Отчет: вольтметр в приборку А100

В моей Ауди-100 короткая панель (с кармашком справа от приборов). Захотелось контролировать состояние бортсети более детально, нежели штатной контрольной лампой аккумулятора.

Приобрел миниатюрный электронный вольтметр (готовый модуль SVH0001UR-100, хотя можно было без буквы "U", которая обозначает "ультра-яркий"), чтобы встроить его в приборную панель.

Задумал такую идею.
Постоянно наблюдать вольтаж бортсети смысла нет, светящийся индикатор перед носом будет только отвлекать, особенно в темноте. Интересно знать напряжение бортсети (т.е. АКБ) в момент включения зажигания (до запуска), после запуска (т.е. что выдает генератор, хотя измерение производится на тех же клеммах АКБ), а также в случаях неполадок в бортсети (по причине обрыва ремня, стирания или подвисания щеток, перегрузок, и т.д.).

Задача сформулировалась так: при включении зажигания индикатор светится 40с, потом гаснет. За это время я включаю зажигание (вижу напряжение АКБ ~12,6 В), запускаю двигатель (~13,7...13,8 В). Если напряжение по какой-то причине не поднимется выше 13 В или упадет ниже 13,0 В, индикатор загорится и будет гореть либо до выключения зажигания, либо до повышения более 13,0 В.

Первоначальное включение на 40с обеспечивает часть схемы на интегральном таймере серии 555 (LM, NE, etc. или отечественный 1006ВИ1).
Последующее включение/невключение/погасание обеспечивает так называемый управляемый стабилитрон TL431. Порог срабатывания 13,0 В задается многооборотным подстроечным резистором.
Питание самого индикатора идет через электронный ключ на КТ315 и импортном полевике IRF4905 (можно было и гораздо менее мощный аналог, но у меня просто был этот в наличии, хотя это "из пушки по воробьям", т.к. у него ток исток-сток 74А !).

Обозначенное на схеме "+Uизм" - это напряжение с клеммы АКБ, ради которого просунут отдельный провод на "+" клемму.
Питание таймера и исполнительного ключа, обозначенное "+Uзаж", я взял с выхода стабилизатора +10 В на обратной стороне приборной панели (фактически присоединил к крепежной гаечке прибора указателя топлива).

На схеме индикатор выглядит как один разряд, но я имел ввиду устройство целиком. Просто в Splan нет 3-разрядного символа. Нумерация выводов соответствует приведенному тех.описанию.

Собранную плату поместил в коробочку от маленькой губки для чистки обуви, вывел из нее проводки с разъемами для последующего соединения с бортсетью и с индикатором. Коробочка отлично легла в районе ложемента рулевой колонки за приборной панелью.

Для крепления самого индикатора пришлось разобрать приборку и сделать 3 прямоугольных выпила ручным лобзиком в пластиковой "этажерке", в которой расположены контрольные лампы посередине панели. На индикаторе тоже лобзиком отрезал крепежную полоску от платы (она тут лишняя) и прикрепил индикатор за боковины двусторонним скотчем. Так как моя панель простая (без мультиков), то окошко посередине было заглушено. Пришлось отрезать часть пластиковой подложки, оставив нижнюю часть с символами для ламп. Поставил красный светофильтр.

Все соединил, все работает.

 

Первоначально установив индикатор, стал наблюдать такое поведение напряжения бортсети:

- включаю зажигание (~12,5В)
- запуск мотора (сначала просаживается до 10,3-10,5 при стартере, потом секунд за 10 поднимается до 13,8-13,13,9). По истечении 40 секунд таймер гасит индикатор и поехали.

В городских пробках на сильно нагретом моторе (многократно срабатывает вентилятор радиатора) напряжение падает до 13В и ниже, и индикатор, конечно, включается. Если еще включен вентилятор печки на обдув салона + магнитола + обогрев заднего стекла, то просадка до 12,7-12,5!!! То есть, АКБ практически перестает заряжаться.

Прошло некоторое время (полгода). Все работает, но вышеописанные симптомы просадки напряжения заставили задуматься о доработках.

1. В схему был включен переключатель S1, который просто шунтирует исток-сток полевого транзистора, подавая питание на индикатор (см. на схеме постом выше). Фактически это малюсенький переключатель, который я врезал в нижний кожух стрекозы и нахожу его наощупь под рулем легко. Теперь есть возможность, включив его, в любое время, проконтролировать напряжение бортсети, а не только когда оно станет <13В (как задано подстроечником в цепи управляющего электрода TL431).

2. Я вспомнил, что некоторое время назад с любопытством читал о том, что умные люди внедряют диод в регулятор напряжения (РН) генератора, чтобы поднять напряжение бортсети.

Дело нехитрое, диодов в закромах родины просто завались. Как и несколько бошевских регуляторов. Так что нашелся препарируемый, чтобы не курочить тот, что пока был на машине.

В общем, пробовал КД226 и Кд213 (оба кремниевые, как следует из маркировки).

Напруга действительно поднимается нехило:

- при запуске холодного мотора до 14,9-15,0
- с прогревом падает до 14,6-14,7
- включив потребители (печка, обогрев стекла/зеркал, магнитола, фары, птф), имеем 14,3-14,2.

То есть все вроде очень даже неплохо, линзованные галогеновые фары светят как из пушки, и даже ни одной лампы (Н1) за полгода не сгорело (напомню, в теме "Плохой свет фар" я описал доработку, обеспечивающую плавный розжиг спиралей галогеновых ламп БС).

НО!!! С диодом почему-то появилось очень заметное мерцание (примерно 10 Гц) всех ламп - что БС, что габаритов, что лампочек в приборке. Это, конечно, раздражало.

Все решилось установкой в РН диода Шоттки SR30100 вместо первоначального. У него падение напряжения в прямом включении несколько меньше, поэтому диапазон напряжений бортсети сместился ниже:

- после запуска на холодном - 14,5
- с прогревом до 14,3-14,2
- с потребителями (всеми!) до 13,8-13,7, самый минимум 13,5.

И, ГЛАВНОЕ, МЕРЦАТЬ ПЕРЕСТАЛО!!! И вполне приемлемый диапазон напряжений, то, что надо!

Замечу, это я теперь смог происследовать, поездив с принудительно включенным индикатором. Хотя постоянно светящиеся перед носом крупные цифры немного отвлекают, а в темноте даже раздражают, так что в повседневной езде резонно использовать этот индикатор именно в автоматическом (самоотключающемся) режиме.

 

Минус повесил на массу, отдельной клеммой "петелька" (которая не обжата, а припаяна к проводу).

На самом деле, на плате-сборке вольтметра с обратной стороны есть микроскопический подстроечник (шлиц), с помощью которого я выставил то же самое напряжение, что и на клеммах АКБ, к которому напрямую подключил поверенный цифровой мультиметр.

То есть, я сначала приткнул все разъемы (родные и дополнительные) на разобранную приборку, чтобы был доступ к обратной стороне вольтметра, отрегулировал напряжение соответственно напряжению на клеммах АКБ, потом все разъединил, собрал приборку и воткнул все окончательно.

Еще маленькая доработка: первоначально отрезанную часть жесткой пластинки, которая закрывала окошко и была покрашена черным, я протер растворителем, и она стала полупрозрачная матовая. За ней не виден выключенный индикатор а сквозь красную пленочку он просвечивал). А когда светится - все отлично видно, только индикатор должен плотно к ней прижиматься, иначе цифры будут размазываться тем сильнее, чем больше зазор.

В общем, отрезать ничего не надо, только стереть краску с той части пластинки, которая напротив окошка.

 

Можно было, наверное. Но это не путь рукоблуда! Кроме того, ЖК не будет виден в темноте. Кроме того, надо для него какое-то отдельное место, а его просто нет. А тут задействовано глухое окно.

А во второй своей машине, Пассат-В3, я просто вклячил такой же, но зеленый индикатор в заглушку мест кнопок на центральной бороде (между магнитолой и блоком управления печкой), там они расположены горизонтально, то есть как раз подходят.

И уже не колбасил никакую схему автоматики, а просто запитал:
- питающий плюс - от зажигания (с ближайшей кнопки обогрева заднего стекла),
- измерительный плюс - от АКБ,
- минус - на массу.

Этот индикатор не светит прямо перед лицом, поэтому постоянно не мешает.

Купил через интернет-магазин тут: http://ekits.ru/index.php?categoryID=568
Там же есть лицевые панели на самоклейке, вот такую я на Пассат и установил. Сфотаю как-нибудь.

 

Ну прикрутил под какой-то крепежный болт, убедившись, что он касается массы не через краску. Дополнительно зачистил и намазал красной пастой для электроконтактов.

Совпадают, проверил, конечно. Единственное, на мультиметре разрядность до сотых вольта, а на индикаторе - до десятых. Так что некоторая разница есть, в пределах пары сотых (на переходах от десятой к десятой). По-моему, нормально.

Иногда есть смысл купить, иногда - спаять. Хорошо, когда есть выбор и хуже, когда его нет.

 

В самом первом посте написано, что вольтметр-индикатор загорается при включении зажигания, а гаснет автоматически через 40 секунд, если после запуска двигателя напряжение стало >13В.

Если по какой-то причине оно вдруг опустится <13В, он включится опять.

Так что не напрягает. Маленький выключатель под рулем - чисто сервисная вещь, если надо проконтролировать бортсеть в любую секунду, когда захочется.

 

Я поясню смысл: если тыкать прямо в клеммы АКБ мультиметром и короткими проводками, присоединенными к вольтмеру-индикатору, то показания будут одинаковые.

Но когда индикатор внедрен в приборную панель, провода приходится удлинять, а также использовать проходные разъемы (неизбежно). К тому же масса, она хоть теоретически одна и та же, но фактически тоже дает дополнительное сопротивление в разных точках кузова, хоть и небольшое. В результате тот же самый вольтметр, присоединенный в других физических точках бортсети, дает отличающиеся в меньшую сторону показания.

А так как я хочу наблюдать показания, приведенные к значению напряжения именно на клеммах АКБ, то требуется небольшая корректировка подстроечником; хорошо, что она предусмотрена в схеме.

Если бы я хотел наблюдать напряжение, приведенное к выходу генератора, я бы подключил к нему мультиметр и подстроил бы под него свой индикатор.

Так что в данной идее ничего необычного. Но кому смешно, может, конечно посмеяться.

 

Ну почему же? Все когда-то что-то не знали, а потом узнали мало-помалу... И несведущие становятся сведущими! Сорри за оффтоп.