Muchas aplicaciones comunes utilizan baterías como principal fuente de energía. Encontramos baterías en el coche, sistemas de iluminación de emergencia, máquinas industriales, no-breakes y en muchos otros casos. En este artículo mostramos un circuito simple con tres LED que indica el estado de una batería de 6 o 12 V. Por el uso de componentes discretos, se puede montar e instalar con facilidad en muchos equipos que necesitan ese tipo de monitoreo.
En muchas aplicaciones que utilizan baterías no es necesario implementar un monitor de estado sofisticado a base de instrumentos indicadores, paneles de cristal líquido o incluso microprocesador. Una configuración más simple que proporciona indicaciones de 3 posibles condiciones, descargada, débil o buena, ya es suficiente. Es justamente lo que proponemos en este artículo que se basa sólo en transistores, LED y diodos zener.
Dos transistores y dos diodos zener fijan las bandas de tensión que deben indicarse. Así, en el diagrama de la figura 1, proporcionamos los valores tanto para el monitoreo de baterías de 6 V como de 12 V.
Para una batería de 12 V el límite inferior de tensión es de 10 V y el límite superior es de 12 V. Así, tendremos una indicación de descargada a menos de 10 V, débil para tensiones entre 10 y 12 V y cargada para tensiones arriba de 12 V, recordando que en el caso de una batería automotriz la tensión normal cargada es de 13,6 V.
Por supuesto, dependiendo de la aplicación el lector puede fijar otras bandas de tensión cambiando el diodo zener. Como el consumo del circuito está prácticamente determinado por los LED, no tendremos un desgaste rápido de la batería causado por su presencia. Los LED, para mayor facilidad de indicación, deben ser de colores diferentes. En realidad, incluso se pueden utilizar LEDs tricolores, con las debidas modificaciones en el diseño de la placa de circuito impreso.
Nuestra sugerencia de placa de circuito impreso para este montaje se muestra en la figura 2.
Los diodos zener son de 400 mW, siendo sugeridos los de la serie BZX que son más comunes y pueden ser obtenidos en las tensiones indicadas para el proyecto. Para las baterías de 6 V los diodos deben ser de 4,7 V y 6,2 V y los resistores de R1 a R5 reducidos a 330 ohms.
Se pueden realizar experimentos para monitorear baterías de mayores tensiones, con cambios en los valores de los resistores de R1 a R5, de modo que las corrientes en los LED y zeners no superen los máximos admitidos por esos componentes. También se pueden cambiar los valores de los zeners para monitorear la tensión de las fuentes de alimentación.
Para utilizar el indicador de tensión basta con conectarlo en paralelo con la batería cuyo estado debe monitorearse.
Lista de material
Q1, Q2 - BC548 o equivalentes - transistores NPN de uso general
Z1 - 10 V x 400 mW - diodo zener
Z2 - 12 V x 400 mW - diodo zener
LED1 - LED amarillo común
LED2 - LED rojo común
LED3 - LED verde común
D1, D2 - 1N4148 o equivalentes - diodos de uso general
R1 a R5 - 560 ohms x 1/8 W - resistores
R6, R7 - 10 k ohms x 1/8 W - resistores
Varios:
Placa de circuito impreso, hilos, caja para montaje (opcional), soldadura, etc.
