LED obvod indikátora nabitia batérie. 12-voltový obvod riadenia nabíjania batérie

Vytvorenie riadiaceho obvodu nabíjania batérie pre auto

V tomto článku vám chcem povedať, ako vykonať automatickú kontrolu nad nabíjačkou, to znamená, že sa nabíjačka po dokončení nabíjania sama vypne a keď napätie batérie klesne, nabíjačka sa znova zapne.

Otec ma požiadal, aby som vyrobil toto zariadenie, keďže garáž sa nachádza trochu ďaleko od domova a behať okolo, aby som skontroloval, ako tam funguje nabíjačka nainštalovaná na nabíjanie batérie, nie je príliš pohodlné. Samozrejme, bolo možné kúpiť toto zariadenie na Ali, ale po zavedení platby za doručenie cena stúpla a preto bolo rozhodnuté vyrobiť si domáci produkt vlastnými rukami. Ak by si chcel niekto kúpiť hotovú dosku, tu je link..http://ali.pub/1pdfut

Hľadal som tabuľu na internete vo formáte .lay, ale nenašiel som ju. Rozhodol som sa urobiť všetko sám. A prvýkrát som sa zoznámil s programom Sprint Layout. preto som o mnohých funkciách jednoducho nevedel (napríklad šablóna), všetko som kreslil ručne. Je dobré, že doska nie je taká veľká, všetko dopadlo dobre. Ďalej peroxid vodíka s kyselinou citrónovou a leptanie. Všetky cestičky som pocínoval a vyvŕtal otvory. Ďalej je spájkovanie dielov, No a tu je hotový modul

Vzor na opakovanie;

Tabuľa vo formáte .lay stiahnuť…

Všetko najlepšie…

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

Jednoduchý indikátor nabitia a vybitia batérie

Tento indikátor nabitia batérie je založený na nastaviteľnej zenerovej dióde TL431. Pomocou dvoch odporov môžete nastaviť prierazné napätie v rozsahu od 2,5 V do 36 V.

Uvediem dve schémy použitia TL431 ako indikátora nabitia/vybitia batérie. Prvý okruh je určený pre indikátor vybitia a druhý pre indikátor úrovne nabitia.

Jediný rozdiel je v pridávaní npn tranzistor, ktorý zapne nejaký druh signalizačného zariadenia, napríklad LED alebo bzučiak. Nižšie uvediem metódu na výpočet odporu R1 a príklady pre niektoré napätia.

Obvod indikátora slabej batérie

Zenerova dióda funguje tak, že pri prekročení určitého napätia na nej začne viesť prúd, ktorého prah môžeme nastaviť pomocou deliča napätia na rezistoroch R1 a R2. V prípade indikátora vybitia by sa LED indikátor mal rozsvietiť, keď je napätie batérie nižšie, ako je požadované. Preto sa do obvodu pridáva tranzistor n-p-n.

Ako vidíte, nastaviteľná zenerova dióda reguluje negatívny potenciál, takže do obvodu je pridaný odpor R3, ktorého úlohou je zapnúť tranzistor pri vypnutí TL431. Tento odpor je 11k, vybraný metódou pokus-omyl. Rezistor R4 slúži na obmedzenie prúdu na LED, dá sa vypočítať pomocou Ohmovho zákona.

Samozrejme, môžete to urobiť bez tranzistora, ale potom LED zhasne, keď napätie klesne pod nastavenú úroveň - schéma je nižšie. Samozrejme, že takýto obvod nebude fungovať pri nízkom napätí kvôli nedostatku dostatočného napätia a / alebo prúdu na napájanie LED. Tento obvod má jednu nevýhodu, ktorou je stály odber prúdu, okolo 10 mA.

Obvod indikátora nabitia batérie

IN v tomto prípade Indikátor nabíjania bude stále svietiť, keď je napätie väčšie ako napätie, ktoré sme definovali pomocou R1 a R2. Rezistor R3 slúži na obmedzenie prúdu do diódy.

Je čas na to, čo má každý najradšej – na matematiku

Už na začiatku som povedal, že prierazné napätie sa dá zmeniť z 2,5V na 36V cez vstup "Ref". Skúsme si teda niečo spočítať. Predpokladajme, že indikátor by sa mal rozsvietiť, keď napätie batérie klesne pod 12 voltov.

Odpor odporu R2 môže mať akúkoľvek hodnotu. Najlepšie je však použiť okrúhle čísla (na uľahčenie počítania), napríklad 1k (1000 ohmov), 10k (10 000 ohmov).

Rezistor R1 vypočítame pomocou nasledujúceho vzorca:

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

Predpokladajme, že náš odpor R2 má odpor 1k (1000 Ohmov).

Vo je napätie, pri ktorom by malo dôjsť k poruche (v našom prípade 12V).

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

To znamená, že odpor rezistorov pre 12V vyzerá takto:

A tu je malý zoznam pre lenivých. Pre rezistor R2=1k bude odpor R1:

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

Pre nízke napätie, napríklad 3,6V, by mal mať odpor R2 vyšší odpor, napríklad 10k, pretože prúdová spotreba obvodu bude menšia.

Zdroj

www.joyta.ru

Najjednoduchší indikátor stavu batérie

Najúžasnejšie je, že obvod indikátora úrovne nabitia batérie neobsahuje žiadne tranzistory, žiadne mikroobvody, žiadne zenerove diódy. Len LED a rezistory zapojené tak, aby bola indikovaná úroveň privádzaného napätia.

Obvod indikátora

Prevádzka prístroja je založená na počiatočnom zapínacom napätí LED. Akákoľvek LED je polovodičové zariadenie, ktorý má medzný bod napätia, až po prekročení ktorého začne pracovať (svietiť). Na rozdiel od žiarovky, ktorá má takmer lineárne prúdovo-napäťové charakteristiky, LED je veľmi blízka charakteristike zenerovej diódy s ostrým sklonom prúdu pri zvyšovaní napätia.Ak zapojíte LED diódy do obvodu v sérii s odpory, potom sa každá LED začne rozsvecovať až potom, čo napätie presiahne súčet LED diód v reťazci pre každú časť reťaze samostatne. Prah napätia pre otvorenie alebo začatie rozsvietenia LED sa môže pohybovať od 1,8 V do 2,6 V. Všetko závisí od konkrétnej značky.V dôsledku toho sa každá LED rozsvieti až po rozsvietení predchádzajúcej.

Zostavenie indikátora úrovne nabitia batérie

Obvod som zostavil na univerzálnu dosku plošných spojov, výstupy prvkov som spojil dohromady. Pre lepšie vnímanie som zobral LED diódy rôznych farieb.Takýto indikátor je možné vyrobiť nielen so šiestimi LED, ale napríklad aj so štyrmi.Indikátor je možné použiť nielen na batériu, ale na vytvorenie indikácie úrovne na hudbe reproduktory. Pripojením zariadenia k výstupu výkonového zosilňovača paralelne s reproduktorom. Týmto spôsobom je možné monitorovať kritické úrovne pre reproduktorový systém a je možné nájsť ďalšie aplikácie pre tento skutočne veľmi jednoduchý obvod.

sdelaysam-svoimirukami.ru

LED indikátor nabitia batérie

Indikátor nabitia batérie je nevyhnutnou vecou v domácnosti každého motoristu. Relevantnosť takéhoto zariadenia sa mnohonásobne zvyšuje, keď auto z nejakého dôvodu odmietne naštartovať v chladné zimné ráno. V tejto situácii sa oplatí rozhodnúť, či zavoláte priateľovi, aby vám pomohol začať s batériou, alebo či batéria vybila na dlhú dobu a vybila sa pod kritickú úroveň.

Prečo sledovať stav batérie?

Autobatéria pozostáva zo šiestich batérií zapojených do série s napájacím napätím 2,1 - 2,16V. Normálne by batéria mala produkovať 13 - 13,5 V. Nemalo by byť povolené výrazné vybitie batérie, pretože to znižuje hustotu, a teda zvyšuje teplotu mrazu elektrolytu.

Čím vyššie je opotrebovanie batérie, tým menej času vydrží nabitie. V teplom období to nie je kritické, ale v zime môžu zapnuté bočné svetlá úplne „zabiť“ batériu, kým sa vráti, čím sa jej obsah zmení na kus ľadu.

V tabuľke vidíte teplotu tuhnutia elektrolytu v závislosti od stupňa nabitia jednotky.

Závislosť teploty tuhnutia elektrolytu od stavu nabitia batérie

Hustota elektrolytu, mg/cm. kocka	Napätie, V (bez zaťaženia)	Napätie, V (so záťažou 100 A)	Úroveň nabitia batérie, %	Teplota tuhnutia elektrolytu, gr. Celzia
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 úrovne nabitia pod 70 % sa považuje za kritický. Všetky automobilové elektrické spotrebiče spotrebúvajú prúd, nie napätie. Bez záťaže môže aj silne vybitá batéria vykazovať normálne napätie. Ale na nízkej úrovni, počas štartovania motora, bude zaznamenaný silný pokles napätia, čo je alarmujúci signál.

Blížiacu sa katastrofu je možné včas zaznamenať iba vtedy, ak je priamo v kabíne nainštalovaný indikátor. Ak auto počas chodu neustále signalizuje vybitie, je čas ísť na čerpaciu stanicu.

Aké ukazovatele existujú

Mnohé batérie, najmä bezúdržbové, majú v sebe zabudovaný senzor (vlhkomer), ktorého princíp činnosti je založený na meraní hustoty elektrolytu.

Tento snímač monitoruje stav elektrolytu a relatívnu hodnotu jeho indikátorov. Nie je veľmi vhodné niekoľkokrát vyliezť pod kapotu auta, aby ste skontrolovali stav elektrolytu v rôznych prevádzkových režimoch.

Elektronické zariadenia sú oveľa pohodlnejšie na sledovanie stavu batérie.

Typy indikátorov nabitia batérie

Automobilové obchody predávajú mnohé z týchto zariadení, ktoré sa líšia dizajnom a funkčnosťou. Továrenské zariadenia sú konvenčne rozdelené do niekoľkých typov.

Podľa spôsobu pripojenia:

do zásuvky zapaľovača cigariet;
do palubnej siete.

Podľa spôsobu zobrazenia signálu:

analóg;
digitálny.

Princíp činnosti je rovnaký, určuje úroveň nabitia batérie a zobrazuje informácie vo vizuálnej forme.

Schematický diagram indikátor

Existujú desiatky rôznych kontrolných schém, ale prinášajú rovnaké výsledky. Takéto zariadenie je možné zostaviť sami zo šrotu. Výber obvodu a komponentov závisí výlučne od vašich možností, fantázie a sortimentu najbližšej predajne rádií.

Tu je schéma, aby ste pochopili, ako funguje LED indikátor nabitia batérie. Tento prenosný model sa dá zložiť „na kolene“ za pár minút.

D809 - 9V zenerova dióda obmedzuje napätie na LED a samotný diferenciátor je zostavený na troch odporoch. Tento LED indikátor sa spúšťa prúdom v obvode. Pri napätí 14V a vyššom je prúd dostatočný na rozsvietenie všetkých LED, pri napätí 12-13,5V sa rozsvietia VD2 a VD3, pod 12V - VD1.

Pokročilejšia možnosť s minimom dielov môže byť zostavená pomocou rozpočtového indikátora napätia - čipu AN6884 (KA2284).

Obvod LED indikátora úrovne nabitia batérie na komparátore napätia

Obvod funguje na princípe komparátora. VD1 je zenerova dióda 7,6V, slúži ako zdroj referenčného napätia. R1 – delič napätia. O pôvodné nastavenie je nastavený do takej polohy, že pri napätí 14V sa rozsvietia všetky LED. Napätie privádzané na vstupy 8 a 9 sa porovnáva cez komparátor a výsledok sa dekóduje do 5 úrovní, pričom sa rozsvietia príslušné LED diódy.

Ovládač nabíjania batérie

Na sledovanie stavu batérie počas prevádzky nabíjačka, vyrábame regulátor nabíjania batérie. Obvod zariadenia a použité komponenty sú maximálne dostupné a zároveň poskytujú úplnú kontrolu nad procesom nabíjania batérie.

Princíp činnosti regulátora je nasledovný: pokiaľ je napätie na batérii pod nabíjacím napätím, svieti zelená LED. Akonáhle je napätie rovnaké, tranzistor sa otvorí a rozsvieti sa červená LED. Zmenou odporu pred bázou tranzistora sa zmení úroveň napätia potrebná na zapnutie tranzistora.

Ide o univerzálny monitorovací obvod, ktorý možno použiť ako pre vysokovýkonné autobatérie, tak aj pre miniatúrne lítiové batérie.

svetodiodinfo.ru

Ako vytvoriť indikátor nabitia batérie pomocou LED diód?

Úspešné naštartovanie motora automobilu do značnej miery závisí od stavu nabitia batérie. Pravidelná kontrola napätia na svorkách pomocou multimetra je nepohodlná. Oveľa praktickejšie je použiť digitálny alebo analógový ukazovateľ umiestnený vedľa prístrojovej dosky. Najjednoduchší indikátor nabitia batérie si môžete vyrobiť sami, v ktorom päť LED diód pomáha sledovať postupné vybíjanie alebo nabíjanie batérie.

Schematický diagram

Uvažovaná schéma zapojenia indikátora úrovne nabitia je najjednoduchším zariadením, ktoré zobrazuje úroveň nabitia 12-voltovej batérie.
Jeho kľúčovým prvkom je mikroobvod LM339, v kryte ktorého sú namontované 4 operačné zosilňovače (komparátory) rovnakého typu. Celkový pohľad na LM339 a priradenia kolíkov sú znázornené na obrázku.
Priame a inverzné vstupy komparátorov sú prepojené cez odporové deličy. Ako záťaž sa používajú 5 mm indikačné LED diódy.

Dióda VD1 slúži na ochranu mikroobvodu pred náhodnými zmenami polarity. Zenerova dióda VD2 nastavuje referenčné napätie, ktoré je štandardom pre budúce merania. Rezistory R1-R4 obmedzujú prúd cez LED.

Princíp činnosti

Obvod LED indikátora nabitia batérie funguje nasledovne. Napätie 6,2 V stabilizované pomocou odporu R7 a zenerovej diódy VD2 sa privádza do odporového deliča zostaveného z R8-R12. Ako je zrejmé z diagramu, medzi každým párom týchto odporov sa vytvárajú referenčné napätia rôzne úrovne, ktoré sú dodávané na priame vstupy komparátorov. Na druhej strane sú inverzné vstupy vzájomne prepojené a pripojené k svorkám batérie cez odpory R5 a R6.

Počas procesu nabíjania (vybíjania) batérie sa postupne mení napätie na inverzných vstupoch, čo vedie k striedavému spínaniu komparátorov. Uvažujme o činnosti operačného zosilňovača OP1, ktorý je zodpovedný za indikáciu maximálna úroveň nabitie batérie. Nastavíme podmienku: ak má nabitá batéria napätie 13,5 V, tak začne svietiť posledná LED. Prahové napätie na jeho priamom vstupe, pri ktorom sa táto LED rozsvieti, sa vypočíta podľa vzorca: 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= 1,7 V = 1,7 V 1,7 = 4,5 V

To znamená, že keď inverzný vstup dosiahne potenciál viac ako 4,5 voltu, komparátor OP1 sa prepne a na jeho výstupe sa objaví nízka úroveň napätia a LED sa rozsvieti. Pomocou týchto vzorcov môžete vypočítať potenciál na priamych vstupoch každého operačného zosilňovača. Potenciál na inverzných vstupoch sa zistí z rovnosti: UOP1- = I*R5 = UBAT – I*R6.

Doska plošných spojov a montážne diely

Vytlačená obvodová doska vyrobené z jednostrannej fólie DPS s rozmermi 40 x 37 mm, ktorú si môžete stiahnuť tu. Je určený na montáž DIP prvkov ďalší typ:

MLT-0,125 W odpory s presnosťou najmenej 5 % (séria E24) R1, R2, R3, R4, R7, R9, R10, R11 – 1 kOhm, R5, R8 – 5,1 kOhm, R6, R12 – 10 kOhm;
akákoľvek nízkoenergetická dióda VD1 so spätným napätím najmenej 30 V, napríklad 1N4148;
Zenerova dióda VD2 je nízkoenergetická so stabilizačným napätím 6,2 V. Napríklad KS162A, BZX55C6V2;
LED diódy LED1-LED5 – indikátor typu AL307 ľubovoľnej farby.

Tento obvod je možné použiť nielen na sledovanie napätia na 12 voltových batériách. Prepočítaním hodnôt rezistorov umiestnených vo vstupných obvodoch získame LED indikátor pre akékoľvek požadované napätie. Aby ste to dosiahli, mali by ste nastaviť prahové napätie, pri ktorom sa LED diódy rozsvietia, a potom použiť vzorce na prepočet odporov uvedených vyššie.

Prečítajte si tiež

ledjournal.info

Obvody indikátora vybitia lítium-iónovej batérie na určenie úrovne nabitia lítiovej batérie (napríklad 18650)

Čo môže byť smutnejšie ako náhle vybitá batéria v kvadrokoptére počas letu alebo vypnutie detektora kovov na sľubnej čistinke? Teraz, keby ste mohli vopred zistiť, ako je batéria nabitá! Potom sme mohli pripojiť nabíjačku alebo nainštalovať novú sadu batérií bez toho, aby sme čakali na smutné následky.

A tu sa zrodil nápad vyrobiť nejaký indikátor, ktorý bude vopred dávať signál, že batéria sa čoskoro vybije. Na realizácii tejto úlohy pracovali rádioamatéri po celom svete a dnes existuje celé auto a malý vozík rôznych obvodových riešení - od obvodov na jednom tranzistore až po sofistikované zariadenia na mikrokontroléroch.

Pozor! Diagramy uvedené v článku označujú iba nízke napätie na batérii. Aby ste predišli hlbokému vybitiu, musíte ručne vypnúť záťaž alebo použiť ovládače vybíjania.

Možnosť 1

Začnime možno jednoduchým obvodom pomocou zenerovej diódy a tranzistora:

Poďme zistiť, ako to funguje.

Pokiaľ je napätie nad určitou prahovou hodnotou (2,0 V), zenerova dióda je v poruche, tranzistor je teda zatvorený a všetok prúd preteká cez zelenú LED. Akonáhle napätie na batérii začne klesať a dosiahne hodnotu rádovo 2,0V + 1,2V (pokles napätia na prechode báza-emitor tranzistora VT1), tranzistor sa začne otvárať a prúd sa začne prerozdeľovať. medzi oboma LED diódami.

Ak vezmeme dvojfarebnú LED, dostaneme plynulý prechod zo zelenej na červenú, vrátane celej strednej škály farieb.

Typický rozdiel v prednom napätí v dvojfarebných LED diódach je 0,25 V (červená sa rozsvieti pri nižšom napätí). Práve tento rozdiel určuje oblasť úplného prechodu medzi zelenou a červenou.

Obvod vám teda aj napriek svojej jednoduchosti umožňuje vopred vedieť, že sa batéria začala vybíjať. Pokiaľ je napätie batérie 3,25 V alebo viac, svieti zelená LED. V intervale medzi 3,00 a 3,25 V sa červená začne miešať so zelenou - čím bližšie k 3,00 V, tým viac červenej. A nakoniec pri 3V svieti len čisto červená.

Nevýhodou obvodu je zložitosť výberu zenerových diód na získanie požadovaného prahu odozvy, ako aj konštantná spotreba prúdu asi 1 mA. No je možné, že farboslepí tento nápad so zmenou farieb neocenia.

Mimochodom, ak do tohto obvodu vložíte iný typ tranzistora, môže to fungovať opačne - prechod zo zelenej na červenú nastane, naopak, ak sa zvýši vstupné napätie. Tu je upravený diagram:

Možnosť č.2

Nasledujúci obvod používa čip TL431, čo je presný regulátor napätia.

Prah odozvy je určený deličom napätia R2-R3. S menovitými hodnotami uvedenými v diagrame je to 3,2 V. Keď napätie batérie klesne na túto hodnotu, mikroobvod prestane obchádzať LED a rozsvieti sa. Bude to signál, že batéria je úplne vybitá (min prípustné napätie na jednej li-ion banke je 3,0 V).

Ak sa na napájanie zariadenia používa batéria niekoľkých sériovo zapojených batérií lítium-iónová batéria, potom musí byť vyššie uvedený okruh pripojený ku každej banke samostatne. Páči sa ti to:

Na konfiguráciu obvodu pripojíme namiesto batérií nastaviteľný napájací zdroj a zvolíme odpor R2 (R4), aby sme zabezpečili, že sa LED rozsvieti v okamihu, keď potrebujeme.

Možnosť #3

A tu je jednoduchá schéma indikátora vybitia li-ion batéria na dvoch tranzistoroch:
Prah odozvy je nastavený odpormi R2, R3. Staré sovietske tranzistory je možné nahradiť BC237, BC238, BC317 (KT3102) a BC556, BC557 (KT3107).

Možnosť č.4

Obvod s dvoma tranzistormi s efektom poľa, ktorý v pohotovostnom režime doslova spotrebúva mikroprúdy.

Keď je obvod pripojený k zdroju energie, pomocou deliča R1-R2 sa generuje kladné napätie na bráne tranzistora VT1. Ak je napätie vyššie ako vypínacie napätie tranzistor s efektom poľa, otvorí a pritiahne uzáver VT2 k zemi, čím ho zatvorí.

V určitom bode, keď sa batéria vybije, napätie odstránené z deliča nebude dostatočné na odblokovanie VT1 a zatvorí sa. V dôsledku toho sa na hradle druhého spínača poľa objaví napätie blízke napájaciemu napätiu. Otvorí sa a rozsvieti LED. LED žiara nám signalizuje, že je potrebné dobiť batériu.

Poslúžia akékoľvek n-kanálové tranzistory s nízkym medzným napätím (čím nižšie, tým lepšie). Výkon 2N7000 v tomto obvode nebol testovaný.

Možnosť #5

Na troch tranzistoroch:

Myslím, že diagram nepotrebuje vysvetlenie. Vďaka veľkému koeficientu. posilňovanie tri tranzistorové stupne, obvod funguje veľmi prehľadne - medzi svietiacou a nesvietiacou LED stačí rozdiel 1 stotiny voltu. Prúdový odber pri zapnutej indikácii je 3 mA, pri zhasnutej LED - 0,3 mA.

Napriek objemnému vzhľadu obvodu má hotová doska pomerne skromné rozmery:

Z kolektora VT2 môžete odobrať signál, ktorý umožňuje pripojenie záťaže: 1 - povolené, 0 - vypnuté.

Tranzistory BC848 a BC856 je možné nahradiť BC546 a BC556.

Možnosť #6

Páči sa mi tento obvod, pretože nielen zapne indikáciu, ale aj odpojí záťaž.

Jediná škoda je, že samotný obvod sa neodpojí od batérie a naďalej spotrebúva energiu. A vďaka neustále horiacej LED, žerie naozaj veľa.

Zelená LED v tomto prípade funguje ako zdroj referenčného napätia, pričom spotrebuje prúd cca 15-20 mA. Aby ste sa zbavili takého nenásytného prvku, namiesto zdroja referenčného napätia môžete použiť rovnaký TL431 a pripojiť ho podľa nasledujúceho obvodu*:

*pripojte katódu TL431 k 2. kolíku LM393.

Možnosť č.7

Obvod pomocou takzvaných monitorov napätia. Nazývajú sa tiež napäťové supervízory a detektory Ide o špecializované mikroobvody navrhnuté špeciálne na monitorovanie napätia.

Tu je napríklad obvod, ktorý rozsvieti LED, keď napätie batérie klesne na 3,1V. Zmontované na BD4731.

Súhlasíte, nemôže to byť jednoduchšie! BD47xx má výstup s otvoreným kolektorom a tiež sám obmedzuje výstupný prúd na 12 mA. To vám umožní pripojiť LED priamo k nemu, bez obmedzujúcich odporov.

Podobne môžete použiť akýkoľvek iný dozor na akékoľvek iné napätie.

Tu je niekoľko ďalších možností, z ktorých si môžete vybrať:

pri 3,08 V: TS809CXD, TCM809TENB713, MCP103T-315E/TT, CAT809TTBI-G;
pri 2,93 V: MCP102T-300E/TT, TPS3809K33DBVRG4, TPS3825-33DBVT, CAT811STBI-T3;
Séria MN1380 (alebo 1381, 1382 - líšia sa iba krytmi). Pre naše účely je najvhodnejšia možnosť s otvoreným odtokom, o čom svedčí dodatočné číslo „1“ v označení mikroobvodu - MN13801, MN13811, MN13821. Napätie odozvy je určené písmenovým indexom: MN13811-L je presne 3,0 voltov.

Môžete si tiež vziať sovietsky analóg - KR1171SPkhkh:

V závislosti od digitálneho označenia sa bude detekčné napätie líšiť:

Napäťová mriežka nie je príliš vhodná na monitorovanie lítium-iónových batérií, ale nemyslím si, že stojí za to úplne zľaviť z tohto mikroobvodu.

Nespornými výhodami obvodov monitorovania napätia sú extrémne nízka spotreba energie vo vypnutom stave (jednotky a dokonca aj zlomky mikroampérov), ako aj ich extrémna jednoduchosť. Často sa celý obvod hodí priamo na svorky LED:

Aby bola indikácia vybitia ešte výraznejšia, je možné výstup z detektora napätia nahrať na blikajúcu LED diódu (napríklad séria L-314). Alebo si sami zostavte jednoduchý „blinker“ pomocou dvoch bipolárnych tranzistorov.

Príklad hotového obvodu, ktorý upozorní na slabú batériu pomocou blikajúcej LED, je uvedený nižšie:

Ďalší obvod s blikajúcou LED bude diskutovaný nižšie.

Možnosť č. 8

Chladný okruh, ktorý začne blikať LED, ak je napätie zapnuté lítiová batéria klesne na 3,0 voltov:

Tento obvod spôsobí, že superjasná LED začne blikať s pracovným cyklom 2,5 % (t. j. dlhá pauza – krátke bliknutie – opäť pauza). To vám umožní znížiť spotrebu prúdu na smiešne hodnoty - vo vypnutom stave obvod spotrebuje 50 nA (nano!) a v režime blikania LED iba 35 μA. Viete mi poradiť niečo ekonomickejšie? Sotva.

Ako vidíte, činnosť väčšiny obvodov na riadenie vybíjania spočíva v porovnaní určitého referenčného napätia s riadeným napätím. Následne sa tento rozdiel zosilní a LED sa zapne/vypne.

Typicky sa ako zosilňovač rozdielu medzi referenčným napätím a napätím na lítiovej batérii používa tranzistorový stupeň alebo operačný zosilňovač zapojený do komparačného obvodu.

Existuje však aj iné riešenie. Ako zosilňovač možno použiť logické prvky – invertory. Áno, je to netradičné využitie logiky, ale funguje to. Podobný diagram je zobrazený v nasledujúcej verzii.

Možnosť č. 9

Schéma zapojenia pre 74HC04.

Prevádzkové napätie zenerovej diódy musí byť nižšie ako odozvové napätie obvodu. Napríklad si môžete vziať zenerove diódy 2,0 - 2,7 voltov. Jemné nastavenie prahu odozvy sa nastavuje odporom R2.

Obvod odoberá z batérie cca 2 mA, preto ho treba zapnúť aj po vypínači.

Možnosť č.10

Toto nie je ani indikátor vybitia, ale skôr celý LED voltmeter! Lineárna stupnica 10 LED diód poskytuje jasný obraz o stave batérie. Všetky funkcie sú implementované iba na jednom čipe LM3914:

Delič R3-R4-R5 nastavuje spodné (DIV_LO) a horné (DIV_HI) prahové napätie. Pri hodnotách uvedených v diagrame zodpovedá žiara hornej LED napätiu 4,2 voltu a keď napätie klesne pod 3 volty, posledná (spodná) LED zhasne.

Pripojením 9. kolíka mikroobvodu k zemi ho môžete prepnúť do bodového režimu. V tomto režime svieti vždy iba jedna LED dióda zodpovedajúca napájaciemu napätiu. Ak to necháte ako na schéme, tak sa rozsvieti celá škála LED, čo je z ekonomického hľadiska iracionálne.

Pre LED diódy musíte použiť iba červené LED diódy, pretože... majú počas prevádzky najnižšie jednosmerné napätie. Ak napríklad vezmeme modré LED diódy, potom ak sa batéria vybije na 3 volty, s najväčšou pravdepodobnosťou sa vôbec nerozsvietia.

Samotný čip má spotrebu cca 2,5 mA plus 5 mA na každú rozsvietenú LED diódu.

Nevýhodou obvodu je nemožnosť individuálneho nastavenia prahu zapaľovania každej LED. Môžete nastaviť iba počiatočnú a konečnú hodnotu a delič zabudovaný v čipe rozdelí tento interval na rovnakých 9 segmentov. Ako však viete, ku koncu vybíjania začne napätie na batérii veľmi rýchlo klesať. Rozdiel medzi batériami vybitými o 10 % a 20 % môže byť desatiny voltu, ale ak porovnáte rovnaké batérie, vybité len na 90 % a 100 %, môžete vidieť rozdiel celého voltu!

Typický graf vybitia Li-ion batérie zobrazený nižšie jasne ukazuje túto okolnosť:

Používanie lineárnej stupnice na označenie stupňa vybitia batérie sa teda nezdá príliš praktické. Potrebujeme obvod, ktorý nám umožní nastaviť presné hodnoty napätia, pri ktorých sa rozsvieti konkrétna LED.

Úplnú kontrolu nad rozsvietením LED diód poskytuje obvod uvedený nižšie.

Možnosť č.11

Tento obvod je 4-miestny indikátor batérie/napätia batérie. Implementované na štyroch operačných zosilňovačoch zahrnutých v čipe LM339.

Obvod je funkčný až do napätia 2 V a spotrebuje menej ako miliampér (nepočítajúc LED diódu).

Samozrejme pre vyjadrenie skutočnej hodnoty použitej a zostávajúcej kapacity batérie je potrebné pri nastavovaní obvodu zohľadniť vybíjaciu krivku použitej batérie (s prihliadnutím na zaťažovací prúd). To vám umožní nastaviť presné hodnoty napätia zodpovedajúce napríklad 5%-25%-50%-100% zvyškovej kapacity.

Možnosť č.12

A samozrejme najširší záber sa otvára pri použití mikrokontrolérov so zabudovaným zdrojom referenčného napätia a ADC vstupom. Tu je funkčnosť obmedzená iba vašou predstavivosťou a schopnosťou programovania.

Ako príklad uvedieme najjednoduchšia schéma na ovládači ATMega328.

Aj keď tu, aby sa zmenšila veľkosť dosky, by bolo lepšie vziať 8-nohý ATTiny13 v balení SOP8. Potom by to bolo úplne úžasné. Ale nech je to vaša domáca úloha.

LED je trojfarebná (od LED pásik), ale ide len o červenú a zelenú.

Hotový program (náčrt) si môžete stiahnuť z tohto odkazu.

Program funguje nasledovne: každých 10 sekúnd je dotazované napájacie napätie. Na základe výsledkov merania MK riadi LED diódy pomocou PWM, čo umožňuje získať rôzne odtiene svetla zmiešaním červenej a zelenej farby.

Čerstvo nabitá batéria produkuje približne 4,1 V - rozsvieti sa zelený indikátor. Počas nabíjania je na batérii napätie 4,2 V a zelená LED bude blikať. Akonáhle napätie klesne pod 3,5V, červená LED začne blikať. Bude to signál, že batéria je takmer vybitá a je čas ju nabiť. Vo zvyšku rozsahu napätia indikátor zmení farbu zo zelenej na červenú (v závislosti od napätia).

Možnosť č.13

Na začiatok navrhujem možnosť prepracovať štandardnú ochrannú dosku (nazývajú sa tiež regulátory nabíjania a vybíjania) a zmeniť ju na indikátor vybitej batérie.

Tieto dosky (moduly PCB) sú extrahované zo starých batérií mobilné telefóny takmer v priemyselnom meradle. Na ulici len zoberiete vyhodenú batériu mobilu, vykucháte ju a doska je vo vašich rukách. Všetko ostatné zlikvidujte podľa plánu.

Pozor!!! Existujú dosky, ktoré obsahujú ochranu proti nadmernému vybitiu pri neprijateľne nízkom napätí (2,5 V a menej). Preto zo všetkých dosiek, ktoré máte, musíte vybrať iba tie kópie, ktoré fungujú pri správnom napätí (3,0-3,2V).

Doska PCB najčastejšie vyzerá takto:

Microassembly 8205 sú dve miliohmové zariadenia zmontované v jednom kryte.

Vykonaním niekoľkých zmien v obvode (zobrazené červenou farbou) získame vynikajúci indikátor vybitia li-ion batérie, ktorý pri vypnutí nespotrebováva prakticky žiadny prúd.

Keďže tranzistor VT1.2 je zodpovedný za odpojenie nabíjačky od batérie pri prebíjaní, je v našom obvode nadbytočný. Preto sme tento tranzistor úplne vyradili z prevádzky prerušením drenážneho obvodu.

Rezistor R3 obmedzuje prúd cez LED. Jeho odpor musí byť zvolený tak, aby žiara LED bola už viditeľná, ale spotrebovaný prúd ešte nebol príliš vysoký.

Mimochodom, môžete uložiť všetky funkcie ochranného modulu a vykonať indikáciu pomocou samostatného tranzistora, ktorý ovláda LED. To znamená, že indikátor sa rozsvieti súčasne s vypnutím batérie v okamihu vybitia.

Namiesto 2N3906 postačí akýkoľvek nízkovýkonový pnp tranzistor, ktorý máte po ruke. Jednoduché priame spájkovanie LED nebude fungovať, pretože... Výstupný prúd mikroobvodu, ktorý ovláda spínače, je príliš malý a vyžaduje zosilnenie.

Berte prosím do úvahy skutočnosť, že samotné obvody indikátora vybitia spotrebúvajú energiu batérie! Aby ste predišli neprijateľnému vybitiu, pripojte obvody indikátora za vypínač napájania alebo použite ochranné obvody, ktoré zabraňujú hlbokému vybitiu.

Ako asi nie je ťažké uhádnuť, obvody sa dajú použiť aj naopak – ako indikátor nabitia.

electro-shema.ru

Indikátor na kontrolu a sledovanie úrovne nabitia batérie

Ako si vyrobiť jednoduchý indikátor napätia pre 12V batériu, ktorá sa používa v autách, skútroch a iných zariadeniach. Po pochopení princípu činnosti obvodu indikátora a účelu jeho častí je možné obvod prispôsobiť takmer akémukoľvek typu nabíjateľnej batérie zmenou menovitých hodnôt príslušných elektronických komponentov.

Nie je žiadnym tajomstvom, že je potrebné kontrolovať vybíjanie batérií, pretože majú prahové napätie. Ak sa batéria vybije pod prahové napätie, stratí sa značná časť jej kapacity, v dôsledku čoho nebude schopná produkovať deklarovaný prúd a kúpa novej nie je lacným potešením.

Schéma zapojenia s hodnotami v nej uvedenými poskytne približné informácie o napätí na svorkách batérie pomocou troch LED. LED diódy môžu mať akúkoľvek farbu, ale odporúča sa použiť tie, ktoré sú zobrazené na fotografii, poskytnú jasnejšiu predstavu o stave batérie (foto 3).

Ak svieti zelená LED, napätie batérie je v rámci normálnych limitov (od 11,6 do 13 voltov). Svieti na bielo – napätie je 13 voltov alebo viac. Keď svieti červená LED, je potrebné odpojiť záťaž, akumulátor je potrebné dobiť prúdom 0,1 A., keďže napätie akumulátora je pod 11,5 V, akumulátor je vybitý na viac ako 80%.

Pozor, uvedené hodnoty sú približné, môžu existovať rozdiely, všetko závisí od charakteristík komponentov použitých v obvode.

LED diódy použité v obvode majú veľmi nízku spotrebu prúdu, menej ako 15 (mA). Komu to nevyhovuje, môže dať do medzery tlačidlo hodín, v tomto prípade sa batéria skontroluje zapnutím tlačidla a analýzou farby svietiacej LED. Tabuľa musí byť chránená pred vodou a pripevnená k batérii . Výsledkom je primitívny voltmeter s konštantným zdrojom energie, stav batérie je možné kedykoľvek skontrolovať.

Doska má veľmi malú veľkosť - 2,2 cm.Čip Im358 je použitý v puzdre DIP-8, presnosť presných rezistorov je 1%, s výnimkou obmedzovačov prúdu. Môžete nainštalovať ľubovoľné LED diódy (3 mm, 5 mm) s prúdom 20 mA.

Riadenie bolo vykonané pomocou laboratórneho napájacieho zdroja na lineárnom stabilizátore LM 317, zariadenie funguje jasne, dve LED môžu svietiť súčasne. Pre presné ladenie sa odporúča použiť ladiace odpory (foto 2), s ich pomocou môžete čo najpresnejšie nastaviť napätia, pri ktorých sa LED diódy rozsvietia Činnosť obvodu indikátora úrovne nabitia batérie. Hlavnou časťou je mikroobvod LM393 alebo LM358 (analógy KR1401CA3 / KF1401CA3), ktorý obsahuje dva komparátory (foto 5).

Ako vidíme z (foto 5), nožičiek je osem, štyri a osem je napájanie, zvyšok sú vstupy a výstupy komparátora. Pozrime sa na princíp fungovania jedného z nich, má tri výstupy, dva vstupy (priamy (neinvertujúci) „+“ a jeden invertujúci „-“) výstup. Referenčné napätie sa privádza na invertujúci „+“ (porovnáva sa s ním privedené na invertujúci vstup „-“). Ak je jednosmerné napätie väčšie ako na invertujúcom vstupe, na výstupe bude (-) výkon , v prípade, že je to naopak (napätie na invertnom je väčšie ako na priamom) na výstupe (+).

Zenerova dióda je zapojená v obvode opačne (anóda k (-) katóde k (+)), má, ako sa hovorí, pracovný prúd, s ktorým sa bude dobre stabilizovať, pozrite sa na graf (foto 7).

V závislosti od napätia a výkonu zenerových diód sa prúd líši, dokumentácia uvádza minimálny prúd (Iz) a maximálny prúd (Izm) stabilizácie. Je potrebné zvoliť požadovaný v stanovenom intervale, aj keď minimum bude postačujúce, odpor umožňuje dosiahnuť požadovanú hodnotu prúdu.

Pozrime sa na výpočet: celkové napätie je 10 V, zenerova dióda je navrhnutá na 5,6 V, máme 10-5,6 = 4,4 V. Podľa dokumentácie je min Ist = 5 mA. V dôsledku toho máme R = 4,4 V / 0,005 A = 880 Ohm. Malé odchýlky odporu odporu sú možné, to nie je významné, hlavnou podmienkou je prúd najmenej Iz.

Delič napätia obsahuje tri odpory 100 kOhm, 10 kOhm, 82 kOhm. Na týchto pasívnych komponentoch sa „usadí“ určité napätie, ktoré sa potom privedie na invertujúci vstup.

Napätie závisí od úrovne nabitia batérie. Obvod funguje nasledovne, zenerova dióda ZD1 5V6, ktorá dodáva napätie 5,6 V na priame vstupy (referenčné napätie sa porovnáva s napätím na nepriamych vstupoch).

V prípade silného vybitia batérie sa na nepriamy vstup prvého komparátora privedie napätie menšie ako je priamy vstup. Vyššie napätie bude privedené aj na vstup druhého komparátora.

Výsledkom je, že prvý dá na výstupe „-“, druhý „+“, rozsvieti sa červená LED.

Zelená LED sa rozsvieti, ak prvý komparátor vydá „+“ a druhý „-“. Biela LED sa rozsvieti, ak dva komparátory dodajú „+“ na výstupe, z rovnakého dôvodu je možné, že zelená a biela LED budú svietiť súčasne.

V modernej praxi sa stále nájdu autá, ktoré nemajú palubný počítač ani displej s indikátorom nabitia batérie. Jazda bez smerovky môže viesť k úplnému zastaveniu motora a znemožneniu jeho naštartovania v budúcnosti.

Indikátor nabitia batérie plní dve funkcie: zobrazuje nabíjací prúd batérie z generátora a informatívne množstvo nabitia batérie. Existuje niekoľko spôsobov, ako vyriešiť tento problém v aute. Jeden z nich je najjednoduchší, vyrobiť si zariadenie vlastnými rukami, ktoré indikuje nabíjanie batérie.

Dostupné zdroje obsahujú veľa návrhov na výrobu digitálneho prúdového obvodu pre takéto zariadenie. Má pomerne jednoduchý vzhľad. Na to potrebujete zručnosti pri spájkovaní rádiových komponentov a túžbu zostaviť zariadenie vlastnými rukami. Vyberte LED, Zenerovu diódu, doštičku a odpory. Schéma indikátora nabitia batérie je znázornená na obrázku nižšie.

Princíp činnosti

LED indikátor vďaka prítomnosti troch farieb LED dokáže ukazovať rôzne fázy nabíjacieho prúdu. Začiatok nabíjania. Pracovný stred. Upozornenie na koniec procesu. Tento obvod nám dáva možnosť riadiť celý pracovný cyklus batérie.

Nie je ťažké spájkovať diely sami, ale najprv to skontrolujte pomocou testera. Ak sú všetky diely v poriadku, môžete zostavu zostaviť podľa schémy. Prezývka testera je výstup LED. Nízkonapäťový výstup určujeme od šiestich do jedenástich voltov.

Toto je červená LED. Od jedenástich do trinástich voltov – žltá. Viac ako trinásť - bude tam zelená LED dióda. Obvod má jednoduchú sadu dielov a funguje spoľahlivo.

Zaujímavé! Batéria dodáva LED dióde určité napätie. Rozsvieti sa. Takto určíme začiatok a koniec nabíjania batérie.

Ak nemáte žiadne komponenty, musíte sa pozrieť na podobné schémy na internete a upraviť zariadenie sami. Obvod tiež spoľahlivo zobrazí indikáciu aktuálneho nabitia batérie.

Pre auto je dôležité, aby okruh nefungoval stále, ale len vtedy, keď za volantom sedí vodič. Odporúča sa, aby ste po dokončení práce vlastnými rukami namontovali výsledné zariadenie pod volant a pripojili ho k spínaču zapaľovania. V tomto prípade bude indikátor fungovať iba vtedy, keď je zapnuté zapaľovanie auta.

Vidíme, že po dokončení práce si môžete vlastnými rukami vytvoriť indikátor nabitia batérie, ktorý je pohodlný a potrebný na spoľahlivú prevádzku vozidla. Náklady na takýto produkt nebudú vysoké.

Dôležité! Spoľahlivosť indikátora a pohodlie jeho umiestnenia umožňujú efektívne eliminovať nedostatky dizajnérov a výrobcov automobilov.

Na jednej strane akékoľvek zariadenie vozidlo alebo jednoduché kuchynské náčinie, pôsobia z technického hľadiska dokonale a rafinovane. Nevyžaduje zásah ľudského myslenia a kompetentných rúk.

Na druhej strane sa vždy nájdu kompetentní „Kulibíni“, ktorým sa toto zariadenie zdá nedokonalé a vyžaduje vylepšenie a technické zdokonalenie.

Na tom je postavený progresívny technický pokrok. Dizajnérmi nenavrhnutá zdanlivo jednoduchá, no zároveň životne dôležitá vizuálna indikácia procesu nabíjania autobatérie našla svoj jednoduchý vývoj u jednoduchých obdivovateľov sveta vedy a techniky.

Pomocou dvoch odporov môžete nastaviť prierazné napätie v rozsahu od 2,5 V do 36 V.

Uvediem dve schémy použitia TL431 ako indikátora nabitia/vybitia batérie. Prvý okruh je určený pre indikátor vybitia a druhý pre indikátor úrovne nabitia.

Jediný rozdiel je pridanie n-p-n tranzistor, ktorý zapne nejaký druh signalizačného zariadenia, napríklad LED alebo bzučiak. Nižšie uvediem metódu na výpočet odporu R1 a príklady pre niektoré napätia.

Zenerova dióda funguje tak, že pri prekročení určitého napätia na nej začne viesť prúd, ktorého prah môžeme nastaviť pomocou R1 a R2. V prípade indikátora vybitia by sa LED indikátor mal rozsvietiť, keď je napätie batérie nižšie, ako je požadované. Preto sa do obvodu pridáva tranzistor n-p-n.

V tomto prípade bude indikátor nabíjania stále svietiť, keď je napätie väčšie ako napätie, ktoré sme definovali pomocou R1 a R2. Rezistor R3 slúži na obmedzenie prúdu do diódy.

Je čas na to, čo má každý najradšej – na matematiku

Už na začiatku som povedal, že prierazné napätie je možné zmeniť z 2,5V na 36V cez vstup „Ref“. Skúsme si teda niečo spočítať. Predpokladajme, že indikátor by sa mal rozsvietiť, keď napätie batérie klesne pod 12 voltov.

Odpor odporu R2 môže mať akúkoľvek hodnotu. Najlepšie je však použiť okrúhle čísla (na uľahčenie počítania), napríklad 1k (1000 ohmov), 10k (10 000 ohmov).

Rezistor R1 vypočítame pomocou nasledujúceho vzorca:

R1=R2*(Vo/2,5V – 1)

Predpokladajme, že náš odpor R2 má odpor 1k (1000 Ohmov).

Vo je napätie, pri ktorom by malo dôjsť k poruche (v našom prípade 12V).

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

To znamená, že odpor rezistorov pre 12V vyzerá takto:

A tu je malý zoznam pre lenivých. Pre rezistor R2=1k bude odpor R1:

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

Pre nízke napätie, napríklad 3,6V, by mal mať odpor R2 vyšší odpor, napríklad 10k, pretože prúdová spotreba obvodu bude menšia.

Prečo sledovať stav batérie?

V tabuľke vidíte teplotu tuhnutia elektrolytu v závislosti od stupňa nabitia jednotky.

Závislosť teploty tuhnutia elektrolytu od stavu nabitia batérie
Hustota elektrolytu, mg/cm. kocka	Napätie, V (bez zaťaženia)	Napätie, V (so záťažou 100 A)	Úroveň nabitia batérie, %	Teplota tuhnutia elektrolytu, gr. Celzia
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

Aké ukazovatele existujú

Mnohé batérie, najmä bezúdržbové, majú v sebe zabudovaný senzor (vlhkomer), ktorého princíp činnosti je založený na meraní hustoty elektrolytu.

Elektronické zariadenia sú oveľa pohodlnejšie na sledovanie stavu batérie.

Typy indikátorov nabitia batérie

Automobilové obchody predávajú mnohé z týchto zariadení, ktoré sa líšia dizajnom a funkčnosťou. Továrenské zariadenia sú konvenčne rozdelené do niekoľkých typov.

Podľa spôsobu pripojenia:

do zásuvky zapaľovača cigariet;
do palubnej siete.

Podľa spôsobu zobrazenia signálu:

analóg;
digitálny.

Princíp činnosti je rovnaký, určuje úroveň nabitia batérie a zobrazuje informácie vo vizuálnej forme.

Schematický diagram indikátora

Ako vytvoriť indikátor nabitia batérie pomocou LED diód?

Tu je schéma, aby ste pochopili, ako funguje LED indikátor nabitia batérie. Tento prenosný model sa dá zložiť „na kolene“ za pár minút.

D809– 9V zenerova dióda obmedzuje napätie na LED a samotný diferenciátor je zostavený na troch odporoch. Tento LED indikátor sa spúšťa prúdom v obvode. Pri napätí 14V a vyššom je prúd dostatočný na rozsvietenie všetkých LED, pri napätí 12-13,5V sa rozsvietia VD2 A VD3, pod 12V - VD1.

Pokročilejšia možnosť s minimom dielov sa dá zostaviť pomocou indikátora rozpočtového napätia - čip AN6884 (KA2284).

Obvod LED indikátora úrovne nabitia batérie na komparátore napätia

Obvod funguje na princípe komparátora. VD1– zenerova dióda 7,6V, slúži ako zdroj referenčného napätia. R1- delič napätia. Pri prvotnom nastavení sa nastaví do takej polohy, aby sa všetky LED rozsvietili pri napätí 14V. Napätie privádzané na vstupy 8 a 9 sa porovnáva cez komparátor a výsledok sa dekóduje do 5 úrovní, pričom sa rozsvietia príslušné LED diódy.

Ovládač nabíjania batérie

Na monitorovanie stavu batérie počas prevádzky nabíjačky vyrábame regulátor nabíjania batérie. Obvod zariadenia a použité komponenty sú maximálne dostupné a zároveň poskytujú úplnú kontrolu nad procesom nabíjania batérie.

Ide o univerzálny monitorovací obvod, ktorý možno použiť ako pre vysokovýkonné autobatérie, tak aj pre miniatúrne lítiové batérie.

LED indikátor úrovne nabitia konvenčnej alebo nabíjateľnej batérie, kde sa všetky prahy nastavujú pomocou potenciometrov, je možné zostaviť podľa schémy uvedenej v tomto materiáli. Obrovským plusom je, že funguje s batériami od 3 do 28 V.

Obvod indikátora slabej batérie

Samotné indikátory svietiacich diód sú rôzne druhy a odporúčané farby sú zobrazené na samotnom diagrame. Kvôli rozdielom v poklese napätia v priepustnom smere je potrebné upraviť odpory obmedzujúce prúd najlepší výkon a rovnomernosť luminiscencie. Podľa obvodu sú R18-R22 navrhnuté ako rovnaký odpor - všimnite si, že tieto odpory nemusia byť nakoniec rovnaké. Ak sú však všetky rovnakej farby, bude stačiť jedna hodnota odporu.

Farba LED - úroveň nabitia

Červená: od 0 do 25 %
Oranžová : 25 - 50%
žltá : 50 - 75%
zelená : 75 - 100%
Modrá: >100% napätie

Tu LM317 funguje ako jednoduchá referencia 1,25 V. Minimálne vstupné napätie musí byť o niekoľko voltov vyššie ako výstupné napätie. Minimálne vstupné napätie = 1,25 V + 1,75 V = 3 V. Hoci má LM317 podľa údajového listu minimálne zaťaženie 5 mA, nenašiel sa žiadny prípad, ktorý by nefungoval pri 3,8 mA. Je to odpor R5 (330 Ohmov), ktorý poskytuje minimálne zaťaženie.

Počas testov bola hodnotená úroveň nabitia 4,5 V batérie a na to sú uvedené napätia v diagrame. Nastavenie prebieha takto: najprv sa musí určiť reakčné napätie každého komparátora v súlade s úrovňou vybitia batérie, potom sa musí napätie vydeliť deliacim koeficientom deliča napätia. Takže pre 4,5 V batériu to vyzerá takto:

Prahové napätie

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

Činnosť indikátora stavu batérie

Čip LM317 U3 je zdroj referenčného napätia 1,25 V. Rezistory R5 a R6 tvoria napäťový delič, ktorý znižuje napätie batérie na úroveň, ktorá je blízka referenčnému napätiu. Prvok U2A je zosilňovač, takže bez ohľadu na to, koľko prúdu tento uzol odoberá, napätie zostáva stabilné. Rezistory R8 - R11 poskytujú vysoký odpor vstupom komparátora. U1 pozostáva zo štyroch komparátorov, ktoré porovnávajú referenčné napätie potenciometrov s napätím batérie. Operačný zosilňovač LM358 U2B funguje aj ako druh komparátora, ktorý riadi LED diódy nízkeho rádu.

Pri hodnotách hraničného napätia nemusia LED svietiť jasne, spravidla dochádza k blikaniu medzi dvoma susednými LED. Aby sa tomu zabránilo, malé množstvo napätia je kladné spätná väzba pridané cez R14 - R17.

Testovanie indikátora

Ak sa testovanie vykonáva priamo z batérie, nezabudnite, že ochrana proti prepólovaniu nie je k dispozícii. Je lepšie najprv pripojiť napájací obvod cez odpor 100 Ohm na obmedzenie možné poruchy. A po zistení, že polarita je správna, môže byť tento odpor odstránený.

Zjednodušená verzia indikátora

Pre tých, ktorí si chcú postaviť jednoduchšie zariadenie, čip U2, všetky diódy a niektoré odpory môžu byť eliminované. Odporúčame vám začať s touto verziou a potom, keď sa uistíte normálna operácia, zhromaždiť plná verzia indikátor slabej batérie. Veľa šťastia pri štarte všetkým!