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Schaltungsbeschreibung
Bei der Auto-Batterie findet in der überwiegenden Anzahl der
Fälle ein Blei-Akku Verwendung. Der ist robust genug, um den
rauhen Betriebsbedingungen zu widerstehen (z. B. Durchschüt-
teln und große Temperaturänderungen), und für ihn sprechen
außerdem die Preiswürdigkeit und das ausreichende Platzange-
bot im PKW.
Erstaunlicherweise wissen aber oftmals auch Vielfahrer kaum nä-
heres über dieses vielgeplagte Utensil, das für die gesamte Funk-
tion des Autos lebensnotwendig ist.
Diese Wissensmängel beginnen bei der richtigen Batteriepflege
und reichen bis zur Fehleinschätzung des Ladezustandes. Ein
Blei-Akku macht im Verlauf seines Ladezustandes ziemlich große
Spannungsänderungen durch.
Und so wundert es nicht, daß die 12-V-Nennspannung des Bord-
netzes nach oben hin erst bei 13,8 V begrenzt wird (Regler-Ein-
satz), und daß ein unterkühlter Akku kaum noch 11 V auf die
Beine (sprich: an die Klemmen) bringt. Diese Spannungsschwan-
kungen sind aber nur ein Indiz dafür, wie voll bzw. leer der Akku
ist, welche Kapazität er uns also zur Verfügung stellt.
Was liegt also näher, die Spannung des Bordnetzes ständig im
Auge zu behalten und uns so vor unliebsamen Überraschungen
zu schützen?
Mit der zehnstelligen LED-Zeile haben Sie jederzeit einen Über-
blick darüber, wie es Ihrem Akku „geht". Und im Zweifel können
Sie eben rechtzeitig mal nachladen, wenn die Heckscheiben-
heizung zu viel Strom abgezogen hat, oder Wasser nachgießen,
wenn die Sommerhitze zu Verdunstungen beiträgt.
Die Schaltung „lebt" von einem IC, das eigens für solche Überwa-
chungsaufgaben gebaut wurde. Es handelt sich um den 18 poli-
gen LED-Treiber LM 3914, der einen eng abgegrenzten Span-
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nungsbereich erfaßt und je nach aktueller Eingangsspannung
eine von zehn LEDs am Ausgang aktiviert.
Das ist wohlgemerkt etwas anderes als es ein normales Voltmeter
tut, das in der Regel einen geschlossenen, bei Null beginnenden
Bereich anzeigt; der LM 3914 dagegen pickt sich einen eng be-
grenzten Teilbereich heraus und teilt den in zehn Abschnitte ein.
Mit der jeweils eingeschalteten Leuchtdiode zeigt er an, an wel-
cher Stelle des derart gedehnten Bereichs die Eingangsspannung
liegt (Spreizung des Meßbereichs).
Hierzu erzeugt sich das IC aus der Versorgungsspannung an den
Pins 3&2 eine Spannungsreferenz (Anschluß 7), die gewisserma-
ßen die Meßlatte darstellt; sie beträgt hier typisch 2,15 V. Die an
Stift 5 eingespeiste Eingangsspannung ist die Meßgröße. Wenn
die sich zwischen den Grenzwerten bewegt, die mit Hilfe der bei-
den Spannungsteiler an den Anschlüssen 4 (untere Grenze) und
6 (obere Grenze) herrschen, leuchtet mindestens eine der zehn
Dioden (im Moment des Übergangs können es auch zwei sein).
Im IC liegen zehn Komparatoren in Reihe, die zwischen 1,0 V und
der eingestellten Spannungsreferenz aktiv werden. Die Meß-
spannung selbst und die Grenzwerte müssen also in der Regel
über Spannungsteiler so heruntergeteilt werden, daß sie sich in
diesen vom IC-Hersteller festgelegten Grenzen bewegen.
Beim Über- oder Unterschreiten der Grenzwerte bleiben alle
zehn LEDs dunkel, aber Ziel dieser Schaltung ist es eben, durch
Spreizung eines kleinen Bereichs eine größere Auflösung mit fei-
neren Stufen zu bekommen. Sehr vorteilhaft ist es außerdem,
daß die LEDs über Konstantstromquellen geschaltet werden, also
keine eigenen Vorwiderstände zur Strombegrenzung benötigen.
Passend zum Auto-Bordnetz und mit der schön „geraden" Stu-
fung von 0,5 V pro LED ist die Schaltung so dimensioniert, daß sie
(nach erfolgtem Abgleich) einen Meßbereich von 10,5...15 V über-
streicht; an der unteren Bereichsgrenze leuchtet also LED Nr.1,
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