MONTAJE / Medidor de pilas

Autor: Juan José Antoun (Valladolid)

DESCRIPCIÓN DEL MONTAJE, APLICACIÓN Y UTILIDADES

Hoy día tenemos a nuestro alrededor un gran número de aparatos que funcionan con pilas, ya sean normales o recargables. Y seguramente alguna vez hemos necesitado conocer su estado de carga, ya sea porque un aparato no funciona bien, o porque tenemos un montón de pilas acumuladas, y no sabemos cuál es su estado. Para hacer esta comprobación podemos recurrir a un polímetro, pero no basta con medir su tensión en vacío, porque esta medida no sería fiable, para que lo sea habría que colocar una carga, como puede ser una resistencia, lo que puede resultar un poco engorroso, además puede que no veamos con claridad, a través de una lectura de tensión, cuál es su estado.

Medidor de Pilas diagrama

Con este pequeño montaje podemos comprobar el estado de las pilas, de 1,5V y de 9V, de una manera muy sencilla, visualizando el estado de la pila mediante tres diodos LED. Cuando solamente se encienda el LED rojo, o ninguno de los tres, podemos decir que la pila está agotada, y nos podemos deshacer de ella (por supuesto en un contenedor apropiado, pues todos sabemos que contaminan el medio ambiente), esto ocurre para tensiones aproximadamente inferiores a 0,75V. Si se encienden los LED rojo y amarillo, la pila todavía se puede utilizar, y cuanto más brille el LED amarillo, más carga tendrá la pila, esto ocurre con tensiones comprendidas entre 0,8V y 1,3V aproximadamente. Y cuando se enciendan los tres la pila estará llena. El funcionamiento de este indicador a LED, es muy sencillo, cuando la tensión en extremos de C3 la tensión es baja, el camino más fácil para la corriente es a través de R6 y D5, ya que para que D4 y D3 se enciendan es necesario una tensión más alta, ya que los LED necesitan una tensión de aproximadamente 1,5V, y los LED están en serie. Cuando la tensión aumenta en extremos de C3, se llega a la tensión suficiente como para excitar a dos LED, esta corriente circulará a través de R5, que es el camino más corto. Y si sigue aumentando la tensión, se llegará a un nivel suficiente como para encender los tres diodos LED. Para medir las pilas de 9V hay que colocar una resistencia de 39 ohmios en serie con el medidor, y las indicaciones de los LED serán igual que para pilas de 1,5V.

De lo expuesto anteriormente, puede surgir la pregunta de cómo se pueden encender LEDS con una tensión inferior a 1,5V, pues bien, el circuito está basado en un multibibrador hecho con dos transistores bipolares, la tensión para que uno de estos transistores comience a conducir es de 0,65 V aproximadamente, tensión suficiente para que funcione nuestro multibibrador. En una de las salidas se conecta una bobina, que durante el tiempo de conducción de ese transistor (Q2), almacena energía, y durante el tiempo que Q2 permanece en corte la devuelve sumada con la de la pila, que después de ser rectificada por D2, y filtrada por C3, se consigue en extremos de C3 una tensión superior a la de la pila. Este es el principio de funcionamiento de un convertidor DC-DC elevador de tensión.

Esta tensión en extremos de C3, es más grande cuanto mayor sea la tensión de la pila, por lo que si en C3 conectamos un pequeño voltímetro hecho con diodos LED conseguimos medir la carga de la pila,

Anteriormente se mencionó que para medir el estado de una pila hace falta conectar una carga en la pila, esta carga la componen las resistencias R1 y R4, además de los diodos LED, la corriente que circula por la pila es de aproximadamente 200mA. Si eliminamos la carga conectada en C3, es decir: R5? R6, D3, D4 y D5. En extremos de C3 se obtienen 60V aproximadamente, con una tensión de entrada de 1,5V, por lo que podemos utilizar también el montaje para aumentar una tensión pequeña como la de una pila. El diodo DI sirve para evitar que la bobina se descargue por C2 a través de la base de Q1. Por la necesidad de incorporar este diodo, el valor de C2 es superior al de C1, para que así el tiempo de conducción de Q2 no sea muy bajo. Porque si los condensadores fuesen iguales, D1 haría que Q2 condujese durante menos tiempo, cosa que no interesa, porque se necesita que la bobina almacene bastante energía para conseguir una corriente suficiente que excite a los diodos LED.

PROCESO DE MONTAJE Y AJUSTE

Medidor de Pilas lista de componentesComo este montaje es sencillo, podemos montarlo en una placa para prototipos, para este caso tendremos en cuenta el patillaje de los transistores de la figura 1, pero también podemos fabricar el circuito impreso propuesto. En cualquier caso comenzaremos soldando las resistencias, condensadores y los diodos y transistores, por ese orden.

Para medir las pilas de 1,5V, podemos hacer unas pequeñas puntas de prueba con unos pequeños clavos, a los que se les suelde unos cables y se cubran en parte con funda termoretractil, estas puntas de prueba se conectarán al conector llamado 1,5V, la roja al terminal sin nombre y la negra al terminal llamado 1. Y para medir las pilas de 9V, se recomienda usar un conector para este tipo de pilas, a fin de no confundirnos y medir una pila de 9V con las puntas de medir las de 1,5V, porque se podría estropear el circuito. Este conector de 9V se conectara al conector llamado 9V, el cable rojo al terminal llamado 1, y el negro al terminal sin nombre.

Por último, por el tamaño del circuito impreso, podemos meter el montaje en un bote de un carrete de fotos. Para lo cual, doblaremos los LED con un ángulo de 90°, y se perforaran tres taladros en la tapa de 3mm para los LED.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

– Tensión de alimentación: Pilas de 1,5V y 9V.

– Corriente de prueba: 200mA, aprox.

– Medición: Mediante tres diodos LED.

 

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