Gracias a este sencillo circuito podemos construir un indicador de 4 leds que nos permitirá saber en forma gráfica el nivel de carga de una batería de plomo y ácido de 12v que se utiliza en los vehículos. Practico, fácil de armar y por menos de U$S 2 dólares.
El corazón del circuito es el integrado LM339 que consta de cuatro comparadores de tensión encapsulados en un DIP de 14 patillas. Cada comparador posee una entrada (+) y (-), y una salida. La tensión a la salida es igual a la tensión de la fuente de alimentación mientras la tensión en la entrada (+) supera a la tensión en la entrada (-). Cuando esta condición se invierte, la tensión de salida es igual a 0v.
En el circuito propuesto, las entradas (+) de todos los comparadores se conectan a un valor de tensión fijo de 5v. Este valor está provisto por la referencia de tensión LM336. La patilla 1 de la referencia es de ajuste, se utiliza cuando se desea obtener una tensión distinta a la de 5v, en este circuito queda sin conectar.
Se puede observar una red resistiva de 5 resistencias (R1-R5) y un preset (RV1) conectada entre los bordes de la batería. La misma es un divisor de tensión al cual se conectan las entradas (-) de los comparadores según se puede ver en el esquema. Este divisor gracias a los valores de resistencias elegidos hace que la tensión en las entradas (-) sea próxima los 5v.
Una batería de plomo y ácido de 12v, como es sabido, en estado cargado tiene una tensión de salida de 12,7v en vació (es decir, sin conectarle la carga). A medida que se usa la batería y se va descargando esta tensión disminuye hasta alcanzar unos 11,7v cuando la batería esta totalmente descargada.
En el estado cargado se aplican 12,7v sobre el divisor tensión y la tensión presente en la entrada (-) de los cuatro comparadores es mayor a 5v. Esto significa que la tensión en (-) supera a la tensión en (+) que está fijada a los 5v de referencia. Por tal motivo, la salida de los cuatro comparadores es de 0v. Entonces, las ramas LED-resistor conectas en las salidas de los comparadores quedan sometidos a la tensión de la batería, esto hace circular una corriente de aproximadamente 10mA por cada led y estos se iluminan.
A medida que la carga de la batería va disminuyendo, también disminuye su tensión de salida. Debido a esto la tensión en cada entrada (-) de los comparadores también irá disminuyendo. Pero, debido a la distribución de los comparadores, la tensión en la entrada (-) de cada comparador difiere con la tensión de los demás. Si los ordenamos de menor a mayor, la tensión en la entrada (-) del comparador D será menor a las correspondientes tenciones en los comparadores C, B y A, la tensión en la entrada (-) del comparador C será mayor que en B y A, etc. En definitiva, la menor tensión en la (-) de los cuatro comparadores la tiene el D. El voltaje de la batería irá disminuyendo y llegara un momento cuando la tensión en esta entrada pasara a ser menor a 5v. En este momento la tensión de salida del comparador D se iguala a la tensión de la batería, la diferencia de potencial en la rama LED - resistor conectado en la salida del comparador D pasa a ser nula y la el led D5 se apaga.
Mediante un análisis similar, podemos concluir que a medida que la tensión de la batería va disminuyendo, disminuye la tensión en las entradas (-) y cuando esta pasa a ser menor a los 5v de referencia el led conectado al comparador se apaga. Los leds se irán apagando en este orden: D5, D4, D3, D2. Pero una imagen vale más que mil palabras, esta es una simulación realizada en el magnífico Excel del funcionamiento del circuito:
Cada columna representa el estado de los leds según el nivel de tensión en la batería (verde encendido, rojo - apagado).
Ya hemos explicado en detalle el funcionamiento del circuito. Ahora veremos su implementación.
El circuito se diseño de tal forma que cada led indica aproximadamente un 25% de carga de la batería, según se indica en la siguiente figura:
Entonces una vez armado el circuito debemos ajustarlo. Como sabemos los componentes electrónicos tienen una cierta dispersión, por ejemplo los resistores. Como el valor real de cada resistor puede diferir del valor indicado, nace la necesidad de ajuste del circuito. El ajuste se realiza con el preset RV1 según el procedimiento de a continuación:
1) Girar el preset totalmente hasta un extremo para que su valor sea cero (R5 quedaría conectado con el extremo negativo de la batería)
2) Asegurarse de que la batería está completamente cargada. Conectarla únicamente al circuito respetando la polaridad (es decir, no debe estar conectada a ningún otro dispositivo que no sea el circuito indicador).
3) Girar el preset hasta que se encienden todos los leds y fijarlo en esa posición.
Ahora, armado y ajustado, el circuito está listo para ser usado.
Listado de componentes
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1 R1 12k
3 R2-R4 220
1 R5 7,5K
1 R6 470
4 R7-R10 1k
1 U1 LM339
1 D1 LM336-5V0
4 D2-D5 LED
1 RV1 Preset 2K
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Por ultimo veamos los diagramas de distribución de pines del integrado DIP y TO92 utilizados:
Como comentario final, si invertimos los terminales (+) y (-) de todos los comparadores lo que obtenemos es un indicador de descarga! Es decir, los led se irán encendiendo a medida que disminuye la carga de la batería, quedando encendido los cuatro leds cuando la batería esta descargada. Esto mismo se puede lograr invirtiendo los cuatro leds y conectándolos al extremo negativo de la batería.
Actualización
Tras varios pedidos hice un PCB para este circuito. Pueden descargarlo desde aquí, a continuación algunas imagenes:
Algunos usuario me han enviado las fotos de sus circuitos armados, a quienes nuevamente le agradezco. Pueden verlas a continuación, invito a todos a compartir las fotos de sus proyectos armados!
Proyectos Electrónicos 
Comentarios
las resistencias tienen qe ser de algun material en especial o W determinado o no importa? gracias y disculpa mi ignorancia
Las resistencias manejan muy baja corriente, cualquier tipo y potencia esta bien (por ej., 1/8W)
Saludos
Muchas gracias por responder, serias tan amable de ayudarme con mi proyecto?
mi mail: mo1135
gracias nuevamente
Otra pregunta oye el valor de las resistencias r2,r4 y r6 son en ohms verdad?y las patitas 1, 2, 13 y 14 del l339 donde se conectan gracias.. saludos
La resistencia debería ser de un valor alto, digamos 100K. Ojo con la potencia, para 100K debería ser de 5W para no tener problemas. Tendrías que ajustarla mas o menos en 1/4, para tener entre pines 2 y 3 aprox. 12v. Vas a tener que jugar un poco con ambos potenciometros (este y el original del circuito) para hacer el ajuste.
R2, R4 y R6 son en ohm.
Con respecto a las patas 1,2,13,14 del L339, son las salidas de los 4 comparadores, fíjate en el circuito, esta muy claro. Esas patas se conectan a los resistores R7, R8, R9 y R10 respectivamente y de ahi, a los LEDs indicadores.
Fíjate mas abajo en los comentarios, hay un circuito impreso para bajar, por ahi te sirve para aclarar el panorama.
Saludos.
Saludos.
(es para un coche teledirigido que he modificado para que trabaje a 12 V y le he añadido un alternador pequeñito para que dure más la batería, pero quiero saber cómo de cargada está)
Imaginate que por ejemplo tengo la batería al 50% (con lo que se me iluminarian 2 leds), y de repente pongo en marcha el motor eléctrico, entonces el alternador (que va unido con un engranaje al motor eléctrico) girará, produciendo así una corriente de aproxiamdamente 14 V para cargar la batería, entonces el problema está en que esos casi 14 V también me llegan al indicador de carga, por lo que se iuminan todos los leds, y cuando dejo el coche quieto, el alternador se queda quieto y deja de producir corriente, con lo que se me vuelven a iluminar solo los 2 leds.
hola soy nuevo comentando aqui, tengo unos vagos conocimientos de mecanica y estoy estudiando la ingenieria en electronica y esta todo bien explicado aqui lo que te puede estar pasando es que tu bateria ya no sirva (que ya no retenga toda la carga) por eso tu carro cuando lo prendes prenden todos los leds ya que el alternador se encarga de surtir corriente y tension a todo tu auto y por eso produce aprox 14volts para cargar tu bateria de 12volts(en realidad las pilas quedan cargadas de 12.8 a 13.7 volts)y cuando apagas tu carro prenden solo 2 por que tu pila no retiene la carga..
checa con un multimetro tu bateria y si te da de 12.8volts para arriva con el motor apagado el auto, tu circuito esta mal, pero si te da menos tu pila esta mal.
a mi me paso algo similar... y en mi caso la bateria estaba mal... no retenia la carga....
espero y te sirva esto que te dije.....y responde si te sirvio si no para ver otras soluciones....
filefactory.com/.../...
Creo que esta bien, pero cualquier duda avísame. Saludos.
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Hechale un ojo, te incluyo el Docx por si quieres modificarlo y rehacer el pdf.
UN SALUDO.
P.D.: Lo he montado y va muy bien.
GRACIAS!!!
Saludos.
PD: Por causalidad, no tendrás alguna foto del circuito armado? Así también la agregamos. Gracias. Saludos.
UN SALUDO
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UN SALUDO.
Saludos.
UN SALUDO.
Un placer.
Por otro lado, las resistencia pueden ser de cualquier material y con 1/8W alcanza y sobra.
Saludos.
Gracias
bueno es que tengo entendido que para saber el nivel de carga neto de una batería no solo es suficiente sensar voltaje.
A que vos te refieres (medición de voltaje y corriente) es una forma de medir el consumo, y conocer con precisión el nivel de carga de la batería. De cualquier forma, la mayoría de los aparatos electrónicos censan tensión solamente y funciona muy bien :)
Saludos.
Es una buena idea, gracias otra vez.
Saludos.
En breve las publico aquí. Saludos
Es muy simple hacer lo que pides. En primer lugar, para medir la cantidad de carga, deberías medir la tensión de salida. Existe paneles digitales que te miden la tensión, como estos:
b9911af9.any.gs
Deberías ver de conseguir uno en tu casa de electrónica local.
Con respecto al amperimetro, es muy fácil conectar uno y son económicos! Saludos.
Deberían funcionar. Tendrías que hacer un buen ajuste del circuito para adaptar los niveles de cargado/descargado (tal como se describe en el articulo).
Pregunta OT: De que trata tu sitio web? No entendí la portada del chico esperando... (ya lo sé, soy muy chusma :)
Saludos!
Saludos.
Gracias anticipadas
Pero más que provar la batería quisíera adaptarlo para provar sensores de auto.
Los sensores manejan desde 0.5v hasta máximo 12v, pero este voltaje va subiendo y bajando, es decir, no es un voltaje fijo. Me serviría este circuito?
Sé que por las resistencias es probable que no, pero si es así que le podría cambiar?
Muchas gracias.
Sinceramente no entendí lo que necesitas. Me podrías comentar un poco más respecto a los sensores y porque / para-que necesitan los niveles de tensión indicados. La tensión sube producto del arranque del auto, o a la salida de los sensores?
Saludos.
0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0 V.... así sucesibamente.
En cambio si hace esto:
0.5, 1.3, 1.9, 2.3 V..... salteando, está mal.
Estas señales son emitidas mientras el carro está en marcha.
Lo que quiero que haga el circuito es que los LEDs se vayan iluminando según aumente el voltaje, así se puede gráficamente si el aumento es uniforme o salteado.
Creo que lo que te conviene para este caso es utilizar un microcontrolado r. Son muchos escalones de tensión las tenes que detectar, un circuito discreto sería muy complicado. Hay microcontrolado res que tienen conversores A/D incorporados, para este caso no necesitas demasiada precisión, uno de 10 bits alcanzaría.
Después, el micro controlaría los leds, encendiéndolos según el nivel de tensión de entrada. El programa sería super sencillo. También le podrías agregar mas cosas, como alerta por un cambio brusco, etc.
La otra opción el utilizar un circuito como el que usan los equipos de audio, donde una columna de leds sube/baja acorde al volumen de la música.
No se cual de los dos te sirve, yo me quedo con la opción del micro :)
Saludos.
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