自製汽車電瓶監視器

1．功能
    隨著汽車的普及，越來越多的家庭擁有了自己的汽車。而汽車中的電瓶是有壽命的，用個兩三年就會失效。如果汽車因為電瓶的失效而拋錨在路上，是很煩人的。汽車電瓶監視電路就是為解決這個問題而設計的。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，通過製作這個小電路，不僅能滿足自己的需要，還可以從製作過程中學習到一些電路知識。

2．設計過程
    圖1是發光二極體電路。一般情況下在電路中發光二極體一定要串一限流電阻器，電阻器阻值的大小根據發光二極體的工作電流來決定。這裡VD1選用紅色Φ3的發光二極體和電阻器R1的阻值為1kΩ，使輸入電壓在3-12V變化時發光二極體的工作電流約為1～10mA。
 
    圖2又增加了一隻綠色Φ3的發光二極體VD2，同時在它的前邊還串接了一隻10V的穩壓二極體VD3，這樣只有輸入電壓超過12V時綠色發光二極體VD2才會亮。電阻器R2也是一隻限流電阻器。只是因為穩壓二極體VD3可以有10V的電壓降，所以電阻器R2的阻值只有100Ω。
 
    為了使電瓶電壓超過12V時只有綠色發光二極體VD2亮，而紅色發光二極體VD1不亮，電路中設置了三極體VT1和電阻器R3，見圖3。這樣當電瓶電壓超過12V時，電阻器R3使三極體VT1導通，紅色發光二極體VD1兩端得不到應有的工作電壓(一般在1.8～2V左右)，所以紅色發光二極體VD1不亮。
 
    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體的個數，電路設置了三極體VT2和微調電阻器RP。使電壓超過13.5v時三極體VT2導通，迫使三極體VT1不能導通而截止。這樣紅色和綠色發光二極體都亮。表示汽車在充電狀態。完整的電原理圖如圖4所示。
 

3．製作過程
    電路中使用的電阻器為1/8W，三極體型號為9014等NPN型三極體，紅色和綠色發光二極體為Φ3高亮管。穩壓二極體要求較嚴，找不到合適的，可以用兩穩壓二極體或串聯硅二極體來滿足要求。製作過程如下：
第一步：安裝紅色發光二極體VD1和電阻器R1。再安裝穩壓二極體VD3和綠色發光二極體VD2及電阻器R2。然後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體VD3才正常。如果穩壓二極體VD3的穩壓值稍低，那麼電壓沒有升到12V時綠色發光二極體就會亮，這時可以找一兩隻二極體串接在電路中。也可以使用兩隻穩壓二極體串接成一隻10V的穩壓二極體，如圖5所示。
 
第二步：安裝三極體VT1和電阻器R3，然後接通12V電源，這時紅色發光二極體VD1應熄滅。
第三步：安裝三極體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時綠色和紅色兩隻發光二極體都亮。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，然後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，圖中穩壓二極體處預留了幾個位置，可以串聯幾隻二極體。
 
    使用時如果紅色發光二極體亮，說明電瓶電壓不足12V。如果綠色發光二極體亮，說明電瓶電壓正常。啟動汽車發動機，綠色和紅色兩隻發光二極體都亮說明充電電路正常。