该电路是一种超低功耗的12V电压表,用10个LED灯显示电源电压的高低,用于监测太阳能供电系统的12V蓄电池电压。该电路的特点是扩大了计刻度,从10.5V到15.0V显示十级步阶电压。LED每1.25秒发出一次明亮的闪光显示电压高低,这样可以减少LED的耗电。如果开关S1接通,LED灯将连续开启(无闪烁),在这种模式下会有更多的电池电量消耗。
该电路还包括一个电池低电压蜂鸣器,当电池电压低于预设的电压时会发出警告。LV蜂鸣激活开关可以打开和关闭蜂鸣器。
该电路具有极性反接保护,防止反向电压损坏元器件。
规格
电源电压:12VDC(标称值)
显示电压范围:10.5V-15V,以0.5 V步长
最大输入电压:17.5VDC
电流:12.5V时,平均6.25mA,峰值30mA;蜂鸣器平均7mA,峰值34mA。
闪烁/蜂鸣率:1.25秒。
闪烁/蜂鸣占空比:80%,20%。
蜂鸣频率:2.6千赫
LV的提示音阈值调整范围:7.5V-13.5V。
原理
12VDC电源通过两针螺钉连接器接入电路,通过保险丝F1连接到电路的其余部分。二极管D1防止电源反向极性接入,保护电路安全。电容C1滤掉从电源输入的高频噪声。
定时器IC1构成低频振荡器,引脚3输出低占空比的脉冲。如果开关S1接通,IC1的输出将由脉冲变为稳定电压。输出信号被发送到MOSFET Q1,它打开负电压总线连接到IC2电路和蜂鸣电路。
该IC2的LM3914N构成电压检测单元,以0.5V为进阶单位显示10.5〜15.0V。低于10.5V所有的LED将熄灭,高于15.0V时LED将停留在15.0V。电位器VR1调节电压范围,电位器VR2调节电压点。电阻R5设置LED电流20mA左右。
接通S2,低电压蜂鸣器电路激活。IC4提供一个稳定的5V参考电压。IC3A是一个具有滞后的比较器电路。IC3A比较5V参考电池电压,这是缩小到接近5V的值由R7,VR3和R8。当电池电压低于参考电压,IC3A的输出变低,IC3B是一个3kHz的方波振荡器,IC3B驱动压电扬声器PZ1,在低电池电压时,发出蜂鸣声。关闭S2开关将始终关闭蜂鸣器。
使用
连接电源,LED阵列会闪烁表示电池电压。接通开关S1,LED阵列将持续点亮显示电池电压,这个模式下耗电稍微增加,适合显示快速变化的直流电压。如果输入电压低于10.5V所有的LED将关闭,高于15V时LED将停留在15V电压。
接通提示音开关S2,电池电压低时蜂鸣器发出警告。要禁用提示音,关闭S2开关置于OFF位置。