Indicador de tensão para bateria ou fonte (ART1153)

Muitas aplicações comuns usam baterias como principal fonte de energia. Encontramos baterias no carro, sistemas de iluminação de emergência, máquinas industriais, no-breakes e em muitos outros casos. Neste artigo mostramos um circuito simples com três LEDs que indica o estado de uma bateria de 6 ou 12 V. Pelo uso de componentes discretos, ele pode ser montado e instalado com facilidade em muitos equipamentos que precisam desse tipo de monitoramento.

Em muitas aplicações que utilizam baterias não é necessário implementar um monitor de estado sofisticado à base de instrumentos indicadores, painéis de cristal líquido ou mesmo microprocessador.

Uma configuração mais simples que forneça indicações de 3 condições possíveis, descarregada, fraca ou boa, já é suficiente.

É justamente isso que propomos neste artigo que se baseia apenas em transistores, LEDs e diodos zener.

Dois transistores e dois diodos zener fixam as faixas de tensão que devem ser indicadas. Assim, no diagrama da figura 1, fornecemos os valores tanto para o monitoramento de baterias de 6 V como de 12 V.

 

Para uma bateria de 12 V o limite inferior de tensão é de 10 V e o limite superior é de 12 V. Assim, teremos uma indicação de descarregada para menos de 10 V, fraca para tensões entre 10 e 12 V e carregada para tensões acima de 12 V, lembrando que no caso de uma bateria automotiva a tensão normal carregada é de 13,6 V.

É claro que, dependendo da aplicação o leitor pode fixar outras faixas de tensão mudando o diodo zener.

Como o consumo do circuito é praticamente determinado pelos LEDs, não teremos um desgaste rápido da bateria causado pela sua presença.

Os LEDs, para maior facilidade de indicação, devem ser de cores diferentes. Na verdade, podem até ser usados LEDs tricolores, com as devidas modificações no desenho da placa de circuito impresso.

Nossa sugestão de placa de circuito impresso para essa montagem é mostrada na figura 2.

 

Os diodos zener são de 400 mW, sendo sugeridos os da série BZX que são mais comuns e podem ser obtidos nas tensões indicadas para o projeto. Para baterias de 6 V os diodos devem ser de 4,7 V e 6,2 V e os resistores de R1 a R5 reduzidos para 330 Ω.

Experiências podem ser feitas para se monitorar baterias de maiores tensões, com alterações nos valores dos resistores de R1 a R5, de modo que as correntes nos LEDs e zeners não superem os máximos admitidos por esses componentes.

Também podem ser alterados os valores dos zeners para se monitorar a tensão de fontes de alimentação.

Para usar o indicador de tensão basta ligá-lo em paralelo com a bateria cujo estado deve ser monitorado.