочих функций, можно найти данные о напряжении аккумуляторной батареи. Но такие возможности есть далеко не на всех автомобилях. На старых авто может присутствовать аналоговый вольтметр, по которому достаточно сложно понять, в каком состоянии находится АКБ. Для новичков в автомобильном деле советуем ознакомиться с материалом о норме заряда аккумулятора автомобиля.

Такие индикаторы заряда выпускаются и сторонними производителями. Их достаточно легко разместить где-нибудь в салоне и подключить в бортовую сеть. Кроме того, в интернете есть несложные схемы изготовления индикаторов заряда своими руками.

Давайте, разберём все эти разновидности индикаторов для АКБ подробнее.
Вернуться к содержанию

Встроенный индикатор заряда на аккумуляторе

Встроенные индикаторы заряда можно встретить преимущественно на необслуживаемых автомобильных аккумуляторах. Это поплавковый индикатор, который ещё называют гидрометром. Давайте, посмотрим, из чего он состоит и как работает. На фотографии ниже можно посмотреть, как этот индикатор выглядит на корпусе аккумулятора.

Встроенный индикатор автомобильного аккумулятора

Индикатор снятый с аккумулятора

Схематично устройство встроенного индикатора АКБ можно представить следующим образом.

Схематическое устройство индикатора заряда АКБ

Принцип действия у большинства гидрометров следующий. Индикатор может показывать три различных положения в следующих ситуациях:

  • По мере зарядки аккумулятора увеличивается плотность электролита. При этом поплавок в форме шарика зелёного цвета поднимается по трубке вверх и становится виден через световод в глазок индикатора. Обычно зелёный шарик всплывает при степени заряженности батареи от 65 процентов и выше;
  • Если шарик тонет в электролите, то значит плотность ниже нормы и заряд батареи недостаточен. В этот момент в «глазок» индикатора будет видна трубка индикатора чёрного цвета. Это будет говорить о необходимости зарядки. В некоторых моделях добавляют шарик красного цвета, который поднимается по трубке при пониженной плотности. Тогда в «глазке» индикатора будет красный цвет;
  • И ещё один вариант – это понижение уровня электролита. Тогда через «глазок» индикатора будет видно поверхность электролита. Это будет говорить о необходимости доливки дистиллированной воды. Правда, в случае необслуживаемого аккумулятора сделать это будет проблематично.

Аккумулятор требует зарядки

Требуется долив воды

  • Индикатор установлен только в одной из шести банок аккумуляторной батареи. Это значит, что данные по плотности и степени заряженности у вас будут только по одной банке. Поскольку сообщения между ними нет, о ситуации в других банках остаётся только догадываться. К примеру, в этом элементе уровень электролита может быть нормальный, а в некоторых других уже недостаточный. Ведь испарение воды из электролита по банкам отличается (в крайних этот процесс идёт более интенсивно);
  • Индикатор выполняется из стекла и пластика. Пластиковые детали могут покоробиться от нагрева или охлаждения. В результате вы будете видеть искажённые данные;
  • Плотность электролита зависит его температуры. Гидрометр никак не учитывает это в своих показаниях. Например, на холодном электролите он может показать нормальную плотность, хотя она пониженная.

Следует отметить, что для проверки заряда аккумулятора по встроенному индикатору в АКБ, нужно открыть капот, протереть «глазок» и посмотреть. Большинство автолюбителей заглядывают под капот от случая к случаю. Поэтому хотелось бы иметь некий прибор, показывающий степень заряда АКБ прямо в салоне. И такие устройства были разработаны производителями автомобилей и сторонними компаниями.
Дополнительно рекомендуем прочитать статью про самостоятельное обслуживание аккумулятора.
Вернуться к содержанию

Фабричные индикаторы заряда АКБ

Сегодня в продаже можно найти достаточно интересные устройства для контроля уровня зарядки аккумулятора по его напряжению. Давайте рассмотрим некоторые из них.

Индикатор уровня заряда аккумуляторной батареи DC-12 В

Это устройство продаётся в виде конструктора. Оно подойдёт для тех, кто дружит с электротехникой и паяльником.

Схема индикатора зарядки

Индикатор DC-12 В позволяет проверять заряд автомобильного аккумулятора и функционирование реле-регулятора. Индикатор продаётся в виде комплекта запчастей и собирается самостоятельно. Стоимость устройства DC-12 В составляет 300─400 рублей.

Основные характеристики индикатора DC-12 В:

  • Диапазон напряжений: 2,5─18 вольт;
  • Максимальный потребляемый ток: до 20 мА;
  • Габариты печатной платы: 43 на 20 миллиметров.

Панель с индикатором от TMC

Этот индикатор может заинтересовать тех, кто установил себе второй аккумулятор в машину.

Индикатор от TMC

Индикаторы Faria Euro Black Style и Signature Gold Style

В магазинах можно найти индикаторы уровня заряда аккумулятора 12В от фирмы Faria (США).

Euro Black Style

Signature Gold Style

Индикатор заряда аккумуляторной батареи своими руками

В завершение рассмотрим, как сделать индикатор заряда аккумулятора своими руками. В сети есть огромное количество всевозможных схем для создания подобных индикаторов. Была выбрана одна, наиболее распространённая схема, по сборке которой было достаточно много положительных отзывов.

Устройство предназначено для контроля работы автомобильной АКБ с напряжением в бортовой сети от 6 до 14 вольт. В принципе, оно похожа на вышеупомянутый набор DC-12 В, который продаётся в магазинах. Это и не удивительно, поскольку принцип действия тот же.

Для сборки индикатора потребуются:

  • Транзисторы: по одному ВС547 и ВС557;
  • Резисторы: два 1 кОм, три 220 Ом и один 2,2 кОм;
  • Стабилитроны: по одному 9,1 и 10 вольт;
  • Печатная плата;
  • Набор светодиодов (красный, синий, зелёный).

Комплектующие собираются по следующей схеме, представленной на изображении ниже.

Схема для сборки индикатора своими руками

Этот самодельный индикатор демонстрирует определённый уровень зарядки АКБ, не выводя конкретного значения напряжения. Корректная работа:

  • Красный светодиод загорается при напряжении 6─11 вольт (это критический разряд);
  • Синий горит при 11─13 вольт (в штатном режиме работы);
  • Зелёный включается при напряжении больше 13 вольт (полностью заряженная АКБ).

Собранная плата устанавливается где-нибудь на обратной стороне приборной панели, подключается в бортовую сеть, а светодиоды на проводах выводятся на лицевую сторону. Если все сделать аккуратно, то внешний вид не пострадает и появится возможность контролировать заряд аккумулятора автомобиля. Советуем также прочитать о том, что такое ампер-час.

Zzzloj › Блог › Подключение светодиодов в бортовой сети автомобиля (расчет резистора)

www.drive2.ru/users/zzzlo…/288230376152154298/#post вот здесь были рассмотрены общие вопросы по подключению светодиодов в бортовой сети автомобиля. Теперь для лучшего понимания разберем некоторый пример:
Допустим, что необходимо че-нить в машине подсветить. Для этого очень хочется куда-нить вставить 12 красных и 6 синих светодиодов. Светодиоды обычные выводные в прозрачной колбе диаметром 5мм. Требуется изобразить схему включения светодиодов.
Для начала определим параметры светодиодов. Для этого соберем следующую схему:

Где А — это амперметр, U — вольтметр. В качестве источника питания будем использовать автомобильный аккумулятор. Резистор возьмем многооборотный на 10КОм.
Приступим к эксперименту.
Перед подключением схемы к аккумулятору необходимо выкрутит движок резистора на максимум, чтоб случайно не спалить подопытный светодиод. Теперь можно подавать питание.
Начинаем плавно вращать движок резистора к минимуму его сопротивления и наблюдаем за показаниями амперметра. Если ток не растет и не наблюдается свечение светодиода, то скорее всего нужно поменять полярность его включения в схеме.
И так, ток начинает расти, и при значении примерно около 5мА начинается слабое свечение кристалла светодиода. Продолжаем увеличивать ток, яркость свечения светодиода также пропорционально увеличивается.
После значения силы тока примерно в 25мА — 30мА ток начинает нарастать значительно интенсивнее, чем до этого предела. Яркость свечения также изменяется незначительно.
При достижении тока примерно в 50мА светодиод может греться, таке может измениться спектр излучаемого им света. В таком режиме светодиод долго не проработает.
Возвращаемся к минимальному значению силы тока, при которых была достигнута приемлемая яркость свечения и контролируем напряжение на вольтметре. В данном случае вольтметр показывает падение напряжения на светодиоде.
Данный эксперимент следует проделать для каждого типа светодиодов.
В результате эксперимента могут быть получены примерно следующие значения:

Вооружимся законом Ома и законами Кирхгофа для определения значения дополнительного сопротивления и количества светодиодов в группе.
Предположим, что в нашем автомобиле напряжение питания бортовой сети составит 12,5В на заглушенном моторе и 14В при заведенном.
Естественно подбор параметров схемы включения светодиодов будем осуществлять для значения напряжения при заведенном моторе, т.к. по закону Ома сила тока прямо пропорциональна напряжению, и чем оно выше тем она больше))
Из экспериментов мы знаем, что для достижения требуемого тока на красном светодиоде падает 2,2В а на синем 3,3В.
Нацело поделим напряжение питания бортовой сети на значение падения напряжения на светодиодах:

для красных диодов 14В / 2,2В = 6,36 штук
для синих диодов 14В / 3,3В = 4,24 штук

Получается, что красные светодиоды мы можем объединять в группы по 6 штук, а синие — по 4шт. В таких группах суммарное падение напряжения на светодиодах не превысит значение напряжения питания, и мы сможем добиться от них нужной яркости свечения.
Для того, чтоб определить сопротивление добавочного резистора для групп, необходимо определить какое напряжение должно на нем упасть. Это значение будет определяться как разность между напряжением бортовой сети и суммой падений на светодиодах.
Умножим количество светодиодов в группах на падение напряжения на каждом диоде, полученное при эксперименте. Результат вычтем из напряжения питания. Полученное значение поделим на силу тока в рассчитываемой цепи, которая была измерена при эксперименте со светодиодами. Вот собственно и значение сопротивления добавочного резистора:

для красного диода (14В — 2,2В * 6шт) / 25мА = 32Ом
для синего диода (14В — 3,3В * 4шт) / 25мА = 32Ом

Несколько простых правил подключения светодиодов в авто

Сегодня настала эра светодиодов, и поэтому все старые лампочки с энтузиазмом меняются на новые светодиодные.

Также интенсивно подключают мощные светодиоды для автомобиля:

Ответ на вопрос, почему так происходит, очевиден:

  • светодиоды потребляют значительно меньше электроэнергии и практически не разряжают аккумулятор автомобиля;
  • они не нагреваются;
  • очень долго работают, не требуя замены;
  • излучают красивый яркий свет.

Чтобы схема с светодиодными лампочками эффективно работала, недостаточно их просто заменить. Необходимо сделать правильное подключение диодных лент в автомобиле, учтя все особенности устройства светодиодов.

Особенности подключения

Первое, что надо знать, прежде чем подключить диодную ленту, это то, что напряжение бортовой сети авто достигает 14,5 вольт, в то время как максимально допустимое рабочее напряжение светодиода порядка 3 вольт (у синих и белых немного больше, чем у красных и зеленых оттенков). Из этого следует, что напрямую подключение светодиодную лента к аккумулятору не представляется возможным.

Второе – это полярность светодиода. Его следует подключить таким образом, чтобы плюс источника постоянного тока был соединен с анодом светодиода, а минус с катодом.

При создании подсветки можно применять готовые кластеры или светодиодные ленты. Они созданы по схеме, которая включает необходимые резисторы и состоит из несколько светодиодов. Такой кластер или лента рассчитаны на определенное напряжение. Выбирая модель, проверяем, чтобы электрические параметры были допустимы для нашего автомобиля, и начинаем производить монтаж.

Заметим, что диодные ленты имеют определенное преимущество – их можно резать. Разрез производится только в обозначенном производителем месте, иначе она не будет работать.

Лентами освещают автомобиль изнутри и снаружи, осуществляют подключение светодиодов к ручкам, подсвечивают сиденья в салоне, подсвечивают колеса и номерные знаки. Делают подсветку днища, благодаря чему в темноте автомобиль приобретает необычный вид.

Используя светодиоды, можно сделать светящийся узор на автомобиле. Такой вид тюнинга предпочитает не каждый, а вот заменить обычную фару на светодиодную желают многие водители. Поэтому сделать светодиодную лампу для авто в любом месте не проблема.

Как самостоятельно подключить светодиод в автомобиль?

Участок цепи, состоящий из трех светодиодов и резистора можно собрать самостоятельно. Для этого необходимо соединить последовательно три светодиода. Если они белые, то напряжение на каждом составляет 3,5 вольт. Чтобы компенсировать разницу с напряжением бортовой сети, также последовательно необходимо подключить резистор на 100 Ом мощностью 0,5 Ватт. Можно сделать несколько таких цепочек и соединить их между собой параллельно, поскольку при параллельном соединении падение напряжения будет на каждом участке одинаковым.

Параллельное подключение позволяет создавать цепочки сколь угодно большой длины, но обычно автомобиль можно осветить всего несколькими лампочками. Для багажника, например, вполне достаточно 6- 9 светодиодов.

Светодиоды монтируют на полосках фольгированного текстолита. Установка и подключение схемы потребует наличия паяльника, пластиковых хомутов, проводов. Приступать к работе самостоятельно можно в том случае, если вы умеете паять, знаете особенности электропроводки вашего автомобиля и владеете некоторыми навыками по работе с электроприборами.

В противном случае к работе лучше не приступать, если вам дорог ваш автомобиль. Просто обратитесь к специалисту или опытному другу, который сможет оборудовать автомобиль нужным количеством лампочек.

Подбор сопротивления

  • закон Ома;
  • правила сложения токов и напряжений при последовательном соединении.

Чтобы правильно подобрать и подключить резистор, необходимо также знать величину тока, проходящего через светодиод и падение напряжения на нем. Эти характеристики всегда указываются для каждой светодиодной лампочки. Для стандартных белых светодиодов ток составляет 20 мA, то есть 0,02A, а напряжение, как уже говорилось, 3,5 В.

Яркость светодиодов зависит от напряжения, поэтому она может меняться при изменении напряжения в бортовой сети. Автомобиль заводится – и яркость падает. Чтобы обеспечить стабильно свечение, необходимо применить драйвер светодиодов. Он представляет собой небольшой по размерам предмет с тремя ножками, и довольно хорошо стабилизирует ток.

Если вращать ручку резистора, то будет меняться сопротивление, и вместе с ним ток. Мультиметром замеряют ток, и когда он достигнет 2мА, то перестают менять сопротивление и отключают мультиметр. В итоге получается оптимальная схема, в которой ток всегда будет стабильным и не превысит допустимое для светодиода значение.

Какие светодиоды использовать для авто?

Сегодня продаются целые комплекты для подсветки. В них светодиоды крепятся с помощью кронштейнов на липкой основе. На установочных пластинах показана схема сборки, что значительно ускоряет работу. Можно купить герметичные светодиодные модули, и комбинируя их сделать необходимую подсветку.

Активно применяются светодиодные ленты, как плоские SMD, так и DIP-ленты в силиконовой оболочке, но нужно знать как правильно подключать светодиоды SMD. Они закрепляются элементарно с помощью клея, пластмассовых клипс или скотча, к тому же их всегда можно обрезать до заданных размеров. Занимают они весьма мало места, впрочем, как и другие светодиоды, в силу своих компактных размеров.

Подключение осуществляют непосредственно к аккумулятору через предохранители. Считается, что подключать светодиоды к габаритным огням или к другим устройствам автомобиля небезопасно.

Повышенный спрос на светодиоды привел к тому, что производители стали выпускать уже полностью собранные приборы на основе светодиодов, начиная от маленьких компактных автоламп и заканчивая большими мощными светодиодными балками. Но сделать освещение своими руками всегда дешевле, да и интереснее.