دارة مؤشر شحن البطارية على المصابيح. دارة التحكم في شحن البطارية 12 فولت

عمل دائرة تحكم في شحن البطارية للسيارة

في هذا المقال أريد أن أخبركم عن كيفية التحكم التلقائي في الشاحن ، أي بحيث يتم إيقاف تشغيل الشاحن من تلقاء نفسه عند الانتهاء من الشحن ، وعندما ينخفض الجهد على البطارية ، يتم تشغيل الشاحن مرة أخرى.

لقد طلب مني والدي صنع هذا الجهاز ، نظرًا لأن المرآب يقع بعيدًا عن المنزل والركض للتحقق من شعور الشحن هناك ، والذي تم تعيينه لشحن البطارية ، ليس مريحًا للغاية. طبعا كان من الممكن شراء هذا الجهاز على علي ولكن بعد ادخال الدفع للتسليم زادت الرسوم في السعر وبالتالي تقرر القيام بذلك بنفسك. إذا أراد أي شخص شراء سبورة جاهزة ، فإليك الرابط .. http://ali.pub/1pdfut

لقد بحثت عن لوحة على الإنترنت بتنسيق .lay ، ولم أتمكن من العثور عليها. قررت أن أفعل كل شيء بنفسي. وقد قابلت Sprint Layout لأول مرة. لذلك ، لم أكن أعرف ببساطة عن العديد من الوظائف (على سبيل المثال ، قالب) ، لقد رسمت كل شيء يدويًا. من الجيد أن اللوحة ليست كبيرة ، كل شيء اتضح على ما يرام. ثم بيروكسيد الهيدروجين بحمض الستريك والنقش. لقد قمت بحفر جميع المسارات وحفر الثقوب. مزيد من اللحام للأجزاء ، حسنًا ، ها هي الوحدة النهائية

مخطط التكرار.

لوحة بتنسيق .lay تنزيل ...

أتمنى لك كل خير…

xn - 100 - j4dau4ec0ao.xn - p1ai

مؤشر بسيط لشحن البطارية وتفريغها

يعتمد مؤشر البطارية هذا على الصمام الثنائي Zener القابل للتعديل TL431. باستخدام مقاومين ، يمكن ضبط جهد الانهيار في النطاق من 2.5 فولت إلى 36 فولت.

سأقدم مخططين لاستخدام TL431 كمؤشر لشحن / تفريغ البطارية. الدائرة الأولى هي لمؤشر التفريغ ، والثانية لمؤشر مستوى الشحن.

الاختلاف الوحيد هو الإضافة الترانزستور npn، والتي ستعمل على تشغيل أي جهاز إرسال ، على سبيل المثال ، LED أو الجرس. فيما يلي طريقة لحساب المقاومة R1 وأمثلة لبعض الفولتية.

دائرة مؤشر تفريغ البطارية

يعمل الصمام الثنائي زينر بطريقة تجعله يبدأ في توصيل التيار عند تجاوز جهد معين عليه ، وهو الحد الذي يمكننا ضبطه باستخدام مقسم الجهد عبر المقاومات R1 و R2. في حالة وجود مؤشر تفريغ ، يجب تشغيل مؤشر LED عندما يكون جهد البطارية أقل من اللازم. لذلك ، يتم إضافة ترانزستور n-p-n إلى الدائرة.

كما ترى ، فإن الصمام الثنائي الزينر المنظم ينظم الإمكانات السلبية ، لذلك يضاف المقاوم R3 إلى الدائرة ، وتتمثل مهمتها في تشغيل الترانزستور عند إيقاف تشغيل TL431. هذا المقاوم هو 11 كيلو ، تم اختياره عن طريق التجربة والخطأ. يعمل المقاوم R4 على الحد من التيار على LED ، ويمكن حسابه باستخدام قانون أوم.

بالطبع ، يمكنك الاستغناء عن الترانزستور ، ولكن بعد ذلك سينطفئ مؤشر LED عندما ينخفض الجهد إلى ما دون المستوى المحدد - تكون الدائرة أقل. بالطبع ، لن تعمل هذه الدائرة بجهد منخفض بسبب نقص الجهد و / أو التيار الكافيين لتشغيل LED. هذه الدائرة لها عيب واحد ، وهو الاستهلاك الحالي الثابت ، في حدود 10 مللي أمبير.

دارة مؤشر شحن البطارية

الخامس هذه القضيةسيكون مؤشر الشحن قيد التشغيل باستمرار عندما يكون الجهد أكبر من ذلك الذي حددناه باستخدام R1 و R2. يعمل المقاوم R3 على تقييد التيار إلى الصمام الثنائي.

حان الوقت لما يحبه الجميع - علماء الرياضيات

لقد قلت بالفعل في البداية أنه يمكن تغيير جهد الانهيار من 2.5 فولت إلى 36 فولت من خلال إدخال "المرجع". لذا ، دعونا نحاول حساب شيء ما. افترض أن المؤشر يجب أن يضيء عندما ينخفض جهد البطارية عن 12 فولت.

يمكن أن تكون مقاومة المقاوم R2 بأي قيمة. ومع ذلك ، فمن الأفضل استخدام الأرقام المستديرة (لتسهيل العد) ، على سبيل المثال 1 كيلو (1000 أوم) ، 10 كيلو (10000 أوم).

يتم حساب المقاوم R1 باستخدام الصيغة التالية:

R1 = R2 * (Vo / 2.5V - 1)

لنفترض أن المقاوم R2 لديه مقاومة 1 كيلو (1000 أوم).

Vo هو الجهد الذي يجب أن يحدث عنده الانهيار (في حالتنا ، 12V).

R1 = 1000 * ((12 / 2.5) - 1) = 1000 (4.8 - 1) = 1000 * 3.8 = 3.8 كيلو (3800 أوم).

أي أن مقاومة المقاومات لـ 12V هي كما يلي:

وهنا قائمة صغيرة للكسالى. بالنسبة للمقاوم R2 = 1k ، ستكون المقاومة R1:

5 فولت - 1 كيلو
7.2 فولت - 1.88 ك
9 فولت - 2.6 كيلو
12 فولت - 3.8 كيلو
15 فولت - 5 كيلو
18 فولت - 6.2 كيلو
20 فولت - 7 كيلو
24 فولت - 8.6 كيلو

بالنسبة للجهد المنخفض ، على سبيل المثال ، 3.6 فولت ، يجب أن يتمتع المقاوم R2 بمقاومة أعلى ، على سبيل المثال ، 10 كيلو ، لأن الاستهلاك الحالي للدائرة سيكون أقل.

مصدر

www.joyta.ru

أبسط مؤشر لمستوى البطارية

الشيء الأكثر إثارة للدهشة هو أن دائرة مؤشر مستوى شحن البطارية لا تحتوي على أي ترانزستورات ، ولا دوائر دقيقة ، ولا ثنائيات زينر. يتم توصيل مصابيح LED والمقاومات فقط بطريقة توفر مؤشرًا لمستوى الجهد المطبق.

دارة المؤشر

يعتمد تشغيل الجهاز على جهد بدء تشغيل LED. أي LED هو جهاز أشباه الموصلات، التي لها نقطة حد للجهد ، فقط بعد تجاوزها التي تبدأ في العمل (اللمعان). على عكس المصباح المتوهج ، الذي يتميز بخصائص جهد تيار خطي تقريبًا ، فإن خاصية الصمام الثنائي زينر قريبة جدًا من LED ، مع منحدر تيار حاد مع زيادة الجهد. إذا قمت بتوصيل مصابيح LED في سلسلة مع المقاومات ، فإن كل LED سيبدأ التشغيل فقط بعد أن يتجاوز الجهد مجموع مصابيح LED في السلسلة لكل جزء من السلسلة على حدة. يمكن أن تتراوح عتبة الجهد لفتح أو بدء تشغيل LED من 1.8 فولت إلى 2.6 فولت ، وهذا يعتمد على العلامة التجارية المحددة ، ونتيجة لذلك ، يضيء كل LED فقط بعد أن يضيء السابق.

تجميع مؤشر مستوى البطارية

قمت بتجميع الدائرة على لوحة دائرة عالمية ، وقمت بلحام خرج العناصر معًا. للحصول على تصور أفضل ، أخذت مصابيح LED بألوان مختلفة. يمكن عمل مثل هذا المؤشر ليس فقط لستة مصابيح LED ، ولكن على سبيل المثال ، لأربعة. يمكنك استخدام المؤشر ليس فقط للبطارية ، ولكن لإنشاء مؤشر مستوى على مكبرات صوت الموسيقى. عن طريق توصيل الجهاز بإخراج مضخم الطاقة ، بالتوازي مع السماعة. يتيح لك ذلك مراقبة المستويات الحرجة لمكبر الصوت الخاص بك ، ويمكنك العثور على استخدامات أخرى لهذه الدائرة البسيطة جدًا حقًا.

sdelaysam-svoimirukami.ru

مؤشر انتهاء شحن البطارية على مصابيح LED

يعد مؤشر شحن البطارية أمرًا ضروريًا لأي سائق سيارة. تزداد أهمية مثل هذا الجهاز عدة مرات عندما ، لسبب ما ، في صباح شتوي بارد ، ترفض السيارة بدء التشغيل. في هذه الحالة ، يجدر تحديد ما إذا كنت تريد الاتصال بصديق حتى يأتي ويساعد في بدء التشغيل من بطاريته ، أو البطارية التي تم طلبها للعيش لفترة طويلة ، حيث يتم تفريغها دون المستوى الحرج.

لماذا تراقب صحة البطارية؟

تتكون بطارية السيارة من ست بطاريات متصلة على التوالي بجهد إمداد 2.1 - 2.16 فولت. عادة ، يجب أن تنتج البطارية 13-13.5 فولت. لا ينبغي السماح بتفريغ كبير للبطارية ، لأن هذا يقلل من الكثافة ، وبالتالي ترتفع درجة حرارة التجمد للكهارل.

كلما تآكلت البطارية ، قل وقت الشحن. في الموسم الدافئ ، لا يعد هذا أمرًا بالغ الأهمية ، ولكن في فصل الشتاء ، تُنسى أضواء وقوف السيارات في حالة التشغيل بحلول الوقت الذي يعودون فيه ، يمكن أن "تقتل" البطارية تمامًا ، وتحول المحتويات إلى قطعة من الجليد.

يمكنك أن ترى في الجدول درجة حرارة التجمد للكهارل ، اعتمادًا على حالة شحن الوحدة.

اعتماد درجة حرارة التجمد للكهارل على درجة شحن البطارية

كثافة المنحل بالكهرباء ، مجم / سم الشبل.	الجهد ، V (بدون تحميل)	الجهد ، V (مع حمولة 100 أ)	مستوى شحن البطارية ،٪	نقطة تجمد المنحل بالكهرباء ، غرام. درجة مئوية
1110	11,7	8,4	0,0	-7
1130	11,8	8,7	10,0	-9
1140	11,9	8,8	20,0	-11
1150	11,9	9,0	25,0	-13
1160	12,0	9,1	30,0	-14
1180	12,1	9,5	45,0	-18
1190	12,2	9,6	50,0	-24
1210	12,3	9,9	60,0	-32
1220	12,4	10,1	70,0	-37
1230	12,4	10,2	75,0	-42
1240	12,5	10,3	80,0	-46
1270	12,7	10,8	100,0	-60

يعتبر انخفاض مستوى الشحن إلى أقل من 70٪ أمرًا بالغ الأهمية. لا تستهلك جميع الأجهزة الكهربائية الخاصة بالسيارات الجهد ، بل تستهلك التيار. بدون تحميل ، حتى البطارية المفرغة للغاية يمكن أن تظهر جهدًا عاديًا. ولكن عند المستوى المنخفض ، أثناء بدء تشغيل المحرك ، سيكون هناك "انخفاض" قوي في الجهد ، وهو إشارة إنذار.

من الممكن ملاحظة الكارثة الوشيكة في الوقت المناسب فقط إذا تم تثبيت المؤشر مباشرة في المقصورة. إذا كانت السيارة ، أثناء تشغيلها ، تشير باستمرار إلى التفريغ ، فقد حان الوقت للذهاب إلى محطة الخدمة.

ما هي المؤشرات

تحتوي العديد من البطاريات ، خاصة البطاريات التي لا تحتاج إلى صيانة ، على مستشعر مدمج (مقياس الرطوبة) ، والذي يعتمد مبدأه على قياس كثافة الإلكتروليت.

يراقب هذا المستشعر حالة المنحل بالكهرباء وتكون قيمة مؤشراته نسبية. ليس من الملائم الصعود تحت غطاء السيارة عدة مرات للتحقق من حالة المنحل بالكهرباء في أوضاع التشغيل المختلفة.

تعتبر الأجهزة الإلكترونية أكثر ملاءمة لمراقبة حالة البطارية.

أنواع مؤشرات شحن البطارية

تُباع العديد من هذه الأجهزة في وكلاء السيارات ، وتختلف في التصميم والوظائف. تنقسم أجهزة المصنع بشكل تقليدي إلى عدة أنواع.

عن طريق طريقة الاتصال:

إلى مقبس ولاعة السجائر ؛
على الشبكة الداخلية.

بالمناسبة يتم عرض الإشارة:

التناظرية؛
رقمي.

مبدأ التشغيل هو نفسه بالنسبة لهم ، وتحديد مستوى شحن البطارية وعرض المعلومات في شكل مرئي.

رسم تخطيطىمؤشر

هناك العشرات من أنظمة التحكم المختلفة ، لكن النتائج متطابقة. يمكن تجميع هذا الجهاز بشكل مستقل عن مواد الخردة. يعتمد اختيار الدائرة والمكونات فقط على قدراتك وخيالك ونطاق أقرب متجر راديو.

فيما يلي رسم تخطيطي لفهم كيفية عمل مؤشر بطارية LED. يمكن تجميع مثل هذا النموذج المحمول "على الركبة" في بضع دقائق.

D809 - يحد الصمام الثنائي زينر 9 فولت الجهد على مصابيح LED ، ويتم تجميع أداة التفاضل نفسها على ثلاثة مقاومات. يتم تشغيل مؤشر LED بواسطة التيار في الدائرة. عند جهد 14 فولت وما فوق ، تكون القوة الحالية كافية لتوهج جميع مصابيح LED ، بجهد 12-13.5 فولت ، توهج VD2 و VD3 ، أقل من 12V - VD1.

يمكن تجميع إصدار أكثر تقدمًا مع الحد الأدنى من الأجزاء على مؤشر جهد الميزانية - الدائرة الدقيقة AN6884 (KA2284).

دائرة مؤشر مستوى شحن بطارية LED على مقارنة الجهد

تعمل الدائرة على مبدأ المقارنة. VD1 هو صمام زينر 7.6 فولت ، وهو بمثابة مصدر جهد مرجعي. R1 هو مقسم جهد. في الإعداد الأوليتم ضبطه في مثل هذا الوضع بحيث تضاء جميع مصابيح LED بجهد 14 فولت. يتم مقارنة الجهد الموفر للمدخلات 8 و 9 من خلال مقارنة ، ويتم فك النتيجة إلى 5 مستويات عن طريق إضاءة مصابيح LED المقابلة.

تحكم شحن البطارية

لمراقبة حالة البطارية أثناء تشغيل الشاحن ، نصنع وحدة تحكم في شحن البطارية. يمكن الوصول إلى دائرة الجهاز والمكونات المستخدمة إلى أقصى حد ، وفي نفس الوقت توفر التحكم الكامل في عملية إعادة شحن البطاريات.

مبدأ تشغيل وحدة التحكم هو كما يلي: بينما يكون الجهد على البطارية أقل من جهد الشحن ، يكون مؤشر LED الأخضر قيد التشغيل. بمجرد أن يساوي الجهد ، يفتح الترانزستور ، ويضيء مؤشر LED الأحمر. يؤدي تغيير المقاوم أمام قاعدة الترانزستور إلى تغيير مستوى الجهد المطلوب لفتح الترانزستور.

إنها دائرة تحكم متعددة الاستخدامات يمكن استخدامها لكل من بطاريات السيارات عالية الطاقة وبطاريات الليثيوم المصغرة.

svetodiodinfo.ru

كيف تصنع مؤشر شحن البطارية على المصابيح؟

يعتمد البدء الناجح لمحرك السيارة بشكل كبير على حالة شحن البطارية. يعد فحص الجهد بشكل منتظم في المحطات باستخدام جهاز قياس متعدد أمرًا غير مريح. يعد استخدام مؤشر رقمي أو تناظري موجود بجوار لوحة القيادة أكثر عملية. يمكن عمل أبسط مؤشر للبطارية يدويًا ، حيث تساعد خمسة مصابيح LED في تتبع التفريغ التدريجي للبطارية أو شحنها.

رسم تخطيطى

الرسم التخطيطي المدروس لمؤشر مستوى الشحن عبارة عن جهاز بسيط يعرض مستوى شحن بطارية 12 فولت (مجمع).
عنصرها الأساسي هو الدائرة المصغرة LM339 ، في حالة تجميع 4 مضخمات تشغيلية (مقارنات) من نفس النوع. يظهر العرض العام لـ LM339 وتخصيص الدبوس في الشكل.
ترتبط المدخلات المباشرة والعكسية للمقارنات من خلال فواصل مقاومة. يتم استخدام مؤشرات LED مقاس 5 مم كحمل.

يعمل الصمام الثنائي VD1 على حماية الدائرة الدقيقة من انعكاس القطبية العرضي. يحدد Zener diode VD2 الجهد المرجعي ، وهو مرجع للقياسات المستقبلية. تحد المقاومات R1-R4 من التيار عبر مصابيح LED.

مبدأ التشغيل

تعمل دائرة مؤشر شحن البطارية على مصابيح LED على النحو التالي. تم تثبيته بواسطة المقاوم R7 و zener diode VD2 ، يتم تغذية جهد يبلغ 6.2 فولت إلى مقسم مقاوم تم تجميعه من R8-R12. كما يتضح من الرسم التخطيطي ، يتم تشكيل الفولتية المرجعية بين كل زوج من هذه المقاومات مراحل مختلفة، والتي يتم تغذيتها للمدخلات المباشرة للمقارنات. في المقابل ، يتم دمج المدخلات العكسية مع بعضها البعض ومن خلال المقاومات R5 و R6 متصلة بأطراف بطارية التخزين (AKB).

في عملية شحن (تفريغ) البطارية ، يتغير الجهد عند المدخلات العكسية تدريجيًا ، مما يؤدي إلى تبديل بديل للمقارنات. ضع في اعتبارك تشغيل مكبر الصوت التشغيلي OP1 ، المسؤول عن الإشارة أعلى مستوى ممكنشحن البطارية. دعنا نضبط الحالة ، إذا كانت البطارية المشحونة بجهد 13.5 فولت ، فسيبدأ آخر مؤشر LED في الإضاءة. يتم حساب جهد العتبة عند دخله المباشر ، والذي سيضيء عنده هذا LED ، بواسطة الصيغة: UOP1 + = UCT VD2 - UR8، UCT VD2 = UR8 + UR9 + UR10 + UR11 + UR12 = I * (R8 + R9 + R10 + R11 + R12) I = UCT VD2 / (R8 + R9 + R10 + R11 + R12) = 6.2 / (5100 + 1000 + 1000 + 1000 + 10000) = 0.34 مللي أمبير ، UR8 = I * R8 = 0.34 مللي أمبير * 5.1 kΩ = 1.7 فولت UOP1 + = 6.2-1.7 = 4.5 فولت

هذا يعني أنه عند الوصول إلى إمكانات تزيد عن 4.5 فولت عند الإدخال العكسي ، سيتم تبديل مقارن OP1 وسيظهر مستوى الجهد المنخفض عند خرجه ، وسيضيء مؤشر LED. باستخدام هذه الصيغ ، يمكنك حساب الإمكانات عند المدخلات المباشرة لكل مضخم تشغيلي. تم العثور على الإمكانات عند المدخلات العكسية من المساواة: UOP1- = I * R5 = UBAT - I * R6.

ثنائي الفينيل متعدد الكلور وأجزاء التجميع

تتكون لوحة الدوائر المطبوعة من 40 × 37 مم من ثنائي الفينيل متعدد الكلور أحادي الجانب ، ويمكن تنزيله هنا. إنه مصمم لتركيب عناصر DIP من النوع التالي:

المقاومات MLT-0.125 W بدقة لا تقل عن 5٪ (سلسلة E24) R1 ، R2 ، R3 ، R4 ، R7 ، R9 ، R10 ، R11 - 1 كيلو أوم ، R5 ، R8 - 5.1 كيلو أوم ، R6 ، R12 - 10 كيلو أوم ؛
أي صمام ثنائي منخفض الطاقة VD1 بجهد عكسي لا يقل عن 30 فولت ، على سبيل المثال ، 1N4148 ؛
الصمام الثنائي Zener منخفض الطاقة VD2 بجهد استقرار يبلغ 6.2 فولت. على سبيل المثال ، KS162A ، BZX55C6V2 ؛
LED1-LED5 LEDs - نوع المؤشر AL307 من أي لون توهج.

يمكن استخدام هذه الدائرة ليس فقط لمراقبة الجهد على بطاريات 12 فولت. بعد إعادة حساب قيم المقاومات الموجودة في دوائر الإدخال ، نحصل على مؤشر LED لأي جهد مطلوب. للقيام بذلك ، يجب عليك تعيين عتبة الفولتية التي سيتم تشغيل مصابيح LED عندها ، ثم استخدام الصيغ لإعادة حساب المقاومة المذكورة أعلاه.

اقرأ نفس الشيء

ledjournal.info

دوائر مؤشر تفريغ بطارية ليثيوم أيون لتحديد مستوى شحن بطارية الليثيوم (على سبيل المثال ، 18650)

ما الذي يمكن أن يكون أكثر حزنًا من نفاد البطارية فجأة في كوادكوبتر أثناء الرحلة أو إيقاف تشغيل جهاز الكشف عن المعادن في مرج واعد؟ الآن ، إذا كان من الممكن فقط معرفة مدى قوة شحن البطارية مقدمًا! ثم يمكننا توصيل الشاحن أو وضع مجموعة جديدة من البطاريات دون انتظار العواقب المحزنة.

وهنا وُلدت الفكرة للتو لعمل نوع من المؤشرات التي ستعطي إشارة مسبقًا بأن البطارية ستنفد قريبًا. هواة الراديو في جميع أنحاء العالم ينفثون في تنفيذ هذه المهمة ، واليوم هناك عربة كاملة وعربة صغيرة من حلول الدوائر المختلفة - من الدوائر على ترانزستور واحد إلى الأجهزة المتطورة على المتحكمات الدقيقة.

انتباه! تشير الدوائر الواردة في المقالة فقط إلى وجود جهد كهربي منخفض على البطارية. لمنع التفريغ العميق ، يجب عليك فصل الحمولة يدويًا أو استخدام أجهزة التحكم في التفريغ.

الخيار رقم 1

لنبدأ ، ربما ، بدائرة بسيطة على الصمام الثنائي زينر والترانزستور:

دعونا نرى كيف يعمل.

طالما أن الجهد أعلى من عتبة معينة (2.0 فولت) ، فإن الصمام الثنائي زينر في حالة انهيار ، على التوالي ، يتم إغلاق الترانزستور ويتدفق كل التيار عبر مؤشر LED الأخضر. بمجرد أن يبدأ الجهد على البطارية في الانخفاض ويصل إلى قيمة 2.0V + 1.2V (انخفاض الجهد عند تقاطع القاعدة الباعث للترانزستور VT1) ، يبدأ الترانزستور في الفتح ويبدأ التيار في إعادة التوزيع بين كلا المصابيح.

إذا أخذنا مؤشر LED ثنائي اللون ، فسنحصل على انتقال سلس من الأخضر إلى الأحمر ، بما في ذلك النطاق المتوسط الكامل للألوان.

فرق الجهد الأمامي النموذجي في المصابيح ثنائية اللون هو 0.25 فولت (يضيء اللون الأحمر عند الجهد المنخفض). هذا الاختلاف هو الذي يحدد مساحة الانتقال الكامل بين الأخضر والأحمر.

وبالتالي ، على الرغم من بساطتها ، تسمح لك الدائرة بمعرفة أن البطارية قد بدأت في النفاد. بينما يبلغ جهد البطارية 3.25 فولت أو أكثر ، يكون مؤشر LED الأخضر قيد التشغيل. بين 3.00 و 3.25 فولت ، يبدأ اللون الأحمر في الاختلاط باللون الأخضر - وكلما اقترب من 3.00 فولت ، زاد اللون الأحمر. أخيرًا ، عند 3V ، يضيء اللون الأحمر النقي فقط.

عيب الدائرة هو تعقيد اختيار ثنائيات زينر للحصول على عتبة الاستجابة المطلوبة ، فضلاً عن الاستهلاك الحالي الثابت لترتيب 1 مللي أمبير. حسنًا ، من الممكن ألا يقدّر المكفوفون بالألوان هذه الفكرة بتغيير الألوان.

بالمناسبة ، إذا قمت بوضع ترانزستور من نوع مختلف في هذه الدائرة ، فيمكن جعله يعمل في الاتجاه المعاكس - سيحدث الانتقال من الأخضر إلى الأحمر ، على العكس من ذلك ، في حالة حدوث زيادة في المدخلات الجهد االكهربى. هذه دائرة معدلة:

الخيار رقم 2

تستخدم الدائرة التالية TL431 ، وهو منظم جهد دقيق.

يتم تحديد عتبة الاستجابة بواسطة مقسم الجهد R2-R3. مع التصنيفات الموضحة في الرسم التخطيطي ، تبلغ 3.2 فولت. عندما ينخفض الجهد على البطارية إلى هذه القيمة ، تتوقف الدائرة المصغرة عن تحويل مؤشر LED وتضيء. ستكون هذه إشارة إلى أن التفريغ الكامل للبطارية قريب جدًا (الحد الأدنى للجهد المسموح به في بنك ليثيوم أيون واحد هو 3.0 فولت).

إذا تم استخدام بطارية من عدة خلايا متصلة في سلسلة لتشغيل الجهاز بطارية ليثيوم أيون، ثم يجب توصيل الدائرة المذكورة أعلاه بكل بنك على حدة. في هذا الطريق:

لإعداد الدائرة ، نقوم بتوصيل مصدر طاقة قابل للتعديل بدلاً من البطاريات وباختيار المقاوم R2 (R4) نحقق اشتعال مؤشر LED في اللحظة التي نحتاجها.

الخيار رقم 3

وهنا رسم تخطيطي بسيط لمؤشر تفريغ بطارية ليثيوم أيون على ترانزستورين:
يتم تعيين عتبة الاستجابة بواسطة المقاومات R2 و R3. يمكن استبدال الترانزستورات السوفيتية القديمة بـ BC237 و BC238 و BC317 (KT3102) و BC556 و BC557 (KT3107).

الخيار رقم 4

دائرة تعتمد على اثنين من الترانزستورات ذات التأثير الميداني ، والتي تستهلك حرفيًا التيارات الدقيقة في وضع الاستعداد.

عندما تكون الدائرة متصلة بمصدر طاقة ، يتم تكوين جهد موجب عند بوابة الترانزستور VT1 باستخدام الفاصل R1-R2. إذا كان الجهد أعلى من جهد القطع لترانزستور تأثير المجال ، فإنه يفتح ويجذب البوابة VT2 إلى الأرض ، وبالتالي يغلقها.

في لحظة معينة ، عندما يتم تفريغ البطارية ، يصبح الجهد المأخوذ من الحاجز غير كافٍ لفتح VT1 ويغلق. وبالتالي ، يظهر الجهد عند بوابة العامل الميداني الثاني ، وهو قريب من جهد الإمداد. يفتح ويضيء الصمام. يشير توهج LED إلى الحاجة إلى إعادة شحن البطارية.

ستعمل الترانزستورات على أي قناة ذات جهد قطع منخفض (كلما كان ذلك أفضل). لم يتم اختبار أداء 2N7000 في هذه الدائرة.

الخيار رقم 5

على ثلاثة ترانزستورات:

أعتقد أن الرسم البياني لا يحتاج إلى شرح. بفضل المعامل الكبير. تقوية الثلاثة مراحل الترانزستور، تعمل الدائرة بشكل واضح للغاية - فالفرق من مائة فولت يكفي بين مصباح LED مضاء وغير مضاء. الاستهلاك الحالي مع الإشارة قيد التشغيل هو 3 مللي أمبير ، مع إيقاف تشغيل LED - 0.3 مللي أمبير.

على الرغم من المظهر الضخم للدائرة ، فإن اللوحة النهائية لها حجم متواضع إلى حد ما:

من جامع VT2 ، يمكنك أخذ إشارة تسمح بتوصيل الحمولة: 1 - مسموح ، 0 - محظور.

يمكن استبدال الترانزستورات BC848 و BC856 بـ BC546 و BC556 على التوالي.

الخيار رقم 6

أنا أحب هذه الدائرة لأنها لا تقوم فقط بتشغيل المؤشر ، ولكن أيضًا تقطع الحمل.

المؤسف الوحيد هو أن الدائرة نفسها لا تنطفئ من البطارية ، وتستمر في استهلاك الطاقة. وهي تأكل كثيرًا بفضل مصباح LED المشتعل باستمرار.

في هذه الحالة ، يعمل مصباح LED الأخضر كمصدر جهد مرجعي ، ويستهلك تيارًا يبلغ حوالي 15-20 مللي أمبير. للتخلص من هذا العنصر الشره ، بدلاً من مصدر الجهد المرجعي ، يمكنك استخدام نفس TL431 ، وتشغيله وفقًا للمخطط التالي *:

* قم بتوصيل الكاثود TL431 بالدبوس الثاني من LM393.

رقم الخيار 7

دائرة تستخدم ما يسمى بمراقبي الجهد. يطلق عليهم أيضًا اسم المشرفين وأجهزة الكشف عن الجهد (أجهزة الكشف عن الجهد) وهي دوائر دقيقة متخصصة مصممة خصيصًا لمراقبة الجهد.

على سبيل المثال ، إليك دائرة تضيء بمصباح LED عندما ينخفض الجهد على البطارية إلى 3.1 فولت. مجمعة على BD4731.

موافق ، لا يمكن أن يكون أسهل! يحتوي BD47xx على خرج جامع مفتوح ويحد أيضًا من تيار الإخراج إلى 12 مللي أمبير. يتيح لك ذلك توصيل مصباح LED به مباشرةً ، دون تقييد المقاومات.

وبالمثل ، يمكنك تطبيق أي مشرف آخر على أي جهد كهربائي آخر.

فيما يلي بعض الخيارات الأخرى للاختيار من بينها:

عند 3.08 فولت: TS809CXD ، TCM809TENB713 ، MCP103T-315E / TT ، CAT809TTBI-G ؛
عند 2.93 فولت: MCP102T-300E / TT ، TPS3809K33DBVRG4 ، TPS3825-33DBVT ، CAT811STBI-T3 ؛
سلسلة MN1380 (أو 1381 ، 1382 - تختلف فقط في الحالة). لأغراضنا ، فإن الخيار مع الصرف المفتوح هو الأنسب ، كما يتضح من الرقم الإضافي "1" في تعيين الدائرة الدقيقة - MN13801 ، MN13811 ، MN13821. يتم تحديد جهد الزناد بواسطة مؤشر الحرف: MN13811-L هو 3.0 فولت فقط.

يمكنك أيضًا أن تأخذ النظير السوفيتي - KR1171SPkhkh:

اعتمادًا على التعيين الرقمي ، سيكون جهد الكشف مختلفًا:

شبكة الجهد ليست مناسبة جدًا لمراقبة بطاريات الليثيوم ، لكنني أعتقد أنه لا يستحق التخلص تمامًا من هذه الدائرة الدقيقة.

تتمثل المزايا التي لا جدال فيها في الدوائر على شاشات الجهد في استهلاك الطاقة المنخفض للغاية في حالة إيقاف التشغيل (وحدات وحتى أجزاء من الأمبيرات الدقيقة) ، فضلاً عن بساطتها الشديدة. غالبًا ما تكون الدائرة بأكملها مناسبة تمامًا لمسامير LED:

لجعل مؤشر التفريغ أكثر وضوحًا ، يمكن تحميل خرج كاشف الجهد بمصباح LED وامض (مثل سلسلة L-314). أو يمكنك تجميع أبسط "وميض" على ترانزستورات ثنائية القطب بنفسك.

فيما يلي مثال لدائرة جاهزة تُعلم عن نفاد البطارية باستخدام مؤشر LED وامض:

ستتم مناقشة دائرة أخرى بمصباح LED وامض أدناه.

الخيار رقم 8

دائرة باردة تؤدي إلى وميض مؤشر LED إذا كان الجهد الكهربائي قيد التشغيل بطارية ليثيومتنخفض إلى 3.0 فولت:

تتسبب هذه الدائرة في وميض LED فائق السطوع مع دورة عمل بنسبة 2.5٪ (أي وقفة طويلة - وميض قصير - وقفة مرة أخرى). هذا يسمح لنا بتقليل الاستهلاك الحالي إلى قيم سخيفة - في حالة إيقاف التشغيل ، تستهلك الدائرة 50 nA (nano!) ، وفي وضع وامض LED - 35 μA فقط. هل يمكنك اقتراح شيء أكثر اقتصادا؟ من غير المرجح.

كما ترى ، يتم تقليل تشغيل معظم دوائر التحكم في التفريغ إلى مقارنة جهد مرجعي معين بجهد متحكم فيه. في المستقبل ، يتم تضخيم هذا الاختلاف وتشغيل / إيقاف تشغيل LED.

عادة ، يتم استخدام مرحلة الترانزستور أو مضخم تشغيلي متصل بدائرة مقارنة كمضخم للفرق بين الجهد المرجعي والجهد على بطارية الليثيوم.

ولكن هناك حل آخر. عناصر المنطق - يمكن استخدام العاكسات كمكبر للصوت. نعم ، هذا استخدام غير قياسي للمنطق ، لكنه يعمل. يتم عرض مخطط مماثل في الإصدار التالي.

الخيار رقم 9

دائرة 74HC04.

يجب أن يكون جهد تشغيل الصمام الثنائي زينر أقل من جهد التشغيل للدائرة. على سبيل المثال ، يمكنك أن تأخذ ثنائيات زينر عند 2.0 - 2.7 فولت. يتم ضبط ضبط دقيق لعتبة الاستجابة بواسطة المقاوم R2.

تسحب الدائرة حوالي 2 مللي أمبير من البطارية ، لذلك يجب أيضًا تشغيلها بعد مفتاح الطاقة.

الخيار رقم 10

إنه ليس حتى مؤشر تفريغ ، بل هو مقياس جهد LED كامل! يوفر المقياس الخطي المكون من 10 مصابيح LED مؤشرًا واضحًا على حالة البطارية. يتم تنفيذ جميع الوظائف على دائرة واحدة LM3914 واحدة فقط:

يقوم الحاجز R3-R4-R5 بتعيين الفولتية الدنيا (DIV_LO) والعليا (DIV_HI). وفقًا للقيم الموضحة في الرسم التخطيطي ، يتوافق توهج مؤشر LED العلوي مع جهد 4.2 فولت ، وعندما ينخفض الجهد إلى أقل من 3 فولت ، سينطفئ آخر مؤشر LED (أقل).

من خلال توصيل دبوس 9 من الدائرة المصغرة بـ "الأرض" ، يمكنك تبديله إلى وضع "النقطة". في هذا الوضع ، يضيء مؤشر LED واحد فقط ، وهو ما يتوافق مع جهد الإمداد. إذا تُركت كما في الرسم التخطيطي ، فسوف يتوهج مقياس كامل من مصابيح LED ، وهو أمر غير منطقي من وجهة نظر الكفاءة.

يجب أن تؤخذ المصابيح الحمراء فقط كمصابيح LED ، لأن لديهم أدنى جهد أمامي أثناء التشغيل. إذا أخذت ، على سبيل المثال ، مصابيح LED زرقاء ، فعندما تنخفض طاقة البطارية إلى 3 فولت ، فمن المرجح ألا تضيء على الإطلاق.

الدائرة الدقيقة نفسها تستهلك حوالي 2.5 مللي أمبير ، بالإضافة إلى 5 مللي أمبير لكل مصباح LED مضاء.

يمكن اعتبار عيب الدائرة استحالة التعديل الفردي لعتبة الإشعال لكل LED. يمكنك فقط تعيين القيم الأولية والنهائية ، وسوف يقسم الحاجز المدمج في الدائرة المصغرة هذه الفترة إلى 9 أجزاء متساوية. ولكن ، كما تعلم ، بالقرب من نهاية التفريغ ، يبدأ الجهد الكهربائي للبطارية في الانخفاض بسرعة كبيرة. يمكن أن يكون الفرق بين البطاريات المفرغة 10٪ و 20٪ أعشار فولت ، وإذا قارنت نفس البطاريات ، فقط 90٪ و 100٪ فارغة ، يمكنك رؤية فرق فولت كامل!

يوضح الرسم البياني النموذجي لتفريغ بطارية Li-ion ، الموضح أدناه ، بوضوح هذا الظرف:

وبالتالي ، فإن استخدام مقياس خطي للإشارة إلى درجة تفريغ البطارية لا يبدو مناسبًا للغاية. نحتاج إلى دائرة تسمح لك بتعيين قيم الجهد الدقيقة التي يضيء عندها هذا أو ذاك LED.

يتم توفير التحكم الكامل في لحظات تشغيل مصابيح LED من خلال الرسم التخطيطي أدناه.

رقم الخيار 11

هذه الدائرة عبارة عن مؤشر بطارية / بطارية مكون من 4 أرقام. يتم تنفيذه على أربعة مكبرات تشغيل متضمنة في الدائرة الدقيقة LM339.

الدائرة تعمل حتى جهد 2 فولت ، وتستهلك أقل من ملي أمبير (باستثناء LED).

بالطبع ، لتعكس القيمة الحقيقية لسعة البطارية المستهلكة والمتبقية ، من الضروري مراعاة منحنى تفريغ البطارية المستخدمة (مع مراعاة تيار الحمل) عند إعداد الدائرة. سيسمح لك ذلك بتعيين قيم جهد دقيقة تتوافق مع ، على سبيل المثال ، 5٪ -25٪ -50٪ -100٪ من السعة المتبقية.

الخيار رقم 12

وبالطبع ، يتم فتح النطاق الأوسع عند استخدام ميكروكنترولر مع مصدر جهد مرجعي مدمج ووجود مدخلات ADC. هنا تقتصر الوظيفة فقط على خيالك ومهاراتك في البرمجة.

كمثال ، سوف نعطي أبسط مخططعلى وحدة تحكم ATMega328.

على الرغم من أنه هنا ، لتقليل أبعاد اللوحة ، سيكون من الأفضل أخذ ATTiny13 المكون من 8 أرجل في حزمة SOP8. ثم سيكون رائعًا بشكل عام. لكن اجعل هذا واجبك المنزلي.

يؤخذ LED ثلاثي الألوان (من قطاع الصمام) ، ولكن فقط اللونين الأحمر والأخضر.

يمكن تنزيل البرنامج النهائي (رسم تخطيطي) من هذا الرابط.

يعمل البرنامج على النحو التالي: يتم استقصاء جهد الإمداد كل 10 ثوانٍ. بناءً على نتائج القياس ، يتحكم MK في المصابيح باستخدام PWM ، والذي يسمح لك بالحصول على ظلال مختلفة من الضوء عن طريق مزج الألوان الحمراء والخضراء.

تنتج البطارية المشحونة حديثًا حوالي 4.1 فولت - المؤشر الأخضر قيد التشغيل. أثناء الشحن ، يوجد جهد كهربائي يبلغ 4.2 فولت على البطارية ، بينما يومض مؤشر LED الأخضر. بمجرد أن ينخفض الجهد الكهربائي إلى أقل من 3.5 فولت ، سيبدأ مؤشر LED الأحمر في الوميض. ستكون هذه إشارة إلى أن البطارية فارغة تقريبًا وقد حان الوقت لشحنها. في باقي نطاق الجهد ، يتغير لون المؤشر من الأخضر إلى الأحمر (حسب الجهد).

الخيار رقم 13

حسنًا ، بالنسبة لوجبة خفيفة ، أقترح خيار إعادة صياغة لوحة الحماية القياسية (تسمى أيضًا أجهزة التحكم في الشحن والتفريغ) ، والتي تحولها إلى مؤشر على نفاد البطارية.

يتم استخراج هذه اللوحات (وحدات PCB) من البطاريات القديمة الهواتف المحمولةعلى نطاق صناعي تقريبًا. ما عليك سوى التقاط بطارية مهملة من هاتف محمول في الشارع ، ووضعها في متناول يديك. تخلص من الباقي بشكل صحيح.

انتباه!!! توجد لوحات تتضمن حماية من التفريغ الزائد بجهد منخفض بشكل غير مقبول (2.5 فولت وأقل). لذلك ، من بين جميع اللوحات التي لديك ، تحتاج فقط إلى تحديد تلك النسخ التي تعمل بالجهد الصحيح (3.0-3.2 فولت).

غالبًا ما تكون لوحة PCB مثل هذا:

Microassembly 8205 عبارة عن 2 ملي أوم بيك آب ميداني مجمعة في عبوة واحدة.

بعد إجراء بعض التغييرات على الدائرة (الموضحة باللون الأحمر) ، نحصل على مؤشر ممتاز لتفريغ بطارية ليثيوم أيون ، والتي لا تستهلك عمليًا التيار عند إيقاف تشغيلها.

نظرًا لأن الترانزستور VT1.2 مسؤول عن فصل الشاحن عن بنك البطارية عند الشحن الزائد ، فهو غير ضروري في دائرتنا. لذلك ، استبعدنا تمامًا هذا الترانزستور من العمل عن طريق كسر دائرة التصريف.

يحدد المقاوم R3 التيار من خلال LED. يجب تحديد مقاومته بطريقة تجعل توهج LED ملحوظًا بالفعل ، لكن الاستهلاك الحالي ليس مرتفعًا جدًا.

بالمناسبة ، يمكنك حفظ جميع وظائف وحدة الحماية ، وجعل الإشارة باستخدام ترانزستور منفصل يتحكم في LED. أي أن المؤشر سيضيء في نفس الوقت مع فصل البطارية في وقت التفريغ.

بدلاً من 2N3906 ، فإن أي ترانزستور pnp منخفض الطاقة متوفر في متناول اليد سيفي بالغرض. لا يمكن ببساطة لحام LED مباشرة. تيار الإخراج للدائرة الدقيقة التي تتحكم في المفاتيح صغير جدًا ويحتاج إلى تضخيمه.

يرجى مراعاة حقيقة أن دوائر مؤشر التفريغ نفسها تستهلك طاقة البطارية! لتجنب التفريغ غير المسموح به ، قم بتوصيل دوائر المؤشر بعد مفتاح الطاقة أو استخدم دوائر الحماية لمنع التفريغ العميق.

نظرًا لأنه ، على الأرجح ، ليس من الصعب التخمين ، يمكن استخدام الدوائر والعكس صحيح - كمؤشر شحن.

electro-shema.ru

مؤشر لفحص ومراقبة مستوى شحن البطارية

كيف يمكنك عمل مؤشر جهد بسيط لبطارية 12 فولت ، والتي تستخدم في السيارات والدراجات البخارية وغيرها من المعدات؟ بعد فهم مبدأ تشغيل دائرة المؤشر والغرض من أجزائها ، يمكن ضبط الدائرة على أي نوع من البطاريات القابلة لإعادة الشحن تقريبًا ، مما يؤدي إلى تغيير تصنيفات المكونات الإلكترونية المقابلة.

ليس سراً أنه من الضروري التحكم في تفريغ البطاريات ، حيث أن لديها جهد عتبة. عند التفريغ دون عتبة الجهد في البطارية ، سيتم فقد جزء كبير من قدرتها ، ونتيجة لذلك ، لن تتمكن من توصيل التيار المعلن ، وشراء واحدة جديدة ليست متعة رخيصة.

سيعطي الرسم التخطيطي مع التصنيفات المشار إليها فيه معلومات تقريبية حول الجهد عند أطراف البطارية باستخدام ثلاثة مصابيح LED. يمكن أن تكون مصابيح LED من أي لون ، ولكن يوصى باستخدامها كما هو موضح في الصورة ، فهي ستعطي فكرة مرتبطة بشكل أوضح عن حالة البطارية (الصورة 3).

في حالة تشغيل مصباح LED الأخضر ، يكون جهد البطارية ضمن النطاق الطبيعي (من 11.6 إلى 13 فولت). الأبيض في وضع التشغيل - الجهد 13 فولت أو أكثر. عندما يكون مؤشر LED الأحمر في وضع التشغيل - من الضروري فصل الحمل ، يجب إعادة شحن البطارية بتيار 0.1 أمبير ، نظرًا لأن جهد البطارية أقل من 11.5 فولت ، فإن البطارية فارغة أكثر من 80 ٪.

انتبه ، هذه قيم تقريبية ، قد تكون هناك اختلافات ، كل هذا يتوقف على خصائص المكونات المستخدمة في الدائرة.

تتمتع مصابيح LED المستخدمة في الدائرة باستهلاك تيار منخفض جدًا ، أقل من 15 (مللي أمبير). يمكن لأولئك غير الراضين عن ذلك وضع زر اللباقة في الفجوة ، وفي هذه الحالة ، سيتم فحص البطارية عن طريق تشغيل الزر ، وتحليل لون مؤشر LED المضيء. يجب حماية اللوحة من الماء وتأمينها حتى البطارية. والنتيجة هي الفولتميتر البدائي مع مصدر ثابت للطاقة ، ويمكن التحقق من حالة البطارية في أي وقت.

اللوحة صغيرة جدًا - 2.2 سم ، وتستخدم الدائرة الدقيقة Im358 في حزمة DIP-8 ، ودقة المقاومات الدقيقة هي 1٪ ، باستثناء محددات التيار. يمكنك تثبيت أي مصابيح LED (3 مم ، 5 مم) بتيار 20 مللي أمبير.

تم إجراء التحكم باستخدام وحدة إمداد طاقة معملية تعتمد على مثبت خطي LM 317 ، واستجابة الجهاز واضحة ، وقد يتوهج مصباحان في وقت واحد. للضبط الدقيق ، يوصى باستخدام المقاومات للضبط (الصورة 2) ، بمساعدتهم يمكنك ضبط الفولتية بدقة أكبر حيث تضيء مصابيح LED. الجزء الرئيسي هو الدائرة الدقيقة LM393 أو LM358 (نظائر KR1401CA3 / KF1401CA3) ، حيث يوجد مقارنان (الصورة 5).

كما ترى من (الصورة 5) هناك ثمانية أرجل ، أربعة وثمانية هي الطاقة ، والباقي هي مدخلات ومخرجات المقارنة. دعنا نحلل مبدأ تشغيل أحدها ، هناك ثلاثة دبابيس ، ومدخلان (مباشر (غير مقلوب) "+" وعكس "-") مخرج واحد. يتم توفير الجهد المرجعي إلى "+" المقلوب (يتم مقارنة الجهد المقدم للمدخل المقلوب "-" معه). من الجهد المباشر) عند خرج الطاقة (+).

في الدائرة ، يتم تشغيل الصمام الثنائي زينر في الاتجاه المعاكس (الأنود إلى (-) ، الكاثود إلى (+)) ، كما يقولون ، تيار عمل ، مع استقراره جيدًا ، انظر إلى الرسم البياني (الصورة 7).

اعتمادًا على جهد وقوة ثنائيات زينر ، يختلف التيار ، وتشير الوثائق إلى الحد الأدنى للتيار (Iz) والحد الأقصى لاستقرار التيار (Izm). من الضروري تحديد المطلوب في الفاصل الزمني المحدد ، على الرغم من أن الحد الأدنى سيكون كافياً ، فإن المقاوم يجعل من الممكن تحقيق القيمة الحالية المطلوبة.

دعنا نتعرف على الحساب: إجمالي الجهد هو 10 فولت ، الصمام الثنائي زينر مصمم لـ 5.6 فولت ، لدينا 10-5.6 = 4.4 فولت ، وفقًا للوثائق ، دقيقة Ist = 5 مللي أمبير. نتيجة لذلك ، لدينا R = 4.4 فولت / 0.005 أ = 880 أوم. من الممكن حدوث انحرافات صغيرة في مقاومة المقاوم ، وهذا ليس ضروريًا ، والشرط الرئيسي هو تيار لا يقل عن Iz.

يتضمن مقسم الجهد ثلاثة مقاومات 100 kΩ ، 10 kΩ ، 82 kΩ. "يستقر" جهد معين على هذه المكونات السلبية ، ثم يتم تغذيته إلى المدخلات المقلوبة.

يعتمد الجهد على مستوى شحن البطارية. تعمل الدائرة على النحو التالي ، الصمام الثنائي زينر ZD1 5V6 الذي يوفر جهدًا قدره 5.6 فولت للمدخلات المباشرة (يُقارن الجهد المرجعي بالجهد عند المدخلات غير المباشرة).

في حالة التفريغ القوي للبطارية ، سيتم تطبيق جهد أقل على الإدخال غير المباشر للمقارن الأول مقارنةً بالإدخال المباشر. سيتم أيضًا توفير جهد أعلى لإدخال المقارنة الثانية.

نتيجة لذلك ، سيعطي الأول "-" عند الإخراج ، بينما يعطي الثاني "+" ، وسيضيء مؤشر LED الأحمر.

سوف يضيء مؤشر LED الأخضر إذا أعطى المقارن الأول "+" ، والثاني "-". سوف يضيء مؤشر LED الأبيض إذا قام مقارنان بتطبيق "+" على الإخراج ، وللسبب نفسه ، يمكن أن تضيء المصابيح الخضراء والبيضاء في نفس الوقت.

في الممارسة الحديثة ، لا تزال هناك سيارات لا تحتوي على كمبيوتر داخلي أو شاشة بها مؤشر لشحن البطارية. التحرك بدون مؤشر محفوف بالتوقف التام للمحرك وعدم القدرة على تشغيله في المستقبل.

يحتوي مؤشر شحن البطارية على وظيفتين: يوضح شحن تيار البطارية من المولد وكمية شحن البطارية بشكل إعلامي. هناك عدة طرق لإصلاح هذا الخلل في السيارة. واحد منهم هو أبسط ، تفعل ذلك بنفسك جهاز يظهر شحن البطارية.

في المصادر المتاحة ، هناك العديد من المقترحات لتصنيع دائرة تيار رقمي لمثل هذا الجهاز. لها شكل بسيط إلى حد ما. يتطلب ذلك مهارات في لحام مكونات الراديو والرغبة في تجميع الجهاز بيديك. حدد LED ، الصمام الثنائي زينر ، اللوح والمقاومات. تظهر دائرة مؤشر شحن البطارية في الشكل أدناه.

مبدأ التشغيل

يمكن لمؤشر LED ، بفضل وجود ثلاثة ألوان LED ، أن يشير إلى المراحل المختلفة لتيار الشحن. ابدأ الشحن. منتصف العمل. تحذير إنهاء العملية. تمنحنا هذه الدائرة القدرة على التحكم في دورة عمل البطارية بالكامل.

يعد لحام الأجزاء بيديك أمرًا سهلاً ، ولكن أولاً ، قم بإجراء اختبار باستخدام جهاز اختبار. إذا كانت جميع الأجزاء في حالة جيدة ، فيمكنك إجراء تجميع وفقًا للمخطط. يسمى خرج LED جهاز الاختبار. أوجد ناتج الجهد المنخفض من ستة إلى أحد عشر فولتًا.

هذا هو الصمام الأحمر. أحد عشر إلى ثلاثة عشر فولتًا - أصفر. أكثر من ثلاثة عشر - سيكون هناك مؤشر LED أخضر. تحتوي الدائرة على مجموعة بسيطة من الأجزاء وتعمل بشكل موثوق.

مثير للإعجاب!توفر البطارية جهدًا معينًا لمصباح LED. تضيء. هذه هي الطريقة التي نحدد بها بداية ونهاية شحن البطارية.

إذا لم يكن لديك أي مكونات ، فأنت بحاجة إلى إلقاء نظرة على مخططات مماثلة على الإنترنت وتعديل الجهاز بيديك. ستظهر الدائرة أيضًا مؤشرًا موثوقًا لشحنة البطارية الحالية.

من المهم بالنسبة للسيارة ألا تعمل الحلبة طوال الوقت ، ولكن فقط عندما كان السائق يقودها. يوصى ، بعد الانتهاء من العمل بيديك ، بتركيب الجهاز الناتج أسفل عجلة القيادة وتوصيله بمفتاح الإشعال. في هذه الحالة ، لن يعمل المؤشر إلا عندما يكون محرك السيارة قيد التشغيل.

نرى أنه بعد انتهاء العمل ، يمكنك بأيديكم إنشاء مؤشر بطارية مناسب وضروري للتشغيل الموثوق للسيارة. تكلفة مثل هذا المنتج لن تكون عالية.

الأهمية!تسمح موثوقية المؤشر وراحة وضعه بالقضاء بشكل فعال على عدم تطوير المصممين - مصنعي السيارات.

من ناحية أخرى ، يبدو أن أي جهاز ، سواء كان سيارة أو أدوات مطبخ بسيطة ، مثالي وصقل من الناحية الفنية. لا يتطلب تدخل الفكر البشري والأيدي الكفؤة.

من ناحية أخرى ، سيكون هناك دائمًا "Kulibins" المختصة الذين لا يبدو هذا الجهاز مثاليًا ويتطلب تحسينًا ومراجعة تقنية.

هذا ما يعتمد عليه التقدم التقني التدريجي. وجد مؤشر مرئي يبدو بسيطًا ، ولكنه في نفس الوقت حيويًا لعملية شحن بطارية السيارة ، غير المصمم من قبل المصممين ، تطوره البسيط من قبل المعجبين العاديين بعالم العلوم والتكنولوجيا.

باستخدام مقاومين ، يمكن ضبط جهد الانهيار في النطاق من 2.5 فولت إلى 36 فولت.

الاختلاف الوحيد مضيفا n-p-nالترانزستور ، والذي يعمل على تشغيل أي جهاز إشارة ، على سبيل المثال ، LED أو الجرس. فيما يلي طريقة لحساب المقاومة R1 وأمثلة لبعض الفولتية.

يعمل الصمام الثنائي زينر بطريقة تجعله يبدأ في توصيل التيار عند تجاوز جهد معين عليه ، وهو الحد الذي يمكننا تعيينه باستخدام R1 و R2. في حالة وجود مؤشر تفريغ ، يجب تشغيل مؤشر LED عندما يكون جهد البطارية أقل من اللازم. لذلك ، يتم إضافة ترانزستور n-p-n إلى الدائرة.

في هذه الحالة ، سيكون مؤشر الشحن قيد التشغيل باستمرار عندما يكون الجهد أكبر من ذلك الذي حددناه باستخدام R1 و R2. يعمل المقاوم R3 على تقييد التيار إلى الصمام الثنائي.

حان الوقت لما يحبه الجميع - علماء الرياضيات

يتم حساب المقاوم R1 باستخدام الصيغة التالية:

R1 = R2 * (Vo / 2.5V - 1)

لنفترض أن المقاوم R2 لديه مقاومة 1 كيلو (1000 أوم).

Vo هو الجهد الذي يجب أن يحدث عنده الانهيار (في حالتنا ، 12V).

R1 = 1000 * ((12 / 2.5) - 1) = 1000 (4.8 - 1) = 1000 * 3.8 = 3.8 كيلو (3800 أوم).

أي أن مقاومة المقاومات لـ 12V هي كما يلي:

وهنا قائمة صغيرة للكسالى. بالنسبة للمقاوم R2 = 1k ، ستكون المقاومة R1:

5 فولت - 1 كيلو
7.2 فولت - 1.88 ك
9 فولت - 2.6 كيلو
12 فولت - 3.8 كيلو
15 فولت - 5 كيلو
18 فولت - 6.2 كيلو
20 فولت - 7 كيلو
24 فولت - 8.6 كيلو

لماذا تراقب صحة البطارية؟

يمكنك أن ترى في الجدول درجة حرارة التجمد للكهارل ، اعتمادًا على حالة شحن الوحدة.

اعتماد درجة حرارة التجمد للكهارل على درجة شحن البطارية
كثافة المنحل بالكهرباء ، مجم / سم الشبل.	الجهد ، V (بدون تحميل)	الجهد ، V (مع حمولة 100 أ)	مستوى شحن البطارية ،٪	نقطة تجمد المنحل بالكهرباء ، غرام. درجة مئوية
1110	11,7	8,4	0,0	-7
1130	11,8	8,7	10,0	-9
1140	11,9	8,8	20,0	-11
1150	11,9	9,0	25,0	-13
1160	12,0	9,1	30,0	-14
1180	12,1	9,5	45,0	-18
1190	12,2	9,6	50,0	-24
1210	12,3	9,9	60,0	-32
1220	12,4	10,1	70,0	-37
1230	12,4	10,2	75,0	-42
1240	12,5	10,3	80,0	-46
1270	12,7	10,8	100,0	-60

ما هي المؤشرات

تعتبر الأجهزة الإلكترونية أكثر ملاءمة لمراقبة حالة البطارية.

أنواع مؤشرات شحن البطارية

عن طريق طريقة الاتصال:

إلى مقبس ولاعة السجائر ؛
على الشبكة الداخلية.

بالمناسبة يتم عرض الإشارة:

التناظرية؛
رقمي.

مبدأ التشغيل هو نفسه بالنسبة لهم ، وتحديد مستوى شحن البطارية وعرض المعلومات في شكل مرئي.

رسم تخطيطي للمؤشر

كيف تصنع مؤشر شحن البطارية على المصابيح؟

فيما يلي رسم تخطيطي لفهم كيفية عمل مؤشر بطارية LED. يمكن تجميع مثل هذا النموذج المحمول "على الركبة" في بضع دقائق.

D809- يحد الصمام الثنائي زينر 9 فولت الجهد عبر مصابيح LED ، ويتم تجميع أداة التفاضل نفسها على ثلاث مقاومات. يتم تشغيل مؤشر LED بواسطة التيار في الدائرة. عند جهد 14 فولت وما فوق ، تكون القوة الحالية كافية لتوهج جميع مصابيح LED ، بجهد 12-13.5 فولت تتوهج VD2و VD3، أقل من 12 فولت - VD1.

يمكن تجميع إصدار أكثر تقدمًا مع الحد الأدنى من الأجزاء على مؤشر جهد الميزانية - شريحة AN6884 (KA2284).

دائرة مؤشر مستوى شحن بطارية LED على مقارنة الجهد

تعمل الدائرة على مبدأ المقارنة. VD1- ديود زينر 7.6 فولت ، وهو بمثابة مصدر جهد مرجعي. R1- مقسم الفولت. أثناء الإعداد الأولي ، يتم ضبطه في مثل هذا الموضع الذي تضاء فيه جميع مصابيح LED بجهد 14 فولت. يتم مقارنة الجهد الموفر للمدخلات 8 و 9 من خلال مقارنة ، ويتم فك النتيجة إلى 5 مستويات عن طريق إضاءة مصابيح LED المقابلة.

تحكم شحن البطارية

يمكن تجميع مؤشر LED لمستوى الشحن للبطارية التقليدية أو القابلة لإعادة الشحن ، حيث يتم تعيين جميع العتبات باستخدام مقاييس الجهد ، وفقًا للرسم التخطيطي الوارد في هذه المادة. ميزة كبيرة هي أنها تعمل مع بطاريات 3V إلى 28V.

دائرة مؤشر تفريغ البطارية

مؤشرات الصمام الثنائي الباعث للضوء هي نفسها أنواع مختلفةوتظهر الألوان الموصى بها في الرسم التخطيطي نفسه. نظرًا للاختلافات في انخفاض الجهد الأمامي ، يجب ضبط المقاومات المحددة الحالية للحصول على أفضل أداء وتوحيد. وفقًا لمخطط R18-R22 ، يتم تقديم نفس المقاومة - لاحظ أن هذه المقاومات لا ينبغي أن تكون متساوية في النهاية. ومع ذلك ، إذا كانت جميعها بنفس اللون ، فستكفي قيمة مقاومة واحدة.

لون LED - مستوى الشحن

أحمر: من 0 إلى 25٪
البرتقالي : 25 - 50%
أصفر : 50 - 75%
لون أخضر : 75 - 100%
أزرق:> 100٪ الجهد

هنا يعمل LM317 كمرجع بسيط 1.25 فولت.يجب أن يكون الحد الأدنى لجهد الدخل أعلى ببضعة فولت من جهد الخرج. الحد الأدنى لجهد الإدخال = 1.25 فولت + 1.75 فولت = 3 فولت. على الرغم من أن LM317 به حد أدنى لحمل ورقة البيانات يبلغ 5 مللي أمبير ، لم يتم العثور على مثيل لا يعمل عند 3.8 مللي أمبير. إنه المقاوم R5 (330 أوم) الذي يوفر الحد الأدنى من الحمل.

أثناء الاختبارات ، تم تقدير مستوى شحن بطارية 4.5 فولت ، ومن أجل ذلك تم تقديم الفولتية في الرسم التخطيطي. الإعداد على النحو التالي: أولاً ، يجب تحديد جهد التشغيل لكل مقارنة وفقًا لمستوى تفريغ البطارية ، ثم يجب تقسيم الجهد على عامل تقسيم مقسم الجهد. لذلك ، بالنسبة لبطارية 4.5 فولت ، يبدو الأمر كما يلي:

عتبة الجهد

4.8 فولت 1.12 فولت
4.5 فولت 1.05 فولت
4.2 0.98 فولت
3.9 فولت 0.91 فولت

تشغيل مؤشر حالة البطارية

الدائرة المصغرة LM317 U3 هي مصدر جهد مرجعي 1.25 فولت. تشكل المقاومات R5 و R6 مقسم جهد ، مما يقلل من جهد البطارية إلى مستوى قريب من الجهد المرجعي. U2A عبارة عن مضخم صوت ، لذلك بغض النظر عن مقدار التيار الذي تسحبه هذه العقدة ، يظل الجهد ثابتًا. توفر المقاومات R8 - R11 مقاومة عالية لمدخلات المقارنة. يتكون U1 من أربعة مقارنات تقارن الجهد المرجعي لمقاييس الجهد بجهد البطارية. Op-amp LM358 U2B - يعمل أيضًا كنوع من المقارنة الذي يتحكم في أدنى ترتيب LED.

عند قيم الجهد الحدي ، قد لا تتألق مصابيح LED بوضوح ، كقاعدة عامة ، يحدث الخفقان بين مصباحي LED متجاورين. لمنع ذلك ، تكون كمية الجهد الصغيرة موجبة استجابةتمت الإضافة عبر R14 - R17.

اختبار المؤشر

إذا تم إجراء الاختبار مباشرة من البطارية ، فيرجى ملاحظة أنه لا يتم توفير حماية قطبية عكسية. من الأفضل توصيل دائرة إمداد الطاقة مبدئيًا من خلال المقاوم 100 أوم للحد من الأعطال المحتملة. وبعد التأكد من صحة القطبية ، يمكن إزالة هذا المقاوم.

نسخة مبسطة من المؤشر

بالنسبة لأولئك الذين يرغبون في بناء جهاز أبسط ، يمكن التخلص من شريحة U2 وجميع الثنائيات وبعض المقاومات. ننصحك بالبدء بهذا الإصدار ، ثم بعد التأكد من أنه يعمل بشكل جيد ، قم بجمعها النسخة الكاملةمؤشر تفريغ البطارية. حظا سعيدا للجميع في انطلاقك!