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MONTAJE
Voltímetro a LEDs para el Auto Describimos el montaje de un sencillo monitor de tensión con escala de LEDs cuya finalidad básica es monitorear el estado de la batería de un automóvil. Sin embargo, con poquísimas modificaciones también se lo puede usar para monitoreo de otras fuentes que estén sujetas a variación y que necesiten ser testeadas. Adaptación: Federico Prado
E
l circuito tiene por base un comparador de tensión, siendo por esto confiable, fácil de montar y de bajo costo. En la versión básica opera con 4 LEDs pero, también, existe la posibilidad de hacer su expansión para 8 LEDs. Montado en una pequeña placa de circuito impreso puede ser adaptado directamente al panel de un auto con un buen efecto visual o ser
empleado para otras aplicaciones. Las características de este circuito son las siguientes: * Tensión de entrada: 9 a 15V * Corriente consumida: 20mA (típ) a 80mA (máx) * Número de LEDs: 4 * Banda de indicación: 9 a 14V (aprox.) * Paso de indicación: 1,25V
Figura 1
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El circuito integrado LM2902 o LM324 consiste en cuatro comparadores de tensión en una única pastilla y que pueden ser usados de modo independiente. En un comparador de tensión podemos fijar una tensión de referencia en la entrada no inversora (+), por ejemplo, y aplicar una señal en la entrada inversora. En esta configuración, si la señal tuviera tensión por debajo
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Voltímetro a LEDs para el Auto Figura 2
de la referencia, la salida del comparador estará positiva y, si estuviera por encima de la tensión de referencia, la salida tendrá una tensión nula. En nuestro caso conectamos, en las entradas no inversoras (+), una red divisora formada por diversos resistores en serie, de modo de obtener un escalonamiento de la tensión de referencia. Así, partiendo de CI-1d en dirección de CI-1a, cada comparador tiene una tensión de referencia ligeramente mayor que la del anterior. Para una alimentación de 12V podemos ajustar esta tensión en P1, a fin de que haya pasos del orden de una fracción de volt. Así, tendremos una banda de indicación que tiene su máximo en 5,6V, que es la tensión del diodo zener usada en la entrada. Este valor es elegido de modo de "comprimir" la escala y así obtener mayor sensibilidad. Cuando la tensión de la batería cae por debajo del valor normal, con una consiguiente disminución de la tensión de entrada, las tensiones en las entradas de los comparadores van,
una a una, cayendo por debajo de lo que sería necesario para el mantenimiento de su salida alta. El resultado es que los LEDs correspondientes van encendiéndose alertando al usuario de este hecho. Al arrancar el auto, la elevada corriente exigida por el motor de arranque normalmente hace que la tensión de la batería caiga bastante. En ese momento, los LEDs de este indicador deberán encenderse por algunos instantes. En la salida de cada comparador tenemos LEDs indicadores que, según vimos, deben encenderse en secuencia a medida que la tensión de entrada cae. Los comparadores poseen potencia suficiente para excitar los LEDs sin necesidad de dispositivos adicionales, con solamente un resistor limitador de corriente. Con la alteración de Z1, P1 y de la red divisora de referencia, el mismo aparato puede usarse en el monitoreo de otras bandas de tensiones. Damos el diagrama completo del aparato en la figura 1. En la figura 2 tenemos la dispo-
sición de los componentes en una placa de circuito impreso. Para el circuito integrado es interesante usar un zócalo DIL de 14 pines. Los LEDs deben ser, de preferencia, del tipo rectangular para montaje en un panel. La conexión del voltímetro no es complicada. El polo positivo va después de la llave de alimentación general, y el negativo, o 0V, a cualquier punto del chasis del vehículo. Ajuste P1 para obtener el umbral de encendido del primer LED. Con esto, el aparato está listo para usar. No hay necesidad de interruptor general porque con la llave del auto desconectada el aparato permanece sin alimentación. Lista de Materiales CI-1 - LM324 - circuito integrado cuádruple comparador de tensión. LED 1 A LED 4 - LEDs rojos de 5 mm. Z1 - 5,6V - diodo zener de 1W R1 - 12kΩ R2 - 22kΩ R3, R4, R5 y R6 - 1kΩ R7, R8, R9 y R10 - 100kΩ R11, R12, R13 y R14 - 1,2kΩ P1 - 47kΩ - pre-set Varios: F1 - fusible de 1A o 500mA Placa de circuito impreso, zócalo para el CI, portafusibles, cables, estaño, gabinete para montaje, etc.
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