DIY indikátor napětí baterie. Typy indikátorů nabití baterie

LED obvod indikátoru nabití baterie. 12V obvod řízení nabíjení baterie

Vytvoření řídicího obvodu nabíjení baterie pro auto

V tomto článku vám chci říci, jak provést automatickou kontrolu nad nabíječkou, to znamená, aby se nabíječka po dokončení nabíjení sama vypnula a při poklesu napětí baterie se nabíječka znovu zapnula.

Můj otec mě požádal, abych vyrobil toto zařízení, protože garáž se nachází trochu daleko od domova a běhat kolem, abych zkontroloval, jak se tam daří nabíječce nainstalované pro nabíjení baterie, není příliš pohodlné. Toto zařízení bylo samozřejmě možné zakoupit na Ali, ale po zavedení platby za doručení cena vzrostla, a proto bylo rozhodnuto vyrobit si domácí produkt vlastníma rukama. Pokud by si někdo chtěl koupit hotovou desku, zde je odkaz..http://ali.pub/1pdfut

Hledal jsem desku na internetu ve formátu .lay, ale nenašel jsem ji. Rozhodl jsem se udělat všechno sám. A poprvé jsem se seznámil s programem Sprint Layout. proto jsem o mnoha funkcích prostě nevěděl (třeba šablona), vše jsem kreslil ručně. Je dobře, že deska není tak velká, všechno dopadlo dobře. Dále peroxid vodíku s kyselinou citrónovou a leptání. Všechny cestičky jsem pocínoval a vyvrtal dírky. Následuje pájení dílů, Tak a tady je hotový modul

Vzor k opakování;

Deska ve formátu .lay ke stažení…

Vše nejlepší…

xn--100--j4dau4ec0ao.xn--p1ai

Jednoduchý indikátor nabití a vybití baterie

Tento indikátor nabití baterie je založen na nastavitelné zenerově diodě TL431. Pomocí dvou rezistorů lze nastavit průrazné napětí v rozsahu od 2,5 V do 36 V.

Uvedu dvě schémata pro použití TL431 jako indikátoru nabití/vybití baterie. První okruh je určen pro indikátor vybití a druhý pro indikátor úrovně nabití.

Jediný rozdíl je přídavek npn tranzistor, který zapne nějaký druh signalizačního zařízení, například LED nebo bzučák. Níže uvedu metodu pro výpočet odporu R1 a příklady pro některá napětí.

Obvod indikátoru slabé baterie

Zenerova dioda funguje tak, že při překročení určitého napětí na ní začne vést proud, jehož práh můžeme nastavit pomocí děliče napětí na rezistorech R1 a R2. V případě indikátoru vybití by měl indikátor LED svítit, když je napětí baterie nižší, než je požadováno. Proto je do obvodu přidán tranzistor n-p-n.

Jak vidíte, regulovatelná zenerova dioda reguluje negativní potenciál, takže do obvodu je přidán rezistor R3, jehož úkolem je sepnout tranzistor při vypnutí TL431. Tento odpor je 11k, vybraný metodou pokus-omyl. Rezistor R4 slouží k omezení proudu na LED, lze jej vypočítat pomocí Ohmova zákona.

Samozřejmě se obejdete bez tranzistoru, ale pak LED při poklesu napětí pod nastavenou úroveň zhasne - schéma níže. Samozřejmě, že takový obvod nebude fungovat při nízkém napětí kvůli nedostatku dostatečného napětí a / nebo proudu pro napájení LED. Tento obvod má jednu nevýhodu, kterou je stálý odběr proudu, kolem 10 mA.

Obvod indikátoru nabití baterie

V v tomto případě Indikátor nabití bude neustále svítit, když je napětí vyšší, než jaké jsme definovali pomocí R1 a R2. Rezistor R3 slouží k omezení proudu do diody.

Je čas na to, co má každý nejraději – na matematiku

Již na začátku jsem řekl, že průrazné napětí lze změnit z 2,5V na 36V přes vstup "Ref". Zkusme si tedy trochu spočítat. Předpokládejme, že indikátor by se měl rozsvítit, když napětí baterie klesne pod 12 voltů.

Odpor rezistoru R2 může mít libovolnou hodnotu. Nejlepší je však používat kulatá čísla (pro usnadnění počítání), například 1k (1000 ohmů), 10k (10 000 ohmů).

Rezistor R1 vypočítáme pomocí následujícího vzorce:

R1=R2*(Vo/2,5V - 1)

Předpokládejme, že náš rezistor R2 má odpor 1k (1000 Ohmů).

Vo je napětí, při kterém by mělo dojít k průrazu (v našem případě 12V).

R1=1000*((12/2,5)-1)= 1000(4,8-1)= 1000*3,8=3,8k (3800 Ohm).

To znamená, že odpor rezistorů pro 12V vypadá takto:

A tady je malý seznam pro lenochy. Pro rezistor R2=1k bude odpor R1:

  • 5V – 1k
  • 7,2V – 1,88k
  • 9V – 2,6k
  • 12V – 3,8k
  • 15V - 5k
  • 18V – 6,2k
  • 20V – 7k
  • 24V – 8,6k

Pro nízké napětí, například 3,6V, by měl mít odpor R2 vyšší odpor, například 10k, protože proudový odběr obvodu bude menší.

Zdroj

www.joyta.ru

Nejjednodušší indikátor stavu baterie

Nejúžasnější věc je, že obvod indikátoru úrovně nabití baterie neobsahuje žádné tranzistory, žádné mikroobvody, žádné zenerovy diody. Pouze LED a rezistory zapojeny tak, aby byla indikována úroveň přiváděného napětí.

Obvod indikátoru


Činnost zařízení je založena na počátečním spínacím napětí LED. Jakákoli LED je polovodičové zařízení, který má mezní bod napětí, teprve po jeho překročení začíná pracovat (svítit). Na rozdíl od žárovky, která má téměř lineární charakteristiku proud-napětí, je LED velmi blízká charakteristikám zenerovy diody s ostrým sklonem proudu, když se napětí zvyšuje. Pokud zapojíte LED do obvodu v sérii s odpory, pak se každá LED začne rozsvěcovat až poté, co napětí překročí součet LED diod v řetězu pro každý úsek řetězce zvlášť. Napěťový práh pro otevření nebo rozsvícení LED se může lišit od 1,8 V do 2,6 V. Vše závisí na konkrétní značce.V důsledku toho se každá LED rozsvítí až poté, co se rozsvítí předchozí.

Sestavení indikátoru úrovně nabití baterie


Obvod jsem sestavil na univerzální desce plošných spojů, výstupy prvků jsem k sobě připájel. Pro lepší vnímání jsem vzal LED diody různých barev.Takový indikátor lze vyrobit nejen se šesti LED, ale např. se čtyřmi.Indikátor lze použít nejen na baterii, ale vytvořit indikaci úrovně na hudbě Řečníci. Připojením zařízení k výstupu výkonového zesilovače paralelně k reproduktoru. Tímto způsobem lze monitorovat kritické úrovně pro reproduktorový systém.Pro tento skutečně velmi jednoduchý obvod lze nalézt další aplikace.

sdelaysam-svoimirukami.ru

LED indikátor nabití baterie

Indikátor nabití baterie je nezbytnou věcí v domácnosti každého motoristy. Relevance takového zařízení se mnohonásobně zvyšuje, když auto z nějakého důvodu odmítne nastartovat v chladném zimním ránu. V této situaci stojí za to se rozhodnout, zda zavolat příteli, aby vám pomohl začít s baterií, nebo zda baterie vybila na dlouhou dobu a vybila se pod kritickou úroveň.

Proč sledovat stav baterie?

Autobaterie se skládá ze šesti baterií zapojených do série s napájecím napětím 2,1 - 2,16V. Normálně by baterie měla produkovat 13 - 13,5 V. Významné vybití baterie by nemělo být povoleno, protože to snižuje hustotu a v důsledku toho zvyšuje teplotu tuhnutí elektrolytu.

Čím vyšší je opotřebení baterie, tím méně času vydrží nabití. V teplé sezóně to není kritické, ale v zimě mohou zapomenutá boční světla při zapnutí zcela „zabít“ baterii při jejím vrácení a proměnit její obsah v kus ledu.

V tabulce vidíte teplotu tuhnutí elektrolytu v závislosti na stupni nabití jednotky.

Závislost teploty tuhnutí elektrolytu na stavu nabití baterie
Hustota elektrolytu, mg/cm. krychleNapětí, V (bez zátěže)Napětí, V (se zátěží 100 A)Úroveň nabití baterie, %Teplota tuhnutí elektrolytu, gr. Celsia
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

Pokles úrovně nabití pod 70 % je považován za kritický. Všechny automobilové elektrické spotřebiče spotřebovávají proud, nikoli napětí. Bez zátěže může i silně vybitá baterie vykazovat normální napětí. Ale na nízké úrovni, během spouštění motoru, bude zaznamenán silný pokles napětí, což je alarmující signál.

Blížící se katastrofu je možné včas zaznamenat pouze v případě, že je indikátor instalován přímo v kabině. Pokud auto za jízdy neustále signalizuje vybití, je čas jít na čerpací stanici.

Jaké indikátory existují

Řada baterií, zejména bezúdržbových, má vestavěný senzor (vlhkoměr), jehož princip činnosti je založen na měření hustoty elektrolytu.

Tento senzor sleduje stav elektrolytu a relativní hodnotu jeho indikátorů. Není příliš vhodné několikrát vlézt pod kapotu auta, abyste zkontrolovali stav elektrolytu v různých provozních režimech.

Elektronická zařízení jsou pro sledování stavu baterie mnohem pohodlnější.

Typy indikátorů nabití baterie

Automobilové obchody prodávají mnoho těchto zařízení, lišících se designem a funkčností. Tovární zařízení jsou konvenčně rozdělena do několika typů.

Podle způsobu připojení:

  • do zásuvky zapalovače cigaret;
  • do palubní sítě.

Podle způsobu zobrazení signálu:

  • analogový;
  • digitální.

Princip fungování je stejný, určení úrovně nabití baterie a zobrazení informací ve vizuální podobě.

Schematický diagram indikátor

Existují desítky různých kontrolních schémat, ale poskytují stejné výsledky. Je možné sestavit takové zařízení svépomocí z odpadových materiálů. Výběr obvodu a součástek závisí pouze na vašich možnostech, fantazii a sortimentu nejbližší prodejny rádií.

Zde je schéma, abyste pochopili, jak funguje LED indikátor nabití baterie. Tento přenosný model lze sestavit „na koleni“ během několika minut.

D809 - 9V zenerova dioda omezuje napětí na LED a samotný diferenciátor je sestaven na třech rezistorech. Tento LED indikátor je spouštěn proudem v obvodu. Při napětí 14V a vyšším stačí proud k rozsvícení všech LED, při napětí 12-13,5V svítí VD2 a VD3, pod 12V - VD1.

Pokročilejší možnost s minimem dílů lze sestavit pomocí rozpočtového indikátoru napětí - čipu AN6884 (KA2284).

Obvod LED indikátoru úrovně nabití baterie na komparátoru napětí

Obvod pracuje na principu komparátoru. VD1 je zenerova dioda 7,6V, slouží jako zdroj referenčního napětí. R1 – dělič napětí. Na počáteční nastavení je nastavena do takové polohy, že při napětí 14V se rozsvítí všechny LED. Napětí přiváděné na vstupy 8 a 9 je porovnáno pomocí komparátoru a výsledek je dekódován do 5 úrovní, přičemž se rozsvítí odpovídající LED.

Regulátor nabíjení baterie

Pro sledování stavu baterie během provozu nabíječka, vyrábíme regulátor nabíjení baterie. Obvod zařízení a použité komponenty jsou maximálně dostupné a zároveň poskytují úplnou kontrolu nad procesem dobíjení baterie.

Princip činnosti regulátoru je následující: dokud je napětí na baterii pod nabíjecím napětím, svítí zelená LED. Jakmile se napětí vyrovná, tranzistor se otevře a rozsvítí se červená LED. Změnou odporu před bází tranzistoru se změní úroveň napětí potřebná k sepnutí tranzistoru.

Jedná se o univerzální monitorovací obvod, který lze použít jak pro vysoce výkonné autobaterie, tak pro miniaturní lithiové baterie.

svetodiodinfo.ru

Jak vytvořit indikátor nabití baterie pomocí LED?

Úspěšné nastartování motoru automobilu do značné míry závisí na stavu nabití baterie. Pravidelná kontrola napětí na svorkách multimetrem je nepohodlná. Mnohem praktičtější je použít digitální nebo analogový ukazatel umístěný vedle palubní desky. Sami si můžete vyrobit nejjednodušší indikátor nabití baterie, ve kterém pět LED diod pomáhá sledovat postupné vybíjení nebo nabíjení baterie.

Schematický diagram

Uvažované schéma zapojení indikátoru úrovně nabití je nejjednodušší zařízení, které zobrazuje úroveň nabití 12voltové baterie.
Jeho klíčovým prvkem je mikroobvod LM339, v jehož pouzdře jsou osazeny 4 operační zesilovače (komparátory) stejného typu. Celkový pohled na LM339 a přiřazení pinů je znázorněno na obrázku.
Přímé a inverzní vstupy komparátorů jsou připojeny přes odporové děliče. Jako zátěž se používají 5mm indikační LED diody.

Dioda VD1 slouží k ochraně mikroobvodu před náhodnými změnami polarity. Zenerova dioda VD2 nastavuje referenční napětí, které je standardem pro budoucí měření. Rezistory R1-R4 omezují proud přes LED.

Princip činnosti

Obvod LED indikátoru nabití baterie funguje následovně. Napětí 6,2 V stabilizované pomocí rezistoru R7 a zenerovy diody VD2 je přiváděno do odporového děliče sestaveného z R8-R12. Jak je vidět z diagramu, mezi každou dvojicí těchto rezistorů se tvoří referenční napětí různé úrovně, které jsou přiváděny na přímé vstupy komparátorů. Inverzní vstupy jsou zase propojeny a připojeny ke svorkám baterie přes odpory R5 a R6.

Během procesu nabíjení (vybíjení) baterie se postupně mění napětí na inverzních vstupech, což vede ke střídavému spínání komparátorů. Uvažujme činnost operačního zesilovače OP1, který je zodpovědný za indikaci maximální úroveň nabíjení baterie. Nastavíme podmínku: pokud má nabitá baterie napětí 13,5 V, pak začne svítit poslední LED. Prahové napětí na jeho přímém vstupu, při kterém se tato LED rozsvítí, se vypočítá podle vzorce: UOP1+ = UST VD2 – UR8, UST VD2 = UR8+ UR9+ UR10+ UR11+ UR12 = I*(R8+R9+R10+R11+R12)I = UST VD2 /(R8+R9+R10+R11+R12) = 6,2/(5100+1000+1000+1000+10000) = 0,34 mA, UR8 = I*R8=0,34 mA*5,1 kOhm= 1,6 V = 1,6 V 1,7 = 4,5 V

To znamená, že když inverzní vstup dosáhne potenciálu většího než 4,5 voltu, komparátor OP1 sepne a na jeho výstupu se objeví nízká úroveň napětí a LED se rozsvítí. Pomocí těchto vzorců můžete vypočítat potenciál na přímých vstupech každého operačního zesilovače. Potenciál na inverzních vstupech se zjistí z rovnosti: UOP1- = I*R5 = UBAT – I*R6.

Deska plošných spojů a montážní díly

Tištěný spoj vyrobeno z jednostranné fólie DPS o rozměrech 40 x 37 mm, kterou si můžete stáhnout zde. Je určen pro montáž DIP prvků další typ:

  • rezistory MLT-0,125 W s přesností minimálně 5 % (řada E24) R1, R2, R3, R4, R7, R9, R10, R11 – 1 kOhm, R5, R8 – 5,1 kOhm, R6, R12 – 10 kOhm;
  • jakákoli nízkoenergetická dioda VD1 se zpětným napětím alespoň 30 V, například 1N4148;
  • Zenerova dioda VD2 je nízkopříkonová se stabilizačním napětím 6,2 V. Například KS162A, BZX55C6V2;
  • LED LED1-LED5 – indikační typ AL307 libovolné barvy.

Tento obvod lze použít nejen ke sledování napětí na 12V bateriích. Přepočtem hodnot rezistorů umístěných ve vstupních obvodech získáme LED indikátor pro libovolné požadované napětí. Chcete-li to provést, měli byste nastavit prahová napětí, při kterých se LED diody rozsvítí, a poté použít vzorce pro přepočet odporů uvedených výše.

Přečtěte si také

ledjournal.info

Obvody indikátoru vybití Li-ion baterie pro určení úrovně nabití lithiové baterie (například 18650)

Co může být smutnějšího než náhle vybitá baterie v kvadrokoptéře během letu nebo vypnutí detektoru kovů na slibné mýtině? Kdybyste si teď mohli předem zjistit, jak je baterie nabitá! Pak jsme mohli připojit nabíječku nebo nainstalovat novou sadu baterií, aniž bychom čekali na smutné následky.

A tady se rodí nápad vyrobit jakýsi indikátor, který dá předem signál, že se baterie brzy vybije. Na realizaci tohoto úkolu pracovali radioamatéři po celém světě a dnes existuje celé auto a malý vozík různých obvodových řešení - od obvodů na jednom tranzistoru až po sofistikovaná zařízení na mikrokontrolérech.

Pozornost! Diagramy uvedené v článku ukazují pouze nízké napětí na baterii. Abyste zabránili hlubokému vybití, musíte zátěž ručně vypnout nebo použít regulátory vybíjení.

Možnost 1

Začněme možná jednoduchým obvodem pomocí zenerovy diody a tranzistoru:

Pojďme zjistit, jak to funguje.

Dokud je napětí nad určitou prahovou hodnotou (2,0 V), je zenerova dioda v průrazu, tranzistor je tedy uzavřen a veškerý proud protéká zelenou LED. Jakmile napětí na baterii začne klesat a dosáhne hodnoty řádově 2,0V + 1,2V (úbytek napětí na přechodu báze-emitor tranzistoru VT1), tranzistor se začne otevírat a proud se začne přerozdělovat. mezi oběma LED.

Vezmeme-li dvoubarevnou LED, získáme plynulý přechod ze zelené do červené, včetně celé střední škály barev.

Typický rozdíl v propustném napětí u dvoubarevných LED je 0,25 V (červená svítí při nižším napětí). Právě tento rozdíl určuje oblast úplného přechodu mezi zelenou a červenou.

Obvod tedy i přes svou jednoduchost umožňuje předem vědět, že se baterie začala vybíjet. Dokud je napětí baterie 3,25 V nebo více, svítí zelená LED. V intervalu mezi 3,00 a 3,25 V se červená začne mísit se zelenou - čím blíže k 3,00 V, tím více červené. A nakonec při 3V svítí jen čistě červená.

Nevýhodou obvodu je složitost výběru zenerových diod pro získání požadovaného prahu odezvy a také stálý odběr proudu asi 1 mA. Je možné, že barvoslepí lidé tento nápad se změnou barev neocení.

Mimochodem, pokud do tohoto obvodu vložíte jiný typ tranzistoru, může to fungovat opačně - k přechodu ze zelené na červenou dojde, naopak, pokud se zvýší vstupní napětí. Zde je upravený diagram:

Možnost č. 2

Následující obvod používá čip TL431, což je přesný regulátor napětí.

Práh odezvy je určen děličem napětí R2-R3. Při jmenovitých hodnotách uvedených v diagramu je to 3,2 V. Když napětí baterie klesne na tuto hodnotu, mikroobvod přestane obcházet LED a rozsvítí se. Bude to signál, že je baterie zcela vybitá (min přípustné napětí na jedné li-iontové bance je 3,0 V).

Pokud je k napájení zařízení použita baterie několika sériově zapojených baterií lithium-iontová baterie, pak musí být výše uvedený obvod připojen ke každé bance samostatně. Takhle:

Pro konfiguraci obvodu připojíme místo baterií nastavitelný zdroj a zvolíme rezistor R2 (R4), abychom zajistili, že se LED rozsvítí v okamžiku, kdy potřebujeme.

Možnost #3

A zde je jednoduché schéma indikátoru vybití li-ion baterie na dvou tranzistorech:
Práh odezvy je nastaven odpory R2, R3. Staré sovětské tranzistory lze nahradit BC237, BC238, BC317 (KT3102) a BC556, BC557 (KT3107).

Možnost č. 4

Obvod se dvěma tranzistory s efektem pole, který v pohotovostním režimu doslova spotřebovává mikroproudy.

Když je obvod připojen ke zdroji energie, je pomocí děliče R1-R2 generováno kladné napětí na hradle tranzistoru VT1. Pokud je napětí vyšší než vypínací napětí tranzistor s efektem pole, otevře se a přitáhne závěrku VT2 k zemi, čímž ji zavře.

V určitém okamžiku, když se baterie vybíjí, napětí odstraněné z děliče nestačí k odblokování VT1 a ten se zavře. V důsledku toho se na hradle druhého přepínače pole objeví napětí blízké napájecímu napětí. Otevře se a rozsvítí LED. LED svit nám signalizuje, že je potřeba dobít baterii.

Budou stačit jakékoli n-kanálové tranzistory s nízkým vypínacím napětím (čím nižší, tím lépe). Výkon 2N7000 v tomto obvodu nebyl testován.

Možnost #5

Na třech tranzistorech:

Myslím, že schéma nepotřebuje žádné vysvětlení. Díky velkému koeficientu. posilování tři tranzistorové stupně, obvod funguje velmi přehledně - mezi svítící a nesvítící LED stačí rozdíl 1 setiny voltu. Odběr proudu při zapnuté indikaci je 3 mA, při zhasnuté LED - 0,3 mA.

Navzdory objemnému vzhledu obvodu má hotová deska poměrně skromné ​​rozměry:

Z kolektoru VT2 můžete odebírat signál, který umožňuje připojení zátěže: 1 - povoleno, 0 - zakázáno.

Tranzistory BC848 a BC856 lze nahradit BC546 a BC556.

Možnost #6

Tento obvod se mi líbí, protože nejen zapíná indikaci, ale také odpojuje zátěž.

Jediná škoda je, že samotný obvod se neodpojí od baterie a nadále spotřebovává energii. A díky neustále hořící LED hodně žere.

Zelená LED v tomto případě funguje jako zdroj referenčního napětí, spotřebovává proud cca 15-20 mA. Chcete-li se zbavit takového nenasytného prvku, můžete místo zdroje referenčního napětí použít stejný TL431 a připojit jej podle následujícího obvodu*:

*Připojte katodu TL431 ke 2. kolíku LM393.

Možnost č. 7

Obvod pomocí tzv. napěťových monitorů. Říká se jim také napěťové supervizory a detektory.Jedná se o specializované mikroobvody navržené speciálně pro monitorování napětí.

Zde je například obvod, který rozsvítí LED, když napětí baterie klesne na 3,1V. Sestaveno na BD4731.

Souhlas, jednodušší už to být nemůže! BD47xx má výstup s otevřeným kolektorem a také samočinně omezuje výstupní proud na 12 mA. To vám umožní připojit LED přímo k němu, bez omezujících odporů.

Podobně můžete použít jakýkoli jiný dohled na jakékoli jiné napětí.

Zde je několik dalších možností, ze kterých si můžete vybrat:

  • při 3,08V: TS809CXD, TCM809TENB713, MCP103T-315E/TT, CAT809TTBI-G;
  • při 2,93V: MCP102T-300E/TT, TPS3809K33DBVRG4, TPS3825-33DBVT, CAT811STBI-T3;
  • Řada MN1380 (nebo 1381, 1382 - liší se pouze pouzdrem). Pro naše účely je nejvhodnější varianta s otevřeným odtokem, o čemž svědčí dodatečné číslo „1“ v označení mikroobvodu - MN13801, MN13811, MN13821. Odezvové napětí je určeno písmenným indexem: MN13811-L je přesně 3,0 V.

Můžete si také vzít sovětský analog - KR1171SPkhkh:

V závislosti na digitálním označení se bude detekční napětí lišit:

Napěťová mřížka není příliš vhodná pro monitorování li-ion baterií, ale nemyslím si, že by stálo za to tento mikroobvod úplně slevit.

Nepopiratelnými výhodami obvodů pro sledování napětí je extrémně nízká spotřeba energie ve vypnutém stavu (jednotky a dokonce zlomky mikroampérů) a také extrémní jednoduchost. Často se celý obvod hodí přímo na svorky LED:

Aby byla indikace vybití ještě výraznější, lze výstup napěťového detektoru načíst na blikající LED (např. řada L-314). Nebo si sami sestavte jednoduchý „blinkr“ pomocí dvou bipolárních tranzistorů.

Příklad hotového obvodu, který upozorní na vybitou baterii pomocí blikající LED, je uveden níže:

Další obvod s blikající LED bude popsán níže.

Možnost č. 8

Chladný okruh, který začne blikat LED, pokud je napětí zapnuto lithiová baterie klesne na 3,0 V:

Tento obvod způsobí, že superjasná LED bliká s pracovním cyklem 2,5 % (tj. dlouhá pauza – krátké bliknutí – opět pauza). To umožňuje snížit spotřebu proudu na směšné hodnoty - ve vypnutém stavu obvod spotřebuje 50 nA (nano!) a v režimu blikání LED - pouze 35 μA. Můžete mi poradit něco ekonomičtějšího? Stěží.

Jak vidíte, činnost většiny obvodů pro řízení vybíjení spočívá v porovnání určitého referenčního napětí s řízeným napětím. Následně se tento rozdíl zesílí a rozsvítí/vypne LED.

Obvykle se jako zesilovač pro rozdíl mezi referenčním napětím a napětím na lithiové baterii používá tranzistorový stupeň nebo operační zesilovač zapojený do komparátorového obvodu.

Ale existuje i jiné řešení. Jako zesilovač lze použít logické prvky - invertory. Ano, je to netradiční využití logiky, ale funguje to. Podobné schéma je zobrazeno v následující verzi.

Možnost č. 9

Schéma zapojení pro 74HC04.

Provozní napětí zenerovy diody musí být nižší než reakční napětí obvodu. Můžete například vzít zenerovy diody 2,0 - 2,7 V. Jemné nastavení prahové hodnoty odezvy se nastavuje rezistorem R2.

Obvod odebírá z baterie cca 2 mA, proto je nutné jej zapnout i po vypínači.

Možnost č. 10

To není ani indikátor vybití, ale spíše celý LED voltmetr! Lineární stupnice 10 LED poskytuje jasný obraz o stavu baterie. Všechny funkce jsou implementovány pouze na jediném čipu LM3914:

Dělič R3-R4-R5 nastavuje spodní (DIV_LO) a horní (DIV_HI) prahové napětí. Při hodnotách uvedených v diagramu odpovídá svit horní LED napětí 4,2 voltu a když napětí klesne pod 3 volty, poslední (spodní) LED zhasne.

Připojením 9. pinu mikroobvodu k zemi jej můžete přepnout do bodového režimu. V tomto režimu svítí vždy pouze jedna LED odpovídající napájecímu napětí. Pokud to necháte jako na schématu, tak se rozsvítí celá škála LED, což je z ekonomického hlediska iracionální.

U LED je potřeba používat pouze červené LED, protože... mají za provozu nejnižší stejnosměrné napětí. Pokud například vezmeme modré LED diody, pak pokud se baterie vybije na 3 volty, s největší pravděpodobností se vůbec nerozsvítí.

Čip samotný spotřebuje cca 2,5 mA plus 5 mA na každou svítící LEDku.

Nevýhodou obvodu je nemožnost individuálního nastavení prahu zapalování každé LED. Můžete nastavit pouze počáteční a konečnou hodnotu a dělič zabudovaný v čipu rozdělí tento interval na rovných 9 segmentů. Ale jak víte, ke konci vybíjení začne napětí na baterii velmi rychle klesat. Rozdíl mezi bateriemi vybitými o 10 % a 20 % může být desetiny voltu, ale pokud porovnáte stejné baterie, vybité pouze na 90 % a 100 %, můžete vidět rozdíl celých voltů!

Typický graf vybití Li-ion baterie uvedený níže jasně ukazuje tuto okolnost:

Použití lineární stupnice pro indikaci stupně vybití baterie se tedy nezdá příliš praktické. Potřebujeme obvod, který nám umožní nastavit přesné hodnoty napětí, při kterých se rozsvítí konkrétní LED.

Plnou kontrolu nad tím, kdy se LED rozsvítí, poskytuje obvod uvedený níže.

Možnost č. 11

Tento obvod je 4místný indikátor baterie/napětí baterie. Implementováno na čtyřech operačních zesilovačích zahrnutých v čipu LM339.

Obvod je funkční až do napětí 2 V a spotřebuje méně než miliampér (nepočítáme-li LED).

Samozřejmě pro zohlednění reálné hodnoty použité a zbývající kapacity baterie je nutné při nastavování obvodu zohlednit vybíjecí křivku použité baterie (s přihlédnutím k zatěžovacímu proudu). To vám umožní nastavit přesné hodnoty napětí odpovídající například 5%-25%-50%-100% zbytkové kapacity.

Možnost č. 12

A samozřejmě nejširší záběr se otevírá při použití mikrokontrolérů s vestavěným zdrojem referenčního napětí a ADC vstupem. Zde je funkčnost omezena pouze vaší představivostí a schopností programování.

Jako příklad uvedeme nejjednodušší schéma na ovladači ATMega328.

I když tady pro zmenšení desky by bylo lepší vzít 8nohý ATTiny13 v balení SOP8. Pak by to bylo naprosto úžasné. Ale ať je to váš domácí úkol.

LED je tříbarevná (od LED pásek), ale jedná se pouze o červenou a zelenou.

Hotový program (náčrt) lze stáhnout z tohoto odkazu.

Program funguje následovně: každých 10 sekund je dotazováno napájecí napětí. Na základě výsledků měření MK řídí LED pomocí PWM, což umožňuje získat různé odstíny světla smícháním červené a zelené barvy.

Čerstvě nabitá baterie produkuje asi 4,1 V - rozsvítí se zelená kontrolka. Během nabíjení je na baterii přítomno napětí 4,2 V a zelená LED bude blikat. Jakmile napětí klesne pod 3,5V, červená LED začne blikat. To bude signál, že baterie je téměř vybitá a je čas ji nabít. Ve zbytku rozsahu napětí změní indikátor barvu ze zelené na červenou (v závislosti na napětí).

Možnost č. 13

Pro začátek navrhuji možnost přepracovat standardní ochrannou desku (nazývají se také regulátory nabíjení a vybíjení) a přeměnit ji na indikátor vybité baterie.

Tyto desky (moduly PCB) jsou extrahovány ze starých baterií mobilní telefony téměř v průmyslovém měřítku. Prostě na ulici seberete vyhozenou baterii mobilu, vykucháte ji a deska je ve vašich rukou. Vše ostatní zlikvidujte podle plánu.

Pozornost!!! Existují desky, které obsahují ochranu proti nadměrnému vybití při nepřijatelně nízkém napětí (2,5 V a méně). Proto ze všech desek, které máte, musíte vybrat pouze ty kopie, které fungují při správném napětí (3,0-3,2V).

Deska PCB nejčastěji vypadá takto:

Microassembly 8205 jsou dva miliohmové polní přístroje sestavené v jednom pouzdře.

Provedením některých změn v obvodu (zobrazeno červeně) získáme vynikající indikátor vybití li-ion baterie, který při vypnutí nespotřebovává prakticky žádný proud.

Vzhledem k tomu, že tranzistor VT1.2 je zodpovědný za odpojení nabíječky od baterie při přebíjení, je v našem obvodu nadbytečný. Proto jsme tento tranzistor zcela vyřadili z provozu přerušením obvodu drain.

Rezistor R3 omezuje proud procházející LED. Její odpor je třeba volit tak, aby svit LED byl již patrný, ale odebíraný proud ještě nebyl příliš vysoký.

Mimochodem, můžete uložit všechny funkce ochranného modulu a provést indikaci pomocí samostatného tranzistoru, který ovládá LED. To znamená, že indikátor se rozsvítí současně s vypnutím baterie v okamžiku vybití.

Místo 2N3906 postačí jakýkoli nízkovýkonový pnp tranzistor, který máte po ruce. Přímé pájení LED nebude fungovat, protože... Výstupní proud mikroobvodu, který ovládá spínače, je příliš malý a vyžaduje zesílení.

Vezměte prosím v úvahu skutečnost, že obvody indikátoru vybití samy spotřebovávají energii baterie! Abyste zabránili nepřijatelnému vybití, připojte obvody indikátoru za vypínač napájení nebo použijte ochranné obvody, které zabraňují hlubokému vybití.

Jak asi není těžké uhodnout, obvody lze použít i naopak – jako indikátor nabití.

electro-shema.ru

Indikátor pro kontrolu a sledování úrovně nabití baterie

Jak si vyrobit jednoduchý indikátor napětí pro 12V baterii, která se používá v autech, skútrech a dalších zařízeních. Po pochopení principu činnosti obvodu indikátoru a účelu jeho částí lze obvod upravit na téměř jakýkoli typ dobíjecí baterie změnou jmenovitých hodnot příslušných elektronických součástek.

Není žádným tajemstvím, že je nutné kontrolovat vybíjení baterií, protože mají prahové napětí. Pokud se baterie vybije pod prahové napětí, dojde ke ztrátě značné části její kapacity, v důsledku toho nebude schopna produkovat deklarovaný proud a nákup nové není levnou radostí.

Schéma zapojení s hodnotami v něm uvedenými poskytne přibližné informace o napětí na svorkách baterie pomocí tří LED. LED diody mohou mít libovolnou barvu, ale doporučuje se použít ty, které jsou na fotografii, poskytnou jasnější související představu o stavu baterie (foto 3).

Pokud svítí zelená LED, je napětí baterie v normálních mezích (od 11,6 do 13 voltů). Svítí bíle – napětí je 13 voltů nebo více. Když svítí červená LED, je nutné odpojit zátěž, baterii je potřeba dobít proudem 0,1 A., jelikož je napětí baterie pod 11,5 V, je baterie vybitá o více než 80 %.

Pozor, uvedené hodnoty jsou přibližné, mohou existovat rozdíly, vše závisí na vlastnostech komponent použitých v obvodu.

LED diody použité v obvodu mají velmi nízkou spotřebu proudu, méně než 15 (mA). Komu to nevyhovuje, může dát do mezery tlačítko hodin, v tomto případě se baterie zkontroluje zapnutím tlačítka a analýzou barvy svítící LED Deska musí být chráněna před vodou a připevněna k baterii . Výsledkem je primitivní voltmetr s konstantním zdrojem energie, stav baterie lze kdykoli zkontrolovat.

Deska je rozměrově velmi malá - 2,2 cm.Čip Im358 je použit v pouzdře DIP-8, přesnost přesných rezistorů je 1%, s výjimkou omezovačů proudu. Můžete nainstalovat libovolné LED (3 mm, 5 mm) s proudem 20 mA.

Ovládání bylo provedeno pomocí laboratorního zdroje na lineárním stabilizátoru LM 317, zařízení funguje čistě, dvě LED mohou svítit současně. Pro přesné ladění se doporučuje použít ladicí odpory (foto 2), s jejich pomocí můžete co nejpřesněji upravit napětí, při kterých se LED rozsvítí Obsluha obvodu indikátoru úrovně nabití baterie. Hlavní částí je mikroobvod LM393 nebo LM358 (analogy KR1401CA3 / KF1401CA3), který obsahuje dva komparátory (foto 5).

Jak vidíme z (foto 5), je to osm nohou, čtyři a osm jsou napájení, zbytek jsou vstupy a výstupy komparátoru. Podívejme se na princip činnosti jednoho z nich, má tři výstupy, dva vstupy (přímý (neinvertující) „+“ a jeden invertující „-“) výstup. Referenční napětí je přiváděno na invertující „+“ (porovnává se s ním přivedené na invertující „-“ vstup). Pokud je stejnosměrné napětí větší než na invertujícím vstupu, bude na výstupu (-) výkon , v případě, že je tomu naopak (napětí na invertujícím je větší než na přímém) na (+) výstupu.

Zenerova dioda je zapojena v obvodu obráceně (anoda k (-) katodě na (+)), má, jak se říká, pracovní proud, s ním se bude dobře stabilizovat, koukněte na graf (foto 7).

V závislosti na napětí a výkonu zenerových diod se proud liší, dokumentace uvádí minimální proud (Iz) a maximální proud (Izm) stabilizace. Je nutné vybrat požadovaný v uvedeném intervalu, i když minimum bude dostatečné, odpor umožňuje dosáhnout požadované hodnoty proudu.

Podívejme se na výpočet: celkové napětí je 10 V, zenerova dioda je dimenzována na 5,6 V, my máme 10-5,6 = 4,4 V. Podle dokumentace min Ist = 5 mA. Ve výsledku máme R = 4,4 V / 0,005 A = 880 Ohm. Malé odchylky odporu rezistoru jsou možné, to není podstatné, hlavní podmínkou je proud minimálně Iz.

Dělič napětí obsahuje tři odpory 100 kOhm, 10 kOhm, 82 kOhm. Na těchto pasivních součástkách se „usadí“ určité napětí, poté je přivedeno na invertující vstup.

Napětí závisí na úrovni nabití baterie. Obvod funguje následovně, ZD1 5V6 zenerova dioda, která dodává napětí 5,6 V na přímé vstupy (referenční napětí je porovnáváno s napětím na nepřímých vstupech).

V případě silného vybití baterie bude na nepřímý vstup prvního komparátoru přivedeno napětí menší než je přímý vstup. Vyšší napětí bude přivedeno i na vstup druhého komparátoru.

Výsledkem je, že první dá na výstupu „-“, druhý „+“, rozsvítí se červená LED.

Zelená LED se rozsvítí, pokud první komparátor vydá „+“ a druhý „-“. Bílá LED se rozsvítí, pokud dva komparátory dodají „+“ na výstupu, ze stejného důvodu je možné, aby se zelená a bílá LED rozsvítily současně.

V moderní praxi se stále vyskytují vozy, které nemají palubní počítač ani displej s ukazatelem nabití baterie. Jízda bez ukazatele směru může mít za následek úplné zastavení motoru a znemožnění jeho nastartování v budoucnu.

Indikátor nabití baterie plní dvě funkce: ukazuje nabíjecí proud baterie z generátoru a informativně množství nabití baterie. Existuje několik způsobů, jak tento problém v autě vyřešit. Jeden z nich je nejjednodušší, vyrobit zařízení vlastníma rukama, které indikuje nabíjení baterie.

Dostupné zdroje obsahují mnoho návrhů na výrobu digitálního proudového obvodu pro takové zařízení. Má poměrně jednoduchý vzhled. K tomu potřebujete dovednosti v pájení rádiových komponent a touhu sestavit zařízení vlastníma rukama. Vyberte LED, Zenerovu diodu, prkénko a rezistory. Schéma indikátoru nabití baterie je znázorněno na obrázku níže.

Princip činnosti

LED indikátor díky přítomnosti tří barev LED může ukazovat různé fáze nabíjecího proudu. Začátek nabíjení. Pracovní střed. Upozornění na konec procesu. Tento obvod nám dává možnost řídit celý pracovní cyklus baterie.

Není těžké pájet díly sami, ale nejprve to zkontrolujte pomocí testeru. Pokud jsou všechny díly v pořádku, můžete provést montáž podle schématu. Přezdívka testeru je výstup LED. Nízkonapěťový výstup určujeme od šesti do jedenácti voltů.

Toto je červená LED. Od jedenácti do třinácti voltů – žlutá. Více než třináct - bude zelená LED. Obvod má jednoduchou sadu dílů a funguje spolehlivě.

Zajímavý! Baterie dodává určité napětí LED. Rozsvítí se. Takto určíme začátek a konec nabíjení baterie.

Pokud nemáte žádné komponenty, musíte se podívat na podobná schémata na internetu a upravit zařízení sami. Obvod také spolehlivě zobrazí indikaci aktuálního nabití baterie.

U auta je důležité, aby okruh nefungoval pořád, ale jen když za volantem sedí řidič. Doporučuje se, abyste po dokončení práce vlastníma rukama namontovali výsledné zařízení pod volant a připojili jej ke spínači zapalování. V tomto případě bude indikátor fungovat pouze při zapnutém zapalování automobilu.

Vidíme, že po dokončení práce můžete vytvořit indikátor nabití baterie, který je pohodlný a nezbytný pro spolehlivý provoz vozu vlastníma rukama. Náklady na takový produkt nebudou vysoké.

Důležité! Spolehlivost indikátoru a pohodlnost jeho umístění umožňují efektivně eliminovat nedokonalosti designérů a výrobců automobilů.

Na jedné straně jakékoli zařízení, budiž vozidlo nebo jednoduché kuchyňské náčiní, se z technického hlediska zdají dokonalé a vytříbené. Nevyžaduje zásah lidského myšlení a kompetentních rukou.

Na druhou stranu se vždy najdou kompetentní „Kulibíni“, kterým se toto zařízení zdá nedokonalé a vyžaduje vylepšení a technické zdokonalení.

Na tom je postaven progresivní technický pokrok. Zdánlivě jednoduchá, ale zároveň životně důležitá vizuální indikace procesu nabíjení autobaterie, nenavržená designéry, našla svůj jednoduchý vývoj u prostých obdivovatelů světa vědy a techniky.

Pomocí dvou rezistorů lze nastavit průrazné napětí v rozsahu od 2,5 V do 36 V.

Uvedu dvě schémata pro použití TL431 jako indikátoru nabití/vybití baterie. První okruh je určen pro indikátor vybití a druhý pro indikátor úrovně nabití.

Jediný rozdíl je přidání n-p-n tranzistor, který zapne nějaký druh signalizačního zařízení, například LED nebo bzučák. Níže uvedu metodu pro výpočet odporu R1 a příklady pro některá napětí.

Zenerova dioda funguje tak, že při překročení určitého napětí na ní začne vést proud, jehož práh můžeme nastavit pomocí R1 a R2. V případě indikátoru vybití by měl indikátor LED svítit, když je napětí baterie nižší, než je požadováno. Proto je do obvodu přidán tranzistor n-p-n.

Jak vidíte, regulovatelná zenerova dioda reguluje negativní potenciál, takže do obvodu je přidán rezistor R3, jehož úkolem je sepnout tranzistor při vypnutí TL431. Tento odpor je 11k, vybraný metodou pokus-omyl. Rezistor R4 slouží k omezení proudu na LED, lze jej vypočítat pomocí.

Samozřejmě se obejdete bez tranzistoru, ale pak LED při poklesu napětí pod nastavenou úroveň zhasne - schéma níže. Samozřejmě, že takový obvod nebude fungovat při nízkém napětí kvůli nedostatku dostatečného napětí a / nebo proudu pro napájení LED. Tento obvod má jednu nevýhodu, kterou je stálý odběr proudu, kolem 10 mA.

V tomto případě bude indikátor nabíjení neustále svítit, když je napětí vyšší než to, co jsme definovali pomocí R1 a R2. Rezistor R3 slouží k omezení proudu do diody.

Je čas na to, co má každý nejraději – na matematiku

Již jsem řekl na začátku, že průrazné napětí lze změnit z 2,5V na 36V přes vstup „Ref“. Zkusme si tedy trochu spočítat. Předpokládejme, že indikátor by se měl rozsvítit, když napětí baterie klesne pod 12 voltů.

Odpor rezistoru R2 může mít libovolnou hodnotu. Nejlepší je však používat kulatá čísla (pro usnadnění počítání), například 1k (1000 ohmů), 10k (10 000 ohmů).

Rezistor R1 vypočítáme pomocí následujícího vzorce:

R1=R2*(Vo/2,5V – 1)

Předpokládejme, že náš rezistor R2 má odpor 1k (1000 Ohmů).

Vo je napětí, při kterém by mělo dojít k průrazu (v našem případě 12V).

R1=1000*((12/2,5)-1)= 1000(4,8-1)= 1000*3,8=3,8k (3800 Ohm).

To znamená, že odpor rezistorů pro 12V vypadá takto:

A tady je malý seznam pro lenochy. Pro rezistor R2=1k bude odpor R1:

  • 5V – 1k
  • 7,2V – 1,88k
  • 9V – 2,6k
  • 12V – 3,8k
  • 15V - 5k
  • 18V – 6,2k
  • 20V – 7k
  • 24V – 8,6k

Pro nízké napětí, například 3,6V, by měl mít odpor R2 vyšší odpor, například 10k, protože proudový odběr obvodu bude menší.

Indikátor nabití baterie je nezbytnou věcí v domácnosti každého motoristy. Relevance takového zařízení se mnohonásobně zvyšuje, když auto z nějakého důvodu odmítne nastartovat v chladném zimním ránu. V této situaci stojí za to se rozhodnout, zda zavolat příteli, aby vám pomohl začít s baterií, nebo zda baterie vybila na dlouhou dobu a vybila se pod kritickou úroveň.

Proč sledovat stav baterie?

Autobaterie se skládá ze šesti baterií zapojených do série s napájecím napětím 2,1 - 2,16V. Normálně by baterie měla produkovat 13 - 13,5 V. Významné vybití baterie by nemělo být povoleno, protože to snižuje hustotu a v důsledku toho zvyšuje teplotu tuhnutí elektrolytu.

Čím vyšší je opotřebení baterie, tím méně času vydrží nabití. V teplé sezóně to není kritické, ale v zimě mohou zapomenutá boční světla při zapnutí zcela „zabít“ baterii při jejím vrácení a proměnit její obsah v kus ledu.

V tabulce vidíte teplotu tuhnutí elektrolytu v závislosti na stupni nabití jednotky.

Závislost teploty tuhnutí elektrolytu na stavu nabití baterie
Hustota elektrolytu, mg/cm. krychle Napětí, V (bez zátěže) Napětí, V (se zátěží 100 A) Úroveň nabití baterie, % Teplota tuhnutí elektrolytu, gr. Celsia
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

Pokles úrovně nabití pod 70 % je považován za kritický. Všechny automobilové elektrické spotřebiče spotřebovávají proud, nikoli napětí. Bez zátěže může i silně vybitá baterie vykazovat normální napětí. Ale na nízké úrovni, během spouštění motoru, bude zaznamenán silný pokles napětí, což je alarmující signál.

Blížící se katastrofu je možné včas zaznamenat pouze v případě, že je indikátor instalován přímo v kabině. Pokud auto za jízdy neustále signalizuje vybití, je čas jít na čerpací stanici.

Jaké indikátory existují

Řada baterií, zejména bezúdržbových, má vestavěný senzor (vlhkoměr), jehož princip činnosti je založen na měření hustoty elektrolytu.

Tento senzor sleduje stav elektrolytu a relativní hodnotu jeho indikátorů. Není příliš vhodné několikrát vlézt pod kapotu auta, abyste zkontrolovali stav elektrolytu v různých provozních režimech.

Elektronická zařízení jsou pro sledování stavu baterie mnohem pohodlnější.

Typy indikátorů nabití baterie

Automobilové obchody prodávají mnoho těchto zařízení, lišících se designem a funkčností. Tovární zařízení jsou konvenčně rozdělena do několika typů.

Podle způsobu připojení:

  • do zásuvky zapalovače cigaret;
  • do palubní sítě.

Podle způsobu zobrazení signálu:

  • analogový;
  • digitální.

Princip fungování je stejný, určení úrovně nabití baterie a zobrazení informací ve vizuální podobě.


Schematické schéma indikátoru

Jak vytvořit indikátor nabití baterie pomocí LED?

Existují desítky různých kontrolních schémat, ale poskytují stejné výsledky. Je možné sestavit takové zařízení svépomocí z odpadových materiálů. Výběr obvodu a součástek závisí pouze na vašich možnostech, fantazii a sortimentu nejbližší prodejny rádií.

Zde je schéma, abyste pochopili, jak funguje LED indikátor nabití baterie. Tento přenosný model lze sestavit „na koleni“ během několika minut.

D809– 9V zenerova dioda omezuje napětí na LED a samotný diferenciátor je namontován na třech rezistorech. Tento LED indikátor je spouštěn proudem v obvodu. Při napětí 14V a vyšším je proud dostatečný k rozsvícení všech LED, při napětí 12-13,5V se rozsvítí VD2 A VD3, pod 12V - VD1.

Pokročilejší možnost s minimem dílů lze sestavit pomocí indikátoru rozpočtového napětí - čip AN6884 (KA2284).

Obvod LED indikátoru úrovně nabití baterie na komparátoru napětí

Obvod pracuje na principu komparátoru. VD1– zenerova dioda 7,6V, slouží jako zdroj referenčního napětí. R1– dělič napětí. Při prvotním nastavení se nastaví do takové polohy, aby se všechny LED rozsvítily při napětí 14V. Napětí přiváděné na vstupy 8 a 9 je porovnáno pomocí komparátoru a výsledek je dekódován do 5 úrovní, přičemž se rozsvítí odpovídající LED.

Regulátor nabíjení baterie

Pro sledování stavu baterie při provozu nabíječky vyrábíme regulátor nabíjení baterie. Obvod zařízení a použité komponenty jsou maximálně dostupné a zároveň poskytují úplnou kontrolu nad procesem dobíjení baterie.

Princip činnosti regulátoru je následující: dokud je napětí na baterii pod nabíjecím napětím, svítí zelená LED. Jakmile se napětí vyrovná, tranzistor se otevře a rozsvítí se červená LED. Změnou odporu před bází tranzistoru se změní úroveň napětí potřebná k sepnutí tranzistoru.

Jedná se o univerzální monitorovací obvod, který lze použít jak pro vysoce výkonné autobaterie, tak pro miniaturní lithiové baterie.

LED indikátor úrovně nabití běžné nebo dobíjecí baterie, kde se všechny prahové hodnoty nastavují pomocí potenciometrů, lze sestavit podle schématu uvedeného v tomto materiálu. Obrovským plusem je, že funguje s bateriemi od 3 do 28 V.

Obvod indikátoru slabé baterie

Samotné indikátory svítivých diod jsou různé typy a doporučené barvy jsou uvedeny na samotném diagramu. Kvůli rozdílům v poklesu napětí v propustném směru je třeba upravit odpory omezující proud nejlepší výkon a rovnoměrnost luminiscence. Podle obvodu jsou R18-R22 navrženy jako stejný odpor - všimněte si, že tyto odpory nemusí být nakonec stejné. Pokud však mají všechny stejnou barvu, bude stačit jedna hodnota odporu.

Barva LED - úroveň nabití

  • Červené: od 0 do 25 %
  • oranžový : 25 - 50%
  • Žlutá : 50 - 75%
  • Zelená : 75 - 100%
  • Modrý: >100% napětí

Zde LM317 funguje jako jednoduchá reference 1,25 V. Minimální vstupní napětí musí být o několik voltů vyšší než výstupní napětí. Minimální vstupní napětí = 1,25 V + 1,75 V = 3 V. Ačkoli má LM317 v datovém listu minimální zatížení 5 mA, nebyl nalezen žádný případ, který by nefungoval při 3,8 mA. Je to rezistor R5 (330 Ohmů), který zajišťuje minimální zátěž.

Během testů byla hodnocena úroveň nabití 4,5 V baterie a k tomu jsou uvedena napětí v diagramu. Nastavení probíhá takto: nejprve se musí určit odezvové napětí každého komparátoru v souladu s úrovní vybití baterie, poté se musí napětí vydělit dělicím koeficientem děliče napětí. Takže pro 4,5V baterii to vypadá takto:

Hraniční napětí

  • 4,8V 1,12V
  • 4,5V 1,05V
  • 4,2 0,98 V
  • 3,9V 0,91V

Provoz indikátoru stavu baterie

Čip LM317 U3 je zdroj referenčního napětí 1,25 V. Rezistory R5 a R6 tvoří dělič napětí, který snižuje napětí baterie na úroveň, která se blíží referenčnímu napětí. Element U2A je zesilovač, takže bez ohledu na to, jak velký proud tento uzel odebírá, napětí zůstává stabilní. Rezistory R8 - R11 poskytují vysoký odpor vstupům komparátoru. U1 se skládá ze čtyř komparátorů, které porovnávají referenční napětí potenciometrů s napětím baterie. Operační zesilovač LM358 U2B funguje také jako jakýsi komparátor, který řídí LED nízkého řádu.

Při hodnotách hraničního napětí nemusí LED svítit jasně, zpravidla dochází k blikání mezi dvěma sousedními LED. Aby se tomu zabránilo, malé množství napětí je kladné zpětná vazba přidáno přes R14 - R17.

Testování indikátoru

Pokud se testování provádí přímo z baterie, mějte na paměti, že ochrana proti přepólování není poskytována. Je lepší nejprve připojit napájecí obvod přes odpor 100 Ohm, aby se omezilo možné poruchy. A po zjištění, že polarita je správná, lze tento odpor odstranit.

Zjednodušená verze indikátoru

Pro ty, kteří chtějí postavit jednodušší zařízení, může čip U2, všechny diody a některé odpory vypadnout. Doporučujeme vám začít s touto verzí a poté, až se ujistíte normální operace, shromáždit plná verze indikátor slabé baterie. Hodně štěstí při startu všem!