Indicatore di tensione della batteria multilivello. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
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Questo semplice dispositivo è progettato per monitorare lo stato della rete di bordo dell'auto e può prolungare notevolmente la durata della batteria, prevenendone lo scaricamento di oltre il 50%.
Il dispositivo monitora il livello di tensione della batteria con elevata precisione e informa sulle sue condizioni, inoltre consente di notare in tempo un malfunzionamento del regolatore di tensione elettromeccanico dell'auto.
La condizione della batteria può essere giudicata dalla densità dell'elettrolito in ciascun elemento (banco).
Per una latitudine geografica media, la densità dell'elettrolito di una batteria completamente scarica, semiscarica e completamente carica corrisponde a 1,11, 1,19 e 1,27 g/cm3. Per questi stati, la tensione della batteria sarà 11,7, 12,18 e 12,66 V.
Il monitoraggio periodico della densità dell'elettrolita richiede molto tempo e per misurare la tensione con la precisione richiesta è necessario un voltmetro digitale o un puntatore con una scala estesa.
Il dispositivo descritto di seguito consente di fare a meno di questi dispositivi ed è più conveniente nel funzionamento, poiché può monitorare continuamente lo stato della rete di bordo.
Il circuito del dispositivo (Fig. 4.8) è assemblato su un solo chip D1 (K1401UD2A) ed è costituito da quattro comparatori realizzati su amplificatori operazionali, che, utilizzando i LED HL1 ... HL4, consentono di informare sul livello di tensione in uno dei cinque intervalli (vedi Fig. 4.9) dal bagliore dell'indicatore corrispondente. Dal bagliore di due LED contemporaneamente (o dal loro "lampeggio"), è possibile determinare con precisione il momento in cui la tensione si trova al confine tra gli intervalli corrispondenti.
Riso. 4.8. Circuito indicatore di tensione multilivello
Riso. 4.9. Livelli operativi del dispositivo
Se nessuno dei LED è acceso, significa che la tensione è inferiore a 11,7V.
Il bagliore dell'indicatore HL1 informa il conducente di un malfunzionamento nel funzionamento del sistema regolatore-generatore: quando il motore è in funzione, carica la batteria, ma la tensione non deve superare i 14,8 V. Se l'indicatore HL4 è acceso, questo significa che la batteria è scarica oltre il 50% e deve essere urgentemente ricaricata.
La topologia del circuito stampato del dispositivo e la disposizione degli elementi su di esso, ad eccezione di T1 e C3, sono mostrate in Fig. 4.10. La scheda ha un ponticello sul lato dove sono installati gli elementi.
Il circuito del dispositivo utilizza condensatori C1 tipo K10-17, C2, C3 tipo K73-9 per 250 V, un resistore di sintonizzazione di piccole dimensioni R5 tipo SPZ-19a e i restanti resistori tipo C2-23 (o qualsiasi piccolo).
Poiché nella serie non esiste un valore per la resistenza R4 da 500 Ohm, essa può essere composta da due resistenze da 1 kOhm collegate in parallelo. La designazione del diodo zener di precisione VD1 (D818E) può avere qualsiasi ultima lettera, tuttavia, i più termicamente stabili sono i diodi zener con una designazione che termina con le lettere E, D e G.
Come LED, oltre a quelli indicati nel diagramma, puoi utilizzare qualsiasi serie di strumenti: si illuminano abbastanza intensamente con un basso consumo di corrente. I diodi VD2 ... VD4 si adattano a qualsiasi impulso.
Lo strozzatore T1 è realizzato su un nucleo ad anello di dimensioni K10x6x3 di ferrite marca 2000NM1. Gli avvolgimenti contengono 30 giri di filo PELSHO-0,12. L'acceleratore, quando le fasi degli avvolgimenti sono accese correttamente, protegge il circuito da pulsazioni e interferenze nella rete di bordo durante il funzionamento del motore.
Riso. 4.10. Topologia PCB e layout degli elementi
La messa a punto dell'indicatore consiste nell'impostare le soglie inferiore (resistenza R5) e superiore (resistenza R1) richieste per il funzionamento degli indicatori, mentre tutti i valori intermedi dei livelli dei comparatori corrisponderanno alla Fig. 4.9.
La corrente consumata dall'indicatore dipende dalla tensione nel circuito controllato ed è di circa 20 mA.
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La soluzione ovvia qui è semplicemente trapiantare il paziente con cellule che sintetizzano l'insulina per sostituire quelle morte, in modo che il corpo abbia di nuovo qualcuno che controlli il metabolismo dei carboidrati. Tuttavia, qui sorge lo stesso problema con l'immunità, che attacca le cellule già nuove trapiantate e può essere pacificata solo con l'aiuto di farmaci immunosoppressori. Cioè, devi trovare un modo per proteggere le cellule di insulina trapiantate dal sistema immunitario, mettere una sorta di barriera tra di loro.
Alcuni anni fa, i dipendenti del Massachusetts Institute of Technology hanno inventato capsule speciali per questo, a base di acido alginico modificato chimicamente, che si ottiene da alcuni tipi di alghe. L'acido alginico e i suoi derivati sono un polisaccaride viscoso in cui le cellule possono essere collocate in modo che vivranno e lavoreranno normalmente lì, e le molecole di zucchero e proteine possono penetrare attraverso la parete della capsula, cioè sedendo in una "camera" di algin, tali cellule può percepire il livello di glucosio intorno e sintetizzare la giusta quantità di insulina in risposta.
È vero, come si è scoperto, tali capsule, quando trapiantate nei tessuti viventi, hanno causato cicatrici: il sistema immunitario non ha cercato di "mangiarle", ma le ha comunque percepite come oggetti estranei che sono entrati nel corpo dopo la lesione (che, in generale, è vero), e ha agito semplicemente secondo uno schema diverso, cioè ha costruito un "cuscino" di tessuto connettivo, una cicatrice attorno a un brutto posto. Di conseguenza, le cellule che sintetizzano l'insulina nelle capsule di algin generalmente si sono rivelate isolate da tutto e sono diventate inutili.
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