Este es uno de esos montajes relativamente sencillos, que pueden servir de experiencia a los que todavía no están para cosas más complicadas, así como para los que sean proyectos rápidos que pueden hacer "en un fin de semana". Los elementos son de lo más comunes y no demasiado caros.
Para controlar el estado de baterías (de auto, o del tipo fijo que se usan en el accionamiento de inversores en establecimientos rurales), y para controlar la salida de fuentes de transceptores, este voltímetro monitor de estado será de gran utilidad.
Tenemos tres LEDs que le dirán en cada momento cómo está la salida de tensión de su batería o fuente alertándolo sobre cualquier anormalidad, como por ejemplo, la necesidad de recarga, problemas con los electrodos, caídas de tensión de la red o sobrecargas en el caso de fuentes, etc.
Muy simple de armar, por su reducido número de componentes, puede ser conectado fácilmente a cualquier batería de 12V del tipo plomo-ácido como las usadas en los autos y en fuentes de 12V para transceptores con corrientes de cualquier valor.
El voltímetro es conectado en paralelo con la batería. como muestra la figura 1.
Como funciona
El circuito usa dos transistores y dos diodos zener que fijan las bandas de encendido de los LEDs de acuerdo con la tensión de salida que se considere normal para la fuente o batería.
Así, el primer zener, como muestra la figura 2, fija el límite inferior de la banda de operación que corresponde para batería 10V (13V en el caso de la fuente). En estas condiciones, cuando la tensión de salida está por debajo de este valor, lo que significa una subtensión, o descarga, el LED rojo se enciende.
Pasando de esta tensión, hasta el valor fijado por el segundo zener que es de 12V para batería (15V para fuente), el LED amarillo se encenderá indicando un estado intermedio de alerta.
Si la tensión de la batería estuviera en 12V o más (lo que significa buenas condiciones) se enciende el LED verde.
En caso de la fuente, se cambia la posición de los LEDs de modo que tenemos en la operación un comportamiento diferente:
Batería:
LED rojo - descargada
LED amarillo - débil
LED verde – buena
Fuente:
LED amarillo - debajo de la tensión
LED verde - tensión normal
LED rojo - sobre tensión
El consumo de corriente de este indicador es mínimo, lo que significa que puede quedar permanentemente conectado a las baterías sin peligro de ocasionar su descarga rápida, o las fuentes sin sobrecargarlas.
Montaje
En la figura 3 tenemos el circuito completo del voltímetro para batería y fuente, que puede ser tanto montado en una placa de circuito impreso, la cual se muestra en la figura 4, como en un puente de terminales, que aparece en la figura 5.
Evidentemente. la versión en placa de circuito impresa es más compacta que la versión en puente.
Los principales cuidados que se deben tomar con el montaje son:
a) Suelde en primer lugar los transistores, observando su polaridad que es dada por el lado achatado de su cubierta. Sea rápido en esta operación.
b) Al soldar los diodos zener vea en primer lugar sus valores (Z1 es de 10V para batería y 13V para fuente, y Z2 es de 12V para batería y 15V para fuente) y después su polaridad, que está dada por la banda (rayita) en su cubierta. Sea rápido para soldarlos.
c) Los LEDs también tienen polaridad correcta para la conexión, la que está dada por el lado achatado de la cubierta. Si estuvieran invertidos no se encenderán.
d) Los diodos comunes tienen polaridad correcta de conexión, que está indicada por la franja en su cubierta.
e) Los resistores son todos de 1/8 W ó ¼ W y sus valores están dados por las franjas coloridas de su cubierta. Observe cuidadosamente la
f) En la conexión de la batería o fuente, observe la polaridad de los cables. Use cables rojos y negros para poder diferenciar la polaridad.
Prueba y Uso
Para probar el voltímetro el lector puede usar una batería común de 2V y un potenciómetro de alambre de 50 Ω, o bien una fuente ajustable que tenga como tensión máxima por lo menos 20 V.
La conexión para ésta se hace como muestra la figura 6. Alterando la tensión sobre el voltímetro, este debe pasar sucesivamente de indicación según la versión.
Para usar el Voltímetro, según explica solamente hay que dejarlo en paralelo con la betería o fuente. Con el LED verde todo anda bien (versión batería o fuente). Si enciende el amarillo en la versión con batería el electrolito o el sistema de recarga. En la versión para fuente vea si no hay caída de tensión en la rede o sobre carga de la fuente. Si se enciende el rojo, en la versión con batería vea el estado de la batería, pues está realmente mal. En el caso de la fuente, desconecte el equipo pues hay sobretensión y pueden producirse daños en el aparato.
