Κύκλωμα ένδειξης φόρτισης μπαταρίας LED. Κύκλωμα ελέγχου φόρτισης μπαταρίας 12 volt

Κατασκευή κυκλώματος ελέγχου φόρτισης μπαταρίας για αυτοκίνητο

Σε αυτό το άρθρο θέλω να σας πω πώς να κάνετε αυτόματο έλεγχο του φορτιστή, δηλαδή, έτσι ώστε ο φορτιστής να σβήσει μόνος του όταν ολοκληρωθεί η φόρτιση και όταν πέσει η τάση της μπαταρίας, ο φορτιστής να ενεργοποιηθεί ξανά.

Ο πατέρας μου μου ζήτησε να φτιάξω αυτήν τη συσκευή, καθώς το γκαράζ βρίσκεται λίγο μακριά από το σπίτι και το τρέξιμο για να ελέγξει πώς λειτουργεί ο φορτιστής που είναι εγκατεστημένος για τη φόρτιση της μπαταρίας εκεί δεν είναι πολύ βολικό. Φυσικά, ήταν δυνατή η αγορά αυτής της συσκευής στο Ali, αλλά μετά την εισαγωγή της πληρωμής για την παράδοση, η τιμή αυξήθηκε και ως εκ τούτου αποφασίστηκε να φτιάξετε ένα σπιτικό προϊόν με τα χέρια σας. Αν θέλει κάποιος να αγοράσει έτοιμη πλακέτα, ορίστε το link..http://ali.pub/1pdfut

Έψαξα για τον πίνακα στο διαδίκτυο σε μορφή .lay, αλλά δεν τον βρήκα. Αποφάσισα να κάνω τα πάντα μόνος μου. Και γνώρισα για πρώτη φορά το πρόγραμμα Sprint Layout. Επομένως, απλά δεν ήξερα για πολλές λειτουργίες (για παράδειγμα, ένα πρότυπο), σχεδίασα τα πάντα με το χέρι. Είναι καλό που το ταμπλό δεν είναι τόσο μεγάλο, όλα πήγαν καλά. Στη συνέχεια, υπεροξείδιο του υδρογόνου με κιτρικό οξύ και χάραξη. Έκασα όλα τα μονοπάτια και άνοιξα τρύπες. Ακολουθεί η συγκόλληση εξαρτημάτων, Λοιπόν, εδώ είναι η ολοκληρωμένη ενότητα

Μοτίβο για επανάληψη.

Λήψη πλακέτας σε μορφή .lay…

Τα καλύτερα…

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

Απλή ένδειξη φόρτισης και αποφόρτισης μπαταρίας

Αυτή η ένδειξη φόρτισης μπαταρίας βασίζεται σε μια ρυθμιζόμενη δίοδο zener TL431. Χρησιμοποιώντας δύο αντιστάσεις, μπορείτε να ρυθμίσετε την τάση διάσπασης στην περιοχή από 2,5 V έως 36 V.

Θα δώσω δύο σχήματα για τη χρήση του TL431 ως ένδειξη φόρτισης/εκφόρτισης μπαταρίας. Το πρώτο κύκλωμα προορίζεται για ένδειξη αποφόρτισης και το δεύτερο για ένδειξη στάθμης φόρτισης.

Η μόνη διαφορά- Αυτό προσθέτοντας n-p-nένα τρανζίστορ που θα ενεργοποιήσει κάποιο είδος συσκευής σηματοδότησης, για παράδειγμα, ένα LED ή ένα βομβητή. Παρακάτω θα δώσω μια μέθοδο για τον υπολογισμό της αντίστασης R1 και παραδείγματα για ορισμένες τάσεις.

Κύκλωμα ένδειξης χαμηλής μπαταρίας

Η δίοδος zener λειτουργεί με τέτοιο τρόπο ώστε να αρχίζει να διεξάγει ρεύμα όταν ξεπεραστεί μια ορισμένη τάση πάνω της, το όριο της οποίας μπορούμε να ορίσουμε χρησιμοποιώντας ένα διαιρέτη τάσης στις αντιστάσεις R1 και R2. Στην περίπτωση ένδειξης αποφόρτισης, η ένδειξη LED θα πρέπει να ανάβει όταν η τάση της μπαταρίας είναι μικρότερη από την απαιτούμενη. Επομένως, ένα τρανζίστορ n-p-n προστίθεται στο κύκλωμα.

Όπως μπορείτε να δείτε, η ρυθμιζόμενη δίοδος zener ρυθμίζει το αρνητικό δυναμικό, έτσι η αντίσταση R3 προστίθεται στο κύκλωμα, η αποστολή της οποίας είναι να ενεργοποιήσει το τρανζίστορ όταν το TL431 είναι απενεργοποιημένο. Αυτή η αντίσταση είναι 11k, επιλεγμένη με δοκιμή και σφάλμα. Η αντίσταση R4 χρησιμεύει για τον περιορισμό του ρεύματος στο LED· μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας το νόμο του Ohm.

Φυσικά, μπορείτε να κάνετε χωρίς τρανζίστορ, αλλά στη συνέχεια το LED θα σβήσει όταν η τάση πέσει κάτω από το καθορισμένο επίπεδο - το διάγραμμα είναι παρακάτω. Φυσικά, ένα τέτοιο κύκλωμα δεν θα λειτουργεί σε χαμηλές τάσεις λόγω της έλλειψης επαρκούς τάσης ή/και ρεύματος για την τροφοδοσία του LED. Αυτό το σχέδιοέχει ένα μειονέκτημα, που είναι η σταθερή κατανάλωση ρεύματος, γύρω στα 10 mA.

Κύκλωμα ένδειξης φόρτισης μπαταρίας

Σε αυτήν την περίπτωση, η ένδειξη φόρτισης θα είναι συνεχώς αναμμένη όταν η τάση είναι μεγαλύτερη από αυτή που ορίσαμε με τα R1 και R2. Η αντίσταση R3 χρησιμεύει για τον περιορισμό του ρεύματος στη δίοδο.

Ήρθε η ώρα για αυτό που αρέσει σε όλους περισσότερο - τα μαθηματικά

Είπα ήδη στην αρχή ότι η τάση διακοπής μπορεί να αλλάξει από 2,5V σε 36V μέσω της εισόδου "Ref". Ας προσπαθήσουμε λοιπόν να κάνουμε μαθηματικά. Ας υποθέσουμε ότι η ένδειξη πρέπει να ανάβει όταν η τάση της μπαταρίας πέσει κάτω από τα 12 βολτ.

Η αντίσταση της αντίστασης R2 μπορεί να είναι οποιασδήποτε τιμής. Ωστόσο, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε στρογγυλούς αριθμούς (για να διευκολύνετε τη μέτρηση), όπως 1k (1000 ohms), 10k (10.000 ohms).

Υπολογίζουμε την αντίσταση R1 χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

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

Ας υποθέσουμε ότι η αντίστασή μας R2 έχει αντίσταση 1k (1000 Ohms).

Vo είναι η τάση στην οποία θα πρέπει να συμβεί βλάβη (στην περίπτωσή μας 12V).

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

Δηλαδή, η αντίσταση των αντιστάσεων για 12V μοιάζει με αυτό:

Και εδώ είναι μια μικρή λίστα για τεμπέληδες. Για την αντίσταση R2=1k, η αντίσταση R1 θα είναι:

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

Για χαμηλή τάση, για παράδειγμα, 3,6 V, η αντίσταση R2 θα πρέπει να έχει υψηλότερη αντίσταση, για παράδειγμα, 10 k, καθώς η κατανάλωση ρεύματος του κυκλώματος θα είναι μικρότερη.

Πηγή

www.joyta.ru

Η απλούστερη ένδειξη στάθμης μπαταρίας

Το πιο εκπληκτικό είναι ότι το κύκλωμα ένδειξης επιπέδου φόρτισης της μπαταρίας δεν περιέχει τρανζίστορ, μικροκυκλώματα ή διόδους zener. Μόνο οι λυχνίες LED και οι αντιστάσεις συνδέονται με τέτοιο τρόπο ώστε να υποδεικνύεται το επίπεδο της παρεχόμενης τάσης.

Κύκλωμα ένδειξης

Η λειτουργία της συσκευής βασίζεται στην αρχική τάση ενεργοποίησης του LED. Οποιοδήποτε LED είναι μια συσκευή ημιαγωγών που έχει ένα οριακό σημείο τάσης, το οποίο υπερβαίνει μόνο το οποίο αρχίζει να λειτουργεί (λάμπει). Σε αντίθεση με έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως, ο οποίος έχει σχεδόν γραμμικά χαρακτηριστικά ρεύματος-τάσης, το LED είναι πολύ κοντά στα χαρακτηριστικά μιας διόδου zener, με έντονη κλίση του ρεύματος καθώς αυξάνεται η τάση. Εάν συνδέσετε τα LED σε ένα κύκλωμα σε σειρά με αντιστάσεις, τότε κάθε LED θα αρχίσει να ανάβει μόνο αφού η τάση υπερβεί το άθροισμα των LED στην αλυσίδα για κάθε τμήμα της αλυσίδας ξεχωριστά. Το όριο τάσης για το άνοιγμα ή την έναρξη του φωτισμού ενός LED μπορεί να κυμαίνεται από 1,8 V έως 2,6 V. Όλα εξαρτώνται από τη συγκεκριμένη μάρκα. Ως αποτέλεσμα, κάθε LED ανάβει μόνο αφού ανάψει το προηγούμενο.

Συναρμολόγηση της ένδειξης επιπέδου φόρτισης μπαταρίας

Συναρμολόγησα το κύκλωμα σε μια γενική πλακέτα κυκλώματος, συγκολλώντας τις εξόδους των στοιχείων μεταξύ τους. Για καλύτερη αντίληψη, πήρα LED διαφορετικών χρωμάτων. Μια τέτοια ένδειξη μπορεί να γίνει όχι μόνο με έξι LED, αλλά, για παράδειγμα, με τέσσερα. Η ένδειξη μπορεί να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο για μπαταρία, αλλά για τη δημιουργία ένδειξης στάθμης στη μουσική Ηχεία. Συνδέοντας τη συσκευή στην έξοδο του ενισχυτή ισχύος, παράλληλα με το ηχείο. Με αυτόν τον τρόπο μπορούν να παρακολουθούνται τα κρίσιμα επίπεδα για το σύστημα ηχείων.Είναι δυνατό να βρεθούν άλλες εφαρμογές για αυτό το πραγματικά πολύ απλό κύκλωμα.

sdelaysam-svoimirukami.ru

Ένδειξη φόρτισης μπαταρίας LED

Ένας δείκτης φόρτισης μπαταρίας είναι απαραίτητο πράγμα στο νοικοκυριό οποιουδήποτε οδηγού. Η συνάφεια μιας τέτοιας συσκευής αυξάνεται πολλές φορές όταν, για κάποιο λόγο, ένα αυτοκίνητο αρνείται να ξεκινήσει ένα κρύο χειμωνιάτικο πρωινό. Σε αυτήν την περίπτωση, αξίζει να αποφασίσετε εάν θα καλέσετε έναν φίλο για να έρθει και να σας βοηθήσει να ξεκινήσετε από την μπαταρία σας ή εάν η μπαταρία έχει εξαντληθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα, έχοντας αποφορτιστεί κάτω από ένα κρίσιμο επίπεδο.

Γιατί να παρακολουθείτε την κατάσταση της μπαταρίας σας;

Μια μπαταρία αυτοκινήτου αποτελείται από έξι μπαταρίες συνδεδεμένες σε σειρά με τάση τροφοδοσίας 2,1 - 2,16 V. Κανονικά, η μπαταρία πρέπει να παράγει 13 - 13,5 V. Δεν πρέπει να επιτρέπεται σημαντική εκφόρτιση της μπαταρίας, καθώς αυτό μειώνει την πυκνότητα και, κατά συνέπεια, αυξάνει τη θερμοκρασία πήξης του ηλεκτρολύτη.

Όσο μεγαλύτερη είναι η φθορά της μπαταρίας, τόσο λιγότερος χρόνος φόρτισης. Στη ζεστή εποχή, αυτό δεν είναι κρίσιμο, αλλά το χειμώνα, τα πλαϊνά φώτα που έχουν ξεχαστεί ενώ είναι ενεργοποιημένα μπορούν να «σκοτώσουν» εντελώς την μπαταρία μέχρι να επιστραφεί, μετατρέποντας το περιεχόμενο σε ένα κομμάτι πάγου.

Στον πίνακα μπορείτε να δείτε τη θερμοκρασία πήξης του ηλεκτρολύτη, ανάλογα με το βαθμό φόρτισης της μονάδας.

Εξάρτηση της θερμοκρασίας πήξης του ηλεκτρολύτη από την κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας

Πυκνότητα ηλεκτρολύτη, mg/cm. κύβος	Τάση, V (χωρίς φορτίο)	Τάση, V (με φορτίο 100 A)	Επίπεδο φόρτισης μπαταρίας, %	Θερμοκρασία κατάψυξης ηλεκτρολυτών, γρ. Κελσίου
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

Μια πτώση του επιπέδου φόρτισης κάτω από το 70% θεωρείται κρίσιμη. Όλες οι ηλεκτρικές συσκευές αυτοκινήτων καταναλώνουν ρεύμα και όχι τάση. Χωρίς φορτίο, ακόμη και μια πολύ αποφορτισμένη μπαταρία μπορεί να δείξει κανονική τάση. Αλλά σε χαμηλό επίπεδο, κατά την εκκίνηση του κινητήρα, θα σημειωθεί μια ισχυρή πτώση τάσης, η οποία είναι ένα ανησυχητικό σήμα.

Είναι δυνατό να παρατηρήσετε έγκαιρα μια καταστροφή που πλησιάζει μόνο εάν ένας δείκτης εγκατασταθεί απευθείας στην καμπίνα. Εάν, ενώ το αυτοκίνητο λειτουργεί, σηματοδοτεί συνεχώς για εκφόρτιση, είναι ώρα να πάτε στο πρατήριο καυσίμων.

Τι δείκτες υπάρχουν

Πολλές μπαταρίες, ειδικά αυτές που δεν χρειάζονται συντήρηση, διαθέτουν ενσωματωμένο αισθητήρα (υγρομετρητή), η αρχή λειτουργίας του οποίου βασίζεται στη μέτρηση της πυκνότητας του ηλεκτρολύτη.

Αυτός ο αισθητήρας παρακολουθεί την κατάσταση του ηλεκτρολύτη και τη σχετική τιμή των δεικτών του. Δεν είναι πολύ βολικό να σκαρφαλώνετε κάτω από το καπό ενός αυτοκινήτου αρκετές φορές για να ελέγξετε την κατάσταση του ηλεκτρολύτη σε διαφορετικούς τρόπους λειτουργίας.

Οι ηλεκτρονικές συσκευές είναι πολύ πιο βολικές για την παρακολούθηση της κατάστασης της μπαταρίας.

Τύποι ενδείξεων φόρτισης μπαταρίας

Τα καταστήματα αυτοκινήτων πωλούν πολλές από αυτές τις συσκευές, που διαφέρουν ως προς το σχεδιασμό και τη λειτουργικότητα. Οι εργοστασιακές συσκευές χωρίζονται συμβατικά σε διάφορους τύπους.

Με τη μέθοδο σύνδεσης:

στην υποδοχή του αναπτήρα?
στο ενσωματωμένο δίκτυο.

Με μέθοδο εμφάνισης σήματος:

αναλογικό;
ψηφιακό.

Η αρχή λειτουργίας είναι η ίδια, προσδιορίζοντας το επίπεδο φόρτισης της μπαταρίας και εμφανίζοντας πληροφορίες σε οπτική μορφή.

Σχηματικό διάγραμμα του δείκτη

Υπάρχουν δεκάδες διαφορετικά σχήματα ελέγχου, αλλά παράγουν τα ίδια αποτελέσματα. Είναι δυνατόν να συναρμολογήσετε μια τέτοια συσκευή μόνοι σας από θραύσματα. Η επιλογή του κυκλώματος και των εξαρτημάτων εξαρτάται αποκλειστικά από τις δυνατότητές σας, τη φαντασία και την ποικιλία του πλησιέστερου ραδιοφωνικού καταστήματος.

Ακολουθεί ένα διάγραμμα για να κατανοήσετε πώς λειτουργεί η ένδειξη φόρτισης μπαταρίας LED. Αυτό το φορητό μοντέλο μπορεί να συναρμολογηθεί «στο γόνατο» σε λίγα λεπτά.

D809 - μια δίοδος zener 9V περιορίζει την τάση στα LED και ο ίδιος ο διαφοριστής συναρμολογείται σε τρεις αντιστάσεις. Αυτή η ένδειξη LED ενεργοποιείται από το ρεύμα στο κύκλωμα. Σε τάση 14V και άνω, το ρεύμα είναι αρκετό για να ανάψει όλα τα LED· σε τάση 12-13,5V, ανάβουν τα VD2 και VD3, κάτω από 12V - VD1.

Μια πιο προηγμένη επιλογή με ελάχιστα εξαρτήματα μπορεί να συναρμολογηθεί χρησιμοποιώντας έναν δείκτη τάσης προϋπολογισμού - το τσιπ AN6884 (KA2284).

Κύκλωμα ένδειξης επιπέδου φόρτισης μπαταρίας LED στον συγκριτή τάσης

Το κύκλωμα λειτουργεί με βάση την αρχή του συγκριτή. Το VD1 είναι μια δίοδος zener 7,6V, χρησιμεύει ως πηγή τάσης αναφοράς. R1 – διαιρέτης τάσης. Κατά την αρχική ρύθμιση, ρυθμίζεται σε τέτοια θέση ώστε όλα τα LED να ανάβουν με τάση 14 V. Η τάση που παρέχεται στις εισόδους 8 και 9 συγκρίνεται μέσω ενός συγκριτή και το αποτέλεσμα αποκωδικοποιείται σε 5 επίπεδα, ανάβοντας τα αντίστοιχα LED.

Ελεγκτής φόρτισης μπαταρίας

Για να παρακολουθούμε την κατάσταση της μπαταρίας ενώ λειτουργεί ο φορτιστής, κατασκευάζουμε έναν ελεγκτή φόρτισης μπαταρίας. Το κύκλωμα της συσκευής και τα εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται είναι όσο το δυνατόν πιο προσβάσιμα, ενώ ταυτόχρονα παρέχουν πλήρη έλεγχο της διαδικασίας επαναφόρτισης της μπαταρίας.

Η αρχή λειτουργίας του ελεγκτή είναι η εξής: όσο η τάση στην μπαταρία είναι κάτω από την τάση φόρτισης, το πράσινο LED ανάβει. Μόλις η τάση εξισωθεί, το τρανζίστορ ανοίγει, ανάβοντας το κόκκινο LED. Η αλλαγή της αντίστασης μπροστά από τη βάση του τρανζίστορ αλλάζει το επίπεδο τάσης που απαιτείται για την ενεργοποίηση του τρανζίστορ.

Αυτό είναι ένα καθολικό κύκλωμα παρακολούθησης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για μπαταρίες αυτοκινήτων υψηλής ισχύος όσο και για μικροσκοπικές μπαταρίες λιθίου.

svetodiodinfo.ru

Πώς να φτιάξετε μια ένδειξη φόρτισης μπαταρίας χρησιμοποιώντας LED;

Η επιτυχής εκκίνηση ενός κινητήρα αυτοκινήτου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από την κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας. Ο τακτικός έλεγχος της τάσης στους ακροδέκτες με ένα πολύμετρο είναι άβολος. Είναι πολύ πιο πρακτικό να χρησιμοποιείτε μια ψηφιακή ή αναλογική ένδειξη που βρίσκεται δίπλα στο ταμπλό. Μπορείτε να φτιάξετε μόνοι σας την απλούστερη ένδειξη φόρτισης μπαταρίας, στην οποία πέντε LED βοηθούν στην παρακολούθηση της σταδιακής αποφόρτισης ή φόρτισης της μπαταρίας.

Σχηματικό διάγραμμα

Θεωρούνται διάγραμμα κυκλώματοςΗ ένδειξη επιπέδου φόρτισης είναι μια απλή συσκευή που εμφανίζει το επίπεδο φόρτισης μιας μπαταρίας 12 volt.
Βασικό στοιχείο του είναι το μικροκύκλωμα LM339, στο περίβλημα του οποίου συναρμολογούνται 4 λειτουργικοί ενισχυτές (συγκριτές) ίδιου τύπου. Η γενική όψη του LM339 και οι εκχωρήσεις ακίδων φαίνονται στο σχήμα.
Οι άμεσες και αντίστροφες είσοδοι των συγκριτών συνδέονται μέσω ωμικών διαιρέσεων. Ως φορτίο χρησιμοποιούνται ενδεικτικές λυχνίες LED 5 mm.

Η δίοδος VD1 χρησιμεύει για την προστασία του μικροκυκλώματος από τυχαίες αλλαγές πολικότητας. Η δίοδος Zener VD2 ρυθμίζει την τάση αναφοράς, η οποία είναι το πρότυπο για μελλοντικές μετρήσεις. Οι αντιστάσεις R1-R4 περιορίζουν το ρεύμα μέσω των LED.

Αρχή λειτουργίας

Το κύκλωμα ένδειξης φόρτισης μπαταρίας LED λειτουργεί ως εξής. Μια τάση 6,2 βολτ σταθεροποιημένη με την αντίσταση R7 και τη δίοδο zener VD2 παρέχεται σε ένα διαχωριστικό αντίστασης συναρμολογημένο από R8-R12. Όπως φαίνεται από το διάγραμμα, μεταξύ κάθε ζεύγους αυτών των αντιστάσεων σχηματίζονται τάσεις αναφοράς διαφορετικών επιπέδων, οι οποίες τροφοδοτούνται στις άμεσες εισόδους των συγκριτών. Με τη σειρά τους, οι αντίστροφες είσοδοι διασυνδέονται και συνδέονται με τους ακροδέκτες της μπαταρίας μέσω των αντιστάσεων R5 και R6.

Κατά τη διαδικασία φόρτισης (εκφόρτισης) της μπαταρίας, η τάση στις αντίστροφες εισόδους αλλάζει σταδιακά, γεγονός που οδηγεί σε εναλλασσόμενη μεταγωγή των συγκριτών. Ας εξετάσουμε τη λειτουργία του λειτουργικού ενισχυτή OP1, ο οποίος είναι υπεύθυνος για την ένδειξη του μέγιστου επιπέδου φόρτισης της μπαταρίας. Ας ορίσουμε την προϋπόθεση: αν η φορτισμένη μπαταρία έχει τάση 13,5 V, τότε το τελευταίο LED αρχίζει να ανάβει. Η οριακή τάση στην απευθείας είσοδο στην οποία θα ανάψει αυτό το LED υπολογίζεται με τον τύπο: 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 VUOP-1+. 1,7 = 4,5 V

Αυτό σημαίνει ότι όταν η αντίστροφη είσοδος φτάσει σε δυναμικό άνω των 4,5 βολτ, ο συγκριτής OP1 θα αλλάξει και θα εμφανιστεί ένα επίπεδο χαμηλής τάσης στην έξοδό του και το LED θα ανάψει. Χρησιμοποιώντας αυτούς τους τύπους, μπορείτε να υπολογίσετε το δυναμικό στις άμεσες εισόδους κάθε λειτουργικού ενισχυτή. Το δυναμικό στις αντίστροφες εισόδους βρίσκεται από την ισότητα: UOP1- = I*R5 = UBAT – I*R6.

PCB και εξαρτήματα συναρμολόγησης

Πλακέτα τυπωμένου κυκλώματοςκατασκευασμένο από φύλλο PCB μονής όψης διαστάσεων 40 x 37 mm, το οποίο μπορείτε να κατεβάσετε εδώ. Έχει σχεδιαστεί για την τοποθέτηση στοιχείων DIP του ακόλουθου τύπου:

Αντιστάσεις MLT-0,125 W με ακρίβεια τουλάχιστον 5% (σειρά E24) R1, R2, R3, R4, R7, R9, R10, R11 – 1 kOhm, R5, R8 – 5,1 kOhm, R6, R12 – 10 kOhm;
οποιαδήποτε δίοδο χαμηλής ισχύος VD1 με αντίστροφη τάση τουλάχιστον 30 V, για παράδειγμα, 1N4148.
Η δίοδος Zener VD2 είναι χαμηλής ισχύος με τάση σταθεροποίησης 6,2 V. Για παράδειγμα, KS162A, BZX55C6V2;
LED LED1-LED5 – ένδειξη τύπου AL307 οποιουδήποτε χρώματος.

Αυτό το κύκλωμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο για την παρακολούθηση της τάσης σε μπαταρίες 12 volt. Υπολογίζοντας εκ νέου τις τιμές των αντιστάσεων που βρίσκονται στα κυκλώματα εισόδου, παίρνουμε μια ένδειξη LED για οποιαδήποτε επιθυμητή τάση. Για να το κάνετε αυτό, θα πρέπει να ορίσετε τις τάσεις κατωφλίου στις οποίες θα ανάψουν τα LED και, στη συνέχεια, να χρησιμοποιήσετε τους τύπους για τον επανυπολογισμό των αντιστάσεων που δίνονται παραπάνω.

Διαβάστε επίσης

ledjournal.info

Κυκλώματα ένδειξης εκφόρτισης μπαταρίας ιόντων λιθίου για τον προσδιορισμό του επιπέδου φόρτισης μιας μπαταρίας λιθίου (για παράδειγμα, 18650)

Τι θα μπορούσε να είναι πιο θλιβερό από μια ξαφνικά νεκρή μπαταρία σε ένα τετρακόπτερο κατά τη διάρκεια μιας πτήσης ή έναν ανιχνευτή μετάλλων που σβήνει σε ένα πολλά υποσχόμενο ξέφωτο; Τώρα, αν μπορούσατε να μάθετε εκ των προτέρων πόσο φορτισμένη είναι η μπαταρία! Τότε θα μπορούσαμε να συνδέσουμε τον φορτιστή ή να εγκαταστήσουμε ένα νέο σετ μπαταριών χωρίς να περιμένουμε θλιβερές συνέπειες.

Και εδώ γεννιέται η ιδέα να φτιάξουμε κάποιο είδος ένδειξης που θα δίνει εκ των προτέρων σήμα ότι η μπαταρία σύντομα θα εξαντληθεί. Οι ραδιοερασιτέχνες σε όλο τον κόσμο εργάζονται για την υλοποίηση αυτής της εργασίας και σήμερα υπάρχει ένα ολόκληρο αυτοκίνητο και ένα μικρό καρότσι διαφόρων λύσεων κυκλωμάτων - από κυκλώματα σε ένα μόνο τρανζίστορ έως εξελιγμένες συσκευές σε μικροελεγκτές.

Προσοχή! Τα διαγράμματα που παρουσιάζονται στο άρθρο υποδεικνύουν μόνο χαμηλή τάση στην μπαταρία. Για να αποτρέψετε τη βαθιά εκφόρτιση, πρέπει να απενεργοποιήσετε χειροκίνητα το φορτίο ή να χρησιμοποιήσετε ελεγκτές εκφόρτισης.

Επιλογή 1

Ας ξεκινήσουμε, ίσως, με ένα απλό κύκλωμα που χρησιμοποιεί μια δίοδο zener και ένα τρανζίστορ:

Ας καταλάβουμε πώς λειτουργεί.

Εφόσον η τάση είναι πάνω από ένα ορισμένο όριο (2,0 Volts), η δίοδος zener είναι σε διάσπαση, κατά συνέπεια, το τρανζίστορ είναι κλειστό και όλο το ρεύμα ρέει μέσω του πράσινου LED. Μόλις η τάση της μπαταρίας αρχίσει να πέφτει και φτάσει σε μια τιμή της τάξης των 2,0V + 1,2V (πτώση τάσης στη διασταύρωση βάσης-εκπομπού του τρανζίστορ VT1), το τρανζίστορ αρχίζει να ανοίγει και το ρεύμα αρχίζει να ανακατανέμεται μεταξύ των δύο LED.

Εάν πάρουμε ένα δίχρωμο LED, έχουμε μια ομαλή μετάβαση από το πράσινο στο κόκκινο, συμπεριλαμβανομένης ολόκληρης της ενδιάμεσης γκάμα χρωμάτων.

Η τυπική διαφορά τάσης προς τα εμπρός στα δίχρωμα LED είναι 0,25 Volt (το κόκκινο ανάβει σε χαμηλότερη τάση). Αυτή η διαφορά είναι που καθορίζει την περιοχή πλήρους μετάβασης μεταξύ πράσινου και κόκκινου.

Έτσι, παρά την απλότητά του, το κύκλωμα σάς επιτρέπει να γνωρίζετε εκ των προτέρων ότι η μπαταρία έχει αρχίσει να εξαντλείται. Εφόσον η τάση της μπαταρίας είναι 3,25 V ή περισσότερο, ανάβει το πράσινο LED. Στο διάστημα μεταξύ 3,00 και 3,25 V, το κόκκινο αρχίζει να αναμειγνύεται με το πράσινο - όσο πιο κοντά στα 3,00 Volt, τόσο πιο κόκκινο. Και τέλος, στα 3V ανάβει μόνο καθαρό κόκκινο.

Το μειονέκτημα του κυκλώματος είναι η πολυπλοκότητα της επιλογής διόδων zener για να επιτευχθεί το απαιτούμενο όριο απόκρισης, καθώς και η σταθερή κατανάλωση ρεύματος περίπου 1 mA. Λοιπόν, είναι πιθανό οι αχρωματοψίες να μην εκτιμήσουν αυτή την ιδέα με την αλλαγή των χρωμάτων.

Παρεμπιπτόντως, εάν βάλετε διαφορετικό τύπο τρανζίστορ σε αυτό το κύκλωμα, μπορεί να λειτουργήσει με τον αντίθετο τρόπο - θα συμβεί η μετάβαση από το πράσινο στο κόκκινο, αντίθετα, εάν αυξηθεί η τάση εισόδου. Εδώ είναι το τροποποιημένο διάγραμμα:

Επιλογή Νο. 2

Το παρακάτω κύκλωμα χρησιμοποιεί το τσιπ TL431, το οποίο είναι ένας ρυθμιστής τάσης ακριβείας.

Το κατώφλι απόκρισης προσδιορίζεται από τον διαιρέτη τάσης R2-R3. Με τις ονομασίες που υποδεικνύονται στο διάγραμμα, είναι 3,2 Volt. Όταν η τάση της μπαταρίας πέσει σε αυτήν την τιμή, το μικροκύκλωμα σταματά να παρακάμπτει το LED και ανάβει. Αυτό θα είναι ένα σήμα ότι η πλήρης αποφόρτιση της μπαταρίας είναι πολύ κοντά (η ελάχιστη επιτρεπόμενη τάση σε μία τράπεζα ιόντων λιθίου είναι 3,0 V).

Εάν μια μπαταρία πολλών συστοιχιών μπαταριών ιόντων λιθίου συνδεδεμένες σε σειρά χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία της συσκευής, τότε το παραπάνω κύκλωμα πρέπει να συνδεθεί σε κάθε τράπεζα χωριστά. Σαν αυτό:

Για να διαμορφώσουμε το κύκλωμα, συνδέουμε ένα ρυθμιζόμενο τροφοδοτικό αντί για μπαταρίες και επιλέγουμε την αντίσταση R2 (R4) για να διασφαλίσουμε ότι το LED ανάβει τη στιγμή που χρειαζόμαστε.

Επιλογή #3

Και εδώ είναι ένα απλό διάγραμμα ενός δείκτη εκφόρτισης μπαταρία ιόντων λιθίουσε δύο τρανζίστορ:
Το όριο απόκρισης ορίζεται από τις αντιστάσεις R2, R3. Τα παλιά σοβιετικά τρανζίστορ μπορούν να αντικατασταθούν με BC237, BC238, BC317 (KT3102) και BC556, BC557 (KT3107).

Επιλογή Νο. 4

Ένα κύκλωμα με δύο τρανζίστορ φαινομένου πεδίου που καταναλώνει κυριολεκτικά μικρορεύματα σε κατάσταση αναμονής.

Όταν το κύκλωμα είναι συνδεδεμένο σε μια πηγή ισχύος, δημιουργείται μια θετική τάση στην πύλη του τρανζίστορ VT1 χρησιμοποιώντας έναν διαιρέτη R1-R2. Εάν η τάση είναι υψηλότερη από την τάση αποκοπής του τρανζίστορ φαινομένου πεδίου, ανοίγει και τραβά την πύλη του VT2 προς τη γείωση, κλείνοντάς την έτσι.

Σε ένα ορισμένο σημείο, καθώς η μπαταρία αποφορτίζεται, η τάση που αφαιρείται από το διαχωριστικό γίνεται ανεπαρκής για να ξεκλειδώσει το VT1 και κλείνει. Κατά συνέπεια, μια τάση κοντά στην τάση τροφοδοσίας εμφανίζεται στην πύλη του δεύτερου διακόπτη πεδίου. Ανοίγει και ανάβει το LED. Η λάμψη LED μας σηματοδοτεί ότι η μπαταρία πρέπει να επαναφορτιστεί.

Οποιαδήποτε τρανζίστορ n καναλιών με χαμηλή τάση αποκοπής θα κάνουν (όσο χαμηλότερο τόσο το καλύτερο). Η απόδοση του 2N7000 σε αυτό το κύκλωμα δεν έχει δοκιμαστεί.

Επιλογή #5

Σε τρία τρανζίστορ:

Νομίζω ότι το διάγραμμα δεν χρειάζεται εξήγηση. Χάρη στον μεγάλο συντελεστή. ενίσχυση τριών σταδίων τρανζίστορ, το κύκλωμα λειτουργεί πολύ καθαρά - μεταξύ αναμμένου και μη αναμμένου LED, αρκεί μια διαφορά 1 εκατοστού του βολτ. Η κατανάλωση ρεύματος όταν η ένδειξη είναι αναμμένη είναι 3 mA, όταν το LED είναι σβηστό - 0,3 mA.

Παρά την ογκώδη εμφάνιση του κυκλώματος, η τελική πλακέτα έχει αρκετά μέτριες διαστάσεις:

Από τον συλλέκτη VT2 μπορείτε να πάρετε ένα σήμα που επιτρέπει τη σύνδεση του φορτίου: 1 - επιτρέπεται, 0 - απενεργοποιημένο.

Τα τρανζίστορ BC848 και BC856 μπορούν να αντικατασταθούν με BC546 και BC556, αντίστοιχα.

Αριθμός επιλογής 6

Μου αρέσει αυτό το κύκλωμα γιατί όχι μόνο ανάβει την ένδειξη, αλλά κόβει και το φορτίο.

Το μόνο κρίμα είναι ότι το ίδιο το κύκλωμα δεν αποσυνδέεται από την μπαταρία, συνεχίζοντας να καταναλώνει ενέργεια. Και χάρη στο LED που καίει συνεχώς, τρώει πολύ.

Το πράσινο LED σε αυτή την περίπτωση λειτουργεί ως πηγή τάσης αναφοράς, καταναλώνοντας ρεύμα περίπου 15-20 mA. Για να απαλλαγείτε από ένα τόσο αδηφάγο στοιχείο, αντί για πηγή τάσης αναφοράς, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το ίδιο TL431, συνδέοντάς το σύμφωνα με το ακόλουθο κύκλωμα*:

*Συνδέστε την κάθοδο TL431 στον 2ο πείρο του LM393.

Αριθμός επιλογής 7

Κύκλωμα χρησιμοποιώντας τα λεγόμενα μόνιτορ τάσης. Ονομάζονται επίσης επόπτες και ανιχνευτές τάσης Πρόκειται για εξειδικευμένα μικροκυκλώματα που έχουν σχεδιαστεί ειδικά για την παρακολούθηση της τάσης.

Εδώ, για παράδειγμα, είναι ένα κύκλωμα που ανάβει ένα LED όταν η τάση της μπαταρίας πέσει στα 3,1 V. Συναρμολογήθηκε στο BD4731.

Συμφωνώ, δεν θα μπορούσε να είναι πιο απλό! Το BD47xx έχει έξοδο ανοιχτού συλλέκτη και επίσης αυτοπεριορίζει το ρεύμα εξόδου στα 12 mA. Αυτό σας επιτρέπει να συνδέσετε απευθείας ένα LED σε αυτό, χωρίς να περιορίσετε τις αντιστάσεις.

Ομοίως, μπορείτε να εφαρμόσετε οποιοδήποτε άλλο επόπτη σε οποιαδήποτε άλλη τάση.

Ακολουθούν μερικές ακόμη επιλογές για να διαλέξετε:

στα 3,08V: TS809CXD, TCM809TENB713, MCP103T-315E/TT, CAT809TTBI-G;
στα 2,93V: MCP102T-300E/TT, TPS3809K33DBVRG4, TPS3825-33DBVT, CAT811STBI-T3;
Σειρά MN1380 (ή 1381, 1382 - διαφέρουν μόνο στα περιβλήματά τους). Για τους σκοπούς μας, η επιλογή με ανοιχτή αποστράγγιση ταιριάζει καλύτερα, όπως αποδεικνύεται από τον πρόσθετο αριθμό "1" στην ονομασία του μικροκυκλώματος - MN13801, MN13811, MN13821. Η τάση απόκρισης καθορίζεται από τον δείκτη γραμμάτων: MN13811-L είναι ακριβώς 3,0 Volt.

Μπορείτε επίσης να πάρετε το σοβιετικό ανάλογο - KR1171SPkhkh:

Ανάλογα με την ψηφιακή ονομασία, η τάση ανίχνευσης θα είναι διαφορετική:

Το δίκτυο τάσης δεν είναι πολύ κατάλληλο για την παρακολούθηση των μπαταριών ιόντων λιθίου, αλλά δεν νομίζω ότι αξίζει να μειωθεί πλήρως αυτό το μικροκύκλωμα.

Τα αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα των κυκλωμάτων παρακολούθησης τάσης είναι η εξαιρετικά χαμηλή κατανάλωση ενέργειας όταν είναι απενεργοποιημένα (μονάδες και ακόμη και κλάσματα μικροαμπέρ), καθώς και η εξαιρετική απλότητά τους. Συχνά ολόκληρο το κύκλωμα ταιριάζει απευθείας στους ακροδέκτες LED:

Για να γίνει ακόμη πιο αισθητή η ένδειξη εκφόρτισης, η έξοδος του ανιχνευτή τάσης μπορεί να φορτωθεί σε ένα LED που αναβοσβήνει (για παράδειγμα, σειρά L-314). Ή συναρμολογήστε μόνοι σας ένα απλό «ανάπαυση» χρησιμοποιώντας δύο διπολικά τρανζίστορ.

Ένα παράδειγμα ολοκληρωμένου κυκλώματος που ειδοποιεί για χαμηλή μπαταρία χρησιμοποιώντας ένα LED που αναβοσβήνει φαίνεται παρακάτω:

Ένα άλλο κύκλωμα με LED που αναβοσβήνει θα συζητηθεί παρακάτω.

Επιλογή Νο. 8

Ένα δροσερό κύκλωμα που κάνει το LED να αναβοσβήνει εάν η τάση στην μπαταρία λιθίου πέσει στα 3,0 Volt:

Αυτό το κύκλωμα προκαλεί ένα εξαιρετικά φωτεινό LED να αναβοσβήνει με κύκλο λειτουργίας 2,5% (δηλαδή μεγάλη παύση - σύντομο φλας - ξανά παύση). Αυτό σας επιτρέπει να μειώσετε την κατανάλωση ρεύματος σε γελοίες τιμές - σε κατάσταση απενεργοποίησης το κύκλωμα καταναλώνει 50 nA (nano!) και στη λειτουργία LED που αναβοσβήνει - μόνο 35 μA. Μπορείτε να προτείνετε κάτι πιο οικονομικό; Μετά βίας.

Όπως μπορείτε να δείτε, η λειτουργία των περισσότερων κυκλωμάτων ελέγχου εκφόρτισης καταλήγει στη σύγκριση μιας συγκεκριμένης τάσης αναφοράς με μια ελεγχόμενη τάση. Στη συνέχεια, αυτή η διαφορά ενισχύεται και ανάβει/σβήνει το LED.

Συνήθως, μια βαθμίδα τρανζίστορ ή ένας λειτουργικός ενισχυτής συνδεδεμένος σε ένα κύκλωμα σύγκρισης χρησιμοποιείται ως ενισχυτής για τη διαφορά μεταξύ της τάσης αναφοράς και της τάσης της μπαταρίας λιθίου.

Υπάρχει όμως και άλλη λύση. Τα λογικά στοιχεία - μετατροπείς - μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ενισχυτής. Ναι, είναι μια αντισυμβατική χρήση της λογικής, αλλά λειτουργεί. Παρόμοιο διάγραμμα φαίνεται στην ακόλουθη έκδοση.

Επιλογή Νο. 9

Διάγραμμα κυκλώματος για 74HC04.

Η τάση λειτουργίας της διόδου zener πρέπει να είναι χαμηλότερη από την τάση απόκρισης του κυκλώματος. Για παράδειγμα, μπορείτε να πάρετε διόδους zener 2,0 - 2,7 Volt. Η λεπτή ρύθμιση του ορίου απόκρισης ρυθμίζεται από την αντίσταση R2.

Το κύκλωμα καταναλώνει περίπου 2 mA από την μπαταρία, επομένως πρέπει επίσης να ενεργοποιηθεί μετά τον διακόπτη λειτουργίας.

Επιλογή Νο. 10

Δεν πρόκειται καν για ένδειξη εκφόρτισης, αλλά για ολόκληρο βολτόμετρο LED! Μια γραμμική κλίμακα 10 LED δίνει μια σαφή εικόνα της κατάστασης της μπαταρίας. Όλες οι λειτουργίες υλοποιούνται σε ένα μόνο τσιπ LM3914:

Ο διαιρέτης R3-R4-R5 ορίζει την κατώτερη (DIV_LO) και την ανώτερη (DIV_HI) τάσεις κατωφλίου. Με τις τιμές που υποδεικνύονται στο διάγραμμα, η λάμψη του επάνω LED αντιστοιχεί σε τάση 4,2 Volt και όταν η τάση πέσει κάτω από τα 3 volt, το τελευταίο (κάτω) LED θα σβήσει.

Συνδέοντας τον 9ο πείρο του μικροκυκλώματος στη γείωση, μπορείτε να το μεταβείτε σε λειτουργία σημείου. Σε αυτή τη λειτουργία, μόνο ένα LED που αντιστοιχεί στην τάση τροφοδοσίας είναι πάντα αναμμένο. Αν το αφήσετε όπως στο διάγραμμα, τότε θα ανάψει μια ολόκληρη κλίμακα LED, κάτι που είναι παράλογο από οικονομικής άποψης.

Για τα LED, πρέπει να χρησιμοποιείτε μόνο κόκκινα LED, γιατί... έχουν τη χαμηλότερη άμεση τάση κατά τη λειτουργία. Εάν, για παράδειγμα, πάρουμε μπλε LED, τότε εάν η μπαταρία εξαντληθεί στα 3 βολτ, πιθανότατα δεν θα ανάψουν καθόλου.

Το ίδιο το τσιπ καταναλώνει περίπου 2,5 mA, συν 5 mA για κάθε αναμμένο LED.

Ένα μειονέκτημα του κυκλώματος είναι η αδυναμία ατομικής ρύθμισης του ορίου ανάφλεξης κάθε LED. Μπορείτε να ορίσετε μόνο τις αρχικές και τελικές τιμές και ο διαχωριστής που είναι ενσωματωμένος στο τσιπ θα διαιρέσει αυτό το διάστημα σε ίσα 9 τμήματα. Αλλά, όπως γνωρίζετε, προς το τέλος της εκφόρτισης, η τάση στην μπαταρία αρχίζει να πέφτει πολύ γρήγορα. Η διαφορά μεταξύ των μπαταριών που έχουν αποφορτιστεί κατά 10% και 20% μπορεί να είναι δέκατα του βολτ, αλλά αν συγκρίνετε τις ίδιες μπαταρίες, αποφορτισμένες μόνο κατά 90% και 100%, μπορείτε να δείτε διαφορά ενός ολόκληρου βολτ!

Ένα τυπικό γράφημα εκφόρτισης μπαταρίας Li-ion που φαίνεται παρακάτω δείχνει ξεκάθαρα αυτή την περίσταση:

Έτσι, η χρήση μιας γραμμικής κλίμακας για την ένδειξη του βαθμού αποφόρτισης της μπαταρίας δεν φαίνεται πολύ πρακτική. Χρειαζόμαστε ένα κύκλωμα που μας επιτρέπει να ορίσουμε τις ακριβείς τιμές τάσης στις οποίες θα ανάψει ένα συγκεκριμένο LED.

Ο πλήρης έλεγχος του πότε ανάβουν τα LED δίνεται από το κύκλωμα που παρουσιάζεται παρακάτω.

Επιλογή Νο. 11

Αυτό το κύκλωμα είναι ένας 4ψήφιος δείκτης τάσης μπαταρίας/μπαταρίας. Υλοποιήθηκε σε τέσσερις op-amp που περιλαμβάνονται στο τσιπ LM339.

Το κύκλωμα είναι λειτουργικό μέχρι τάση 2 Volt και καταναλώνει λιγότερο από μιλιαμπέρ (χωρίς να υπολογίζουμε το LED).

Φυσικά, για να αντικατοπτρίζεται η πραγματική τιμή της χρησιμοποιούμενης και της υπολειπόμενης χωρητικότητας της μπαταρίας, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η καμπύλη εκφόρτισης της χρησιμοποιούμενης μπαταρίας (λαμβάνοντας υπόψη το ρεύμα φορτίου) κατά τη ρύθμιση του κυκλώματος. Αυτό θα σας επιτρέψει να ορίσετε ακριβείς τιμές τάσης που αντιστοιχούν, για παράδειγμα, στο 5%-25%-50%-100% της υπολειπόμενης χωρητικότητας.

Επιλογή Νο. 12

Και, φυσικά, το ευρύτερο πεδίο ανοίγει όταν χρησιμοποιείτε μικροελεγκτές με ενσωματωμένη πηγή τάσης αναφοράς και είσοδο ADC. Εδώ η λειτουργικότητα περιορίζεται μόνο από τη φαντασία και την ικανότητα προγραμματισμού σας.

Ως παράδειγμα θα δώσουμε το απλούστερο σχήμαστον ελεγκτή ATMega328.

Αν και εδώ, για να μειώσουμε το μέγεθος της σανίδας, θα ήταν καλύτερα να πάρουμε το 8ποδα ATTiny13 στη συσκευασία SOP8. Τότε θα ήταν απολύτως πανέμορφο. Αλλά αφήστε αυτό να είναι η εργασία σας.

Το LED είναι τρίχρωμο (από λωρίδα led), αλλά εμπλέκονται μόνο το κόκκινο και το πράσινο.

Μπορείτε να κατεβάσετε το ολοκληρωμένο πρόγραμμα (σκίτσο) από αυτόν τον σύνδεσμο.

Το πρόγραμμα λειτουργεί ως εξής: κάθε 10 δευτερόλεπτα μετράται η τάση τροφοδοσίας. Με βάση τα αποτελέσματα των μετρήσεων, το MK ελέγχει τις λυχνίες LED χρησιμοποιώντας PWM, το οποίο σας επιτρέπει να λαμβάνετε διαφορετικές αποχρώσεις φωτός αναμειγνύοντας κόκκινο και πράσινο χρώμα.

Μια πρόσφατα φορτισμένη μπαταρία παράγει περίπου 4,1 V - η πράσινη ένδειξη ανάβει. Κατά τη φόρτιση, υπάρχει τάση 4,2 V στην μπαταρία και το πράσινο LED θα αναβοσβήνει. Μόλις η τάση πέσει κάτω από τα 3,5 V, το κόκκινο LED θα αρχίσει να αναβοσβήνει. Αυτό θα είναι ένα σήμα ότι η μπαταρία είναι σχεδόν άδεια και ότι είναι ώρα να τη φορτίσετε. Στο υπόλοιπο εύρος τάσης, η ένδειξη θα αλλάξει χρώμα από πράσινο σε κόκκινο (ανάλογα με την τάση).

Επιλογή Νο. 13

Λοιπόν, για αρχή, προτείνω την επιλογή της επανεπεξεργασίας της τυπικής πλακέτας προστασίας (ονομάζονται επίσης ελεγκτές φόρτισης-εκφόρτισης), μετατρέποντάς την σε ένδειξη νεκρής μπαταρίας.

Αυτές οι πλακέτες (μονάδες PCB) εξάγονται από παλιές μπαταρίες κινητά τηλέφωνασχεδόν μέσα Βιομηχανική σκάλα. Απλώς σηκώνεις μια πεταμένη μπαταρία κινητού τηλεφώνου στο δρόμο, την ξεκοιλιάζεις και η πλακέτα είναι στα χέρια σου. Απορρίψτε όλα τα άλλα όπως προορίζεται.

Προσοχή!!! Υπάρχουν πλακέτες που περιλαμβάνουν προστασία υπερεκφόρτισης σε απαράδεκτα χαμηλή τάση (2,5V και κάτω). Επομένως, από όλες τις πλακέτες που έχετε, πρέπει να επιλέξετε μόνο εκείνα τα αντίγραφα που λειτουργούν στη σωστή τάση (3,0-3,2V).

Τις περισσότερες φορές, μια πλακέτα PCB μοιάζει με αυτό:

Το Microassembly 8205 είναι συσκευές πεδίου δύο milliohm συναρμολογημένες σε ένα περίβλημα.

Κάνοντας κάποιες αλλαγές στο κύκλωμα (που φαίνεται με κόκκινο), θα έχουμε μια εξαιρετική ένδειξη εκφόρτισης μπαταρίας ιόντων λιθίου που ουσιαστικά δεν καταναλώνει ρεύμα όταν είναι απενεργοποιημένο.

Δεδομένου ότι το τρανζίστορ VT1.2 είναι υπεύθυνο για την αποσύνδεση του φορτιστή από την τράπεζα μπαταρίας κατά την υπερφόρτιση, είναι περιττό στο κύκλωμά μας. Επομένως, καταργήσαμε εντελώς αυτό το τρανζίστορ από τη λειτουργία σπάζοντας το κύκλωμα αποστράγγισης.

Η αντίσταση R3 περιορίζει το ρεύμα μέσω του LED. Η αντίστασή του πρέπει να επιλεγεί με τέτοιο τρόπο ώστε η λάμψη του LED να είναι ήδη αισθητή, αλλά το ρεύμα που καταναλώνεται να μην είναι ακόμη πολύ υψηλό.

Παρεμπιπτόντως, μπορείτε να αποθηκεύσετε όλες τις λειτουργίες της μονάδας προστασίας και να κάνετε την ένδειξη χρησιμοποιώντας ένα ξεχωριστό τρανζίστορ που ελέγχει το LED. Δηλαδή, η ένδειξη θα ανάψει ταυτόχρονα με την απενεργοποίηση της μπαταρίας τη στιγμή της εκφόρτισης.

Αντί για το 2N3906, οποιοσδήποτε διαθέσιμος χαμηλής κατανάλωσης θα κάνει. τρανζίστορ pnp. Η απλή συγκόλληση του LED απευθείας δεν θα λειτουργήσει, γιατί... Το ρεύμα εξόδου του μικροκυκλώματος που ελέγχει τους διακόπτες είναι πολύ μικρό και απαιτεί ενίσχυση.

Λάβετε υπόψη το γεγονός ότι τα ίδια τα κυκλώματα ένδειξης αποφόρτισης καταναλώνουν ισχύ μπαταρίας! Για να αποφύγετε μη αποδεκτή εκφόρτιση, συνδέστε τα κυκλώματα ένδειξης μετά το διακόπτη λειτουργίας ή χρησιμοποιήστε κυκλώματα προστασίας που εμποδίζουν τη βαθιά εκφόρτιση.

Καθώς μάλλον δεν είναι δύσκολο να μαντέψει κανείς, τα κυκλώματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν και αντίστροφα - ως ένδειξη φόρτισης.

electro-shema.ru

Ένδειξη ελέγχου και παρακολούθησης του επιπέδου φόρτισης της μπαταρίας

Πώς μπορείτε να φτιάξετε έναν απλό δείκτη τάσης για μια μπαταρία 12 V, η οποία χρησιμοποιείται σε αυτοκίνητα, σκούτερ και άλλο εξοπλισμό. Έχοντας κατανοήσει την αρχή λειτουργίας του κυκλώματος δείκτη και τον σκοπό των μερών του, το κύκλωμα μπορεί να προσαρμοστεί σε σχεδόν κάθε τύπο επαναφορτιζόμενης μπαταρίας αλλάζοντας τις ονομασίες των αντίστοιχων ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.

Δεν είναι μυστικό ότι είναι απαραίτητο να ελέγχετε την εκφόρτιση των μπαταριών, καθώς έχουν οριακή τάση. Εάν η μπαταρία αποφορτιστεί κάτω από την τάση κατωφλίου, θα χαθεί σημαντικό μέρος της χωρητικότητάς της, με αποτέλεσμα να μην μπορεί να παράγει το δηλωμένο ρεύμα και η αγορά μιας νέας δεν είναι φθηνή απόλαυση.

Ένα διάγραμμα κυκλώματος με τις τιμές που υποδεικνύονται σε αυτό θα δώσει κατά προσέγγιση πληροφορίες σχετικά με την τάση στους ακροδέκτες της μπαταρίας χρησιμοποιώντας τρία LED. Τα LED μπορούν να είναι οποιουδήποτε χρώματος, αλλά συνιστάται να χρησιμοποιείτε αυτά που φαίνονται στη φωτογραφία· θα δώσουν μια πιο ξεκάθαρη σχετική ιδέα της κατάστασης της μπαταρίας (φωτογραφία 3).

Εάν το πράσινο LED είναι αναμμένο, η τάση της μπαταρίας είναι εντός κανονικών ορίων (από 11,6 έως 13 Volt). Ανάβει λευκό – η τάση είναι 13 Volt ή περισσότερο. Όταν το κόκκινο LED είναι αναμμένο, είναι απαραίτητο να αποσυνδέσετε το φορτίο, η μπαταρία πρέπει να επαναφορτιστεί με ρεύμα 0,1 A., καθώς η τάση της μπαταρίας είναι κάτω από 11,5 V, η μπαταρία αποφορτίζεται περισσότερο από 80%.

Προσοχή, οι τιμές που υποδεικνύονται είναι κατά προσέγγιση, μπορεί να υπάρχουν διαφορές, όλα εξαρτώνται από τα χαρακτηριστικά των εξαρτημάτων που χρησιμοποιούνται στο κύκλωμα.

Τα LED που χρησιμοποιούνται στο κύκλωμα έχουν πολύ χαμηλή κατανάλωση ρεύματος, μικρότερη από 15(mA). Όσοι δεν είναι ικανοποιημένοι με αυτό μπορούν να βάλουν ένα κουμπί ρολογιού στο κενό, σε αυτήν την περίπτωση η μπαταρία θα ελεγχθεί ενεργοποιώντας το κουμπί και αναλύοντας το χρώμα του αναμμένου LED. Η πλακέτα πρέπει να προστατεύεται από το νερό και να στερεώνεται στην μπαταρία . Το αποτέλεσμα είναι ένα πρωτόγονο βολτόμετρο με σταθερή πηγή ενέργειας· η κατάσταση της μπαταρίας μπορεί να ελεγχθεί ανά πάσα στιγμή.

Η πλακέτα είναι πολύ μικρή σε μέγεθος - 2,2 εκ. Το τσιπ Im358 χρησιμοποιείται σε συσκευασία DIP-8, η ακρίβεια των αντιστάσεων ακριβείας είναι 1%, με εξαίρεση τους περιοριστές ρεύματος. Μπορείτε να εγκαταστήσετε οποιαδήποτε LED (3 mm, 5 mm) με ρεύμα 20 mA.

Ο έλεγχος πραγματοποιήθηκε με χρήση εργαστηριακής τροφοδοσίας σε γραμμικό σταθεροποιητή LM 317, η συσκευή λειτουργεί καθαρά, δύο LED μπορούν να ανάβουν ταυτόχρονα. Για ακριβή συντονισμό, συνιστάται η χρήση αντιστάσεων συντονισμού (φωτογραφία 2), με τη βοήθειά τους μπορείτε να ρυθμίσετε τις τάσεις στις οποίες ανάβουν τα LED όσο το δυνατόν ακριβέστερα Λειτουργία του κυκλώματος ένδειξης επιπέδου φόρτισης της μπαταρίας. Κύρια λεπτομέρειαμικροκύκλωμα LM393 ή LM358 (ανάλογα του KR1401CA3 / KF1401CA3), το οποίο περιέχει δύο συγκριτές (φωτογραφία 5).

Όπως βλέπουμε από (φωτογραφία 5) υπάρχουν οκτώ πόδια, τέσσερα και οκτώ είναι τροφοδοτικά, τα υπόλοιπα είναι είσοδοι και έξοδοι του συγκριτή. Ας δούμε την αρχή λειτουργίας ενός από αυτά, υπάρχουν τρεις έξοδοι, δύο είσοδοι (άμεσες (μη αντιστρεπτικές) "+" και μία αναστροφή "-") έξοδος. Η τάση αναφοράς τροφοδοτείται στην αναστροφή «+» (συγκρίνεται με αυτήν που παρέχεται στην είσοδο «-»). , στην περίπτωση που είναι το αντίστροφο (η τάση στην αναστροφή είναι μεγαλύτερη από την άμεση) στην έξοδο ισχύος (+).

Η δίοδος zener συνδέεται στο κύκλωμα αντίστροφα (άνοδος σε (-) κάθοδο προς (+)), έχει, όπως λένε, ρεύμα εργασίας, μαζί της θα σταθεροποιηθεί καλά, κοιτάξτε το γράφημα (φωτογραφία 7).

Ανάλογα με την τάση και την ισχύ των διόδων zener, το ρεύμα διαφέρει· η τεκμηρίωση υποδεικνύει το ελάχιστο ρεύμα (Iz) και το μέγιστο ρεύμα (Izm) σταθεροποίησης. Είναι απαραίτητο να επιλέξετε το επιθυμητό στο καθορισμένο διάστημα, αν και το ελάχιστο θα είναι αρκετό· η αντίσταση καθιστά δυνατή την επίτευξη της απαιτούμενης τιμής ρεύματος.

Ας ρίξουμε μια ματιά στον υπολογισμό: η συνολική τάση είναι 10 V, η δίοδος zener έχει σχεδιαστεί για 5,6 V, έχουμε 10-5,6 = 4,4 V. Σύμφωνα με την τεκμηρίωση, min Ist = 5 mA. Ως αποτέλεσμα, έχουμε R = 4,4 V / 0,005 A = 880 Ohm. Είναι δυνατές μικρές αποκλίσεις στην αντίσταση της αντίστασης, αυτό δεν είναι σημαντικό, η κύρια προϋπόθεση είναι ένα ρεύμα τουλάχιστον Iz.

Ο διαιρέτης τάσης περιλαμβάνει τρεις αντιστάσεις 100 kOhm, 10 kOhm, 82 kOhm. Μια ορισμένη τάση «καθιζάνει» σε αυτά τα παθητικά εξαρτήματα και στη συνέχεια τροφοδοτείται στην είσοδο αναστροφής.

Η τάση εξαρτάται από το επίπεδο φόρτισης της μπαταρίας. Το κύκλωμα λειτουργεί ως εξής, δίοδος zener ZD1 5V6 που παρέχει τάση 5,6 V στις άμεσες εισόδους (η τάση αναφοράς συγκρίνεται με την τάση στις μη άμεσες εισόδους).

Σε περίπτωση σοβαρής εκφόρτισης της μπαταρίας, θα εφαρμοστεί τάση μικρότερη από την άμεση είσοδο στην έμμεση είσοδο του πρώτου συγκριτή. Μια υψηλότερη τάση θα παρέχεται επίσης στην είσοδο του δεύτερου συγκριτή.

Ως αποτέλεσμα, το πρώτο θα δώσει "-" στην έξοδο, το δεύτερο "+", το κόκκινο LED θα ανάψει.

Το πράσινο LED θα ανάψει εάν ο πρώτος συγκριτής βγάζει "+" και ο δεύτερος "-". Η λευκή λυχνία LED θα ανάψει εάν δύο συγκριτές παρέχουν "+" στην έξοδο· για τον ίδιο λόγο, είναι δυνατό να ανάψουν ταυτόχρονα τα πράσινα και τα λευκά LED.

Η ποιότητα της φόρτισης της μπαταρίας καθορίζει πόσο επιτυχώς θα ξεκινήσει το αυτοκίνητο. Δεν είναι πολλοί οι οδηγοί που παρακολουθούν το επίπεδο φόρτισης της μπαταρίας. Το άρθρο εξετάζει μια τόσο χρήσιμη συσκευή ως ένδειξη φόρτισης μπαταρίας αυτοκινήτου: πώς λειτουργεί, πώς λειτουργεί, οδηγίες και ένα βίντεο για το πώς να το φτιάξετε μόνοι σας.

[Κρύβω]

Χαρακτηριστικά της ένδειξης στάθμης φόρτισης μπαταρίας

Στα σύγχρονα αυτοκίνητα με υπολογιστή οχήματος, ο οδηγός έχει την ευκαιρία να λάβει πληροφορίες σχετικά με το επίπεδο. Τα παλαιότερα μοντέλα είναι εξοπλισμένα με αναλογικά βολτόμετρα, αλλά δεν αντικατοπτρίζουν την πραγματική εικόνα της κατάστασης της μπαταρίας. Η ένδειξη τάσης μπαταρίας (VIN) είναι μια επιλογή για να έχετε πληροφορίες λειτουργίας σχετικά με την τάση της μπαταρίας.

Σκοπός και συσκευή

Στο IN εκχωρούνται δύο λειτουργίες - να δείχνει πώς φορτίζεται η μπαταρία από τη γεννήτρια και να ενημερώνει σχετικά με την ποσότητα φόρτισης της μπαταρίας του αυτοκινήτου. Ο ευκολότερος τρόπος είναι να συναρμολογήσετε μια τέτοια συσκευή με τα χέρια σας. Το κύκλωμα της σπιτικής συσκευής είναι απλό. Έχοντας αγοράσει τα απαραίτητα εξαρτήματα, είναι εύκολο να συναρμολογήσετε τον δείκτη με τα χέρια σας. Έτσι μπορείτε να εξοικονομήσετε χρήματα, αφού το κόστος της συσκευής είναι χαμηλό (συντάκτης του βίντεο είναι ο AKA KASYAN).

Λειτουργική αρχή

Η ένδειξη επιπέδου φόρτισης έχει τρεις λυχνίες LED διαφορετικών χρωμάτων. Συνήθως αυτά είναι: κόκκινο, πράσινο και μπλε. Κάθε χρώμα έχει τη δική του πληροφοριακή σημασία. Το κόκκινο χρώμα σημαίνει χαμηλή φόρτιση, κάτι που είναι κρίσιμο. Μπλε χρώμααντιστοιχεί στον τρόπο λειτουργίας. Το πράσινο χρώμα υποδηλώνει ότι η μπαταρία είναι πλήρως φορτισμένη.

ποικιλίες

Το IN μπορεί να τοποθετηθεί σε μπαταρίες με τη μορφή υδρόμετρου ή με τη μορφή ξεχωριστών συσκευών με οθόνη πληροφοριών. Συνήθως τοποθετούνται ενσωματωμένα αναγνωριστικά. Είναι εξοπλισμένα με δείκτη πλωτήρα (υδρόμετρο). Έχει απλό σχεδιασμό.

Οι αριθμοί αναγνώρισης του εργοστασίου είναι διαθέσιμοι:

DC-12 V. Η συσκευή είναι ένα σετ κατασκευής. Με τη βοήθειά του, μπορείτε να παρακολουθείτε τη φόρτιση της μπαταρίας και την απόδοση του ρυθμιστή ρελέ.
Για όσους έχουν αυτοκίνητο εξοπλισμένο με δεύτερη μπαταρία, μια χρήσιμη συσκευή θα είναι ένας πίνακας με ένδειξη από την TMC. Αυτό είναι ένα πάνελ αλουμινίου με ένα βολτόμετρο τοποθετημένο πάνω του και διακόπτη από τη μια μπαταρία στην άλλη.
ID Signature Gold Style και Faria Euro Black Style - προσδιορίστε το επίπεδο φόρτισης της μπαταρίας. Αλλά το κόστος τους είναι πολύ υψηλό, επομένως υπάρχει μικρή ζήτηση για αυτά.

Οδηγός για την κατασκευή μιας συσκευής στο σπίτι

Η απλούστερη και φθηνότερη επιλογή είναι ένα αυτο-κατασκευασμένο IN. Σκοπός του είναι να ελέγχει πώς λειτουργεί η μπαταρία όταν η τάση στο ενσωματωμένο δίκτυο είναι εντός της περιοχής 6-14 V.

Για να αποτρέψετε τη συνεχή λειτουργία της συσκευής, θα πρέπει να συνδεθεί μέσω του διακόπτη ανάφλεξης. Σε αυτή την περίπτωση θα λειτουργήσει όταν εισαχθεί το κλειδί.

Για το διάγραμμα θα χρειαστούν τα ακόλουθα μέρη:

πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος?
αντιστάσεις: 2 με αντίσταση 1 kOhm, 1 με αντίσταση 2 kOhm και 3 με αντίσταση 220 Ohm.
τρανζίστορ: VS547 - 1 και VS557 - 1;
Δίοδοι Zener: μία για 9,1 V, μία για 10 V.
Λαμπτήρες LED (RGB): κόκκινο, μπλε, πράσινο.

Για τα LED, χρησιμοποιώντας έναν ελεγκτή, πρέπει να προσδιορίσετε και να ελέγξετε τις ακίδες ώστε να ταιριάζουν με το χρώμα. Η συσκευή συναρμολογείται σύμφωνα με το διάγραμμα.

Τα εξαρτήματα δοκιμάζονται στον πίνακα και κόβονται στα κατάλληλα μεγέθη. Συνιστάται να τακτοποιήσετε τα εξαρτήματα έτσι ώστε να καταλαμβάνουν λιγότερο χώρο.

Είναι καλύτερο να κολλήσετε τα LED σε καλώδια παρά σε μια πλακέτα, έτσι ώστε οι ενδείξεις να μπορούν να τοποθετηθούν πιο άνετα στο ταμπλό.

Με βάση την κατασκευασμένη συσκευή, είναι αδύνατο να προσδιοριστούν συγκεκριμένες τιμές τάσης μπαταρίας. Μπορείτε να πλοηγηθείτε μόνο εντός των ορίων που βρίσκεται:

Το κόκκινο ανάβει εάν η τάση είναι από 6 έως 11 V.
Το μπλε αντιστοιχεί σε τάση από 11 έως 13 V.
πράσινο σημαίνει πλήρως φορτισμένο, που σημαίνει ότι η τάση είναι μεγαλύτερη από 13 V.

Η ένδειξη τάσης μπαταρίας μπορεί να εγκατασταθεί οπουδήποτε στην καμπίνα. Είναι πιο βολικό να το τοποθετήσετε στο κάτω μέρος της κολόνας του τιμονιού: τα LED θα είναι καθαρά ορατά και δεν θα παρεμβαίνουν στον έλεγχο. Επιπλέον, η συσκευή μπορεί εύκολα να συνδεθεί στον διακόπτη ανάφλεξης. Μετά την εγκατάσταση, ο οδηγός θα μπορεί πάντα να γνωρίζει πόσο φορτισμένη είναι η μπαταρία του αυτοκινήτου του και να φορτίζει την μπαταρία του εάν χρειάζεται.

Επιλογή 1

Ας ξεκινήσουμε, ίσως, με ένα απλό κύκλωμα που χρησιμοποιεί μια δίοδο zener και ένα τρανζίστορ:

Ας καταλάβουμε πώς λειτουργεί.

Επιλογή Νο. 2

Το παρακάτω κύκλωμα χρησιμοποιεί το τσιπ TL431, το οποίο είναι ένας ρυθμιστής τάσης ακριβείας.

Επιλογή #3

Και εδώ είναι ένα απλό κύκλωμα ένδειξης εκφόρτισης μπαταρίας ιόντων λιθίου που χρησιμοποιεί δύο τρανζίστορ:
Το όριο απόκρισης ορίζεται από τις αντιστάσεις R2, R3. Τα παλιά σοβιετικά τρανζίστορ μπορούν να αντικατασταθούν με BC237, BC238, BC317 (KT3102) και BC556, BC557 (KT3107).

Επιλογή Νο. 4

Επιλογή #5

Σε τρία τρανζίστορ:

Παρά την ογκώδη εμφάνιση του κυκλώματος, η τελική πλακέτα έχει αρκετά μέτριες διαστάσεις:

Τα τρανζίστορ BC848 και BC856 μπορούν να αντικατασταθούν με BC546 και BC556, αντίστοιχα.

Αριθμός επιλογής 6

Μου αρέσει αυτό το κύκλωμα γιατί όχι μόνο ανάβει την ένδειξη, αλλά κόβει και το φορτίο.

*Συνδέστε την κάθοδο TL431 στον 2ο πείρο του LM393.

Αριθμός επιλογής 7

Ομοίως, μπορείτε να εφαρμόσετε οποιοδήποτε άλλο επόπτη σε οποιαδήποτε άλλη τάση.

Ακολουθούν μερικές ακόμη επιλογές για να διαλέξετε:

στα 3,08V: TS809CXD, TCM809TENB713, MCP103T-315E/TT, CAT809TTBI-G;
στα 2,93V: MCP102T-300E/TT, TPS3809K33DBVRG4, TPS3825-33DBVT, CAT811STBI-T3;
Σειρά MN1380 (ή 1381, 1382 - διαφέρουν μόνο στα περιβλήματά τους). Για τους σκοπούς μας, η επιλογή με ανοιχτή αποστράγγιση ταιριάζει καλύτερα, όπως αποδεικνύεται από τον πρόσθετο αριθμό "1" στην ονομασία του μικροκυκλώματος - MN13801, MN13811, MN13821. Η τάση απόκρισης καθορίζεται από τον δείκτη γραμμάτων: MN13811-L είναι ακριβώς 3,0 Volt.

Μπορείτε επίσης να πάρετε το σοβιετικό ανάλογο - KR1171SPkhkh:

Ανάλογα με την ψηφιακή ονομασία, η τάση ανίχνευσης θα είναι διαφορετική:

Ένα άλλο κύκλωμα με LED που αναβοσβήνει θα συζητηθεί παρακάτω.

Επιλογή Νο. 8

Ένα δροσερό κύκλωμα που κάνει το LED να αναβοσβήνει εάν η τάση στην μπαταρία λιθίου πέσει στα 3,0 Volt:

Επιλογή Νο. 9

Διάγραμμα κυκλώματος για 74HC04.

Επιλογή Νο. 10

Ως LED πρέπει να πάρετε μόνο κόκκινα LED, επειδή έχουν τη χαμηλότερη άμεση τάση κατά τη λειτουργία. Εάν, για παράδειγμα, πάρουμε μπλε LED, τότε εάν η μπαταρία εξαντληθεί στα 3 βολτ, πιθανότατα δεν θα ανάψουν καθόλου.

Το ίδιο το τσιπ καταναλώνει περίπου 2,5 mA, συν 5 mA για κάθε αναμμένο LED.

Ένα τυπικό γράφημα εκφόρτισης μπαταρίας Li-ion που φαίνεται παρακάτω δείχνει ξεκάθαρα αυτή την περίσταση:

Ο πλήρης έλεγχος του πότε ανάβουν τα LED δίνεται από το κύκλωμα που παρουσιάζεται παρακάτω.

Επιλογή Νο. 11

Επιλογή Νο. 12

Ως παράδειγμα, θα δώσουμε το απλούστερο κύκλωμα στον ελεγκτή ATMega328.

Το LED είναι τρίχρωμο (από λωρίδα LED), αλλά χρησιμοποιούνται μόνο κόκκινο και πράσινο.

Μπορείτε να κατεβάσετε το ολοκληρωμένο πρόγραμμα (σκίτσο) από αυτόν τον σύνδεσμο.

Επιλογή Νο. 13

Λοιπόν, για αρχή, προτείνω την επιλογή επανεπεξεργασίας της τυπικής πλακέτας προστασίας (ονομάζονται επίσης), μετατρέποντάς την σε ένδειξη νεκρής μπαταρίας.

Αυτές οι πλακέτες (μονάδες PCB) εξάγονται από παλιές μπαταρίες κινητών τηλεφώνων σε σχεδόν βιομηχανική κλίμακα. Απλώς σηκώνεις μια πεταμένη μπαταρία κινητού τηλεφώνου στο δρόμο, την ξεκοιλιάζεις και η πλακέτα είναι στα χέρια σου. Απορρίψτε όλα τα άλλα όπως προορίζεται.

Τις περισσότερες φορές, μια πλακέτα PCB μοιάζει με αυτό:

Το Microassembly 8205 είναι συσκευές πεδίου δύο milliohm συναρμολογημένες σε ένα περίβλημα.

Αντί για το 2N3906, οποιοδήποτε τρανζίστορ χαμηλής κατανάλωσης pnp έχετε στη διάθεσή σας θα το κάνει. Η απλή συγκόλληση του LED απευθείας δεν θα λειτουργήσει, γιατί... Το ρεύμα εξόδου του μικροκυκλώματος που ελέγχει τους διακόπτες είναι πολύ μικρό και απαιτεί ενίσχυση.

Κύκλωμα ένδειξης

Η λειτουργία της συσκευής βασίζεται στην αρχική τάση ενεργοποίησης του LED. Οποιοδήποτε LED είναι μια συσκευή ημιαγωγών που έχει ένα οριακό σημείο τάσης, το οποίο υπερβαίνει μόνο το οποίο αρχίζει να λειτουργεί (λάμπει). Σε αντίθεση με έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως, ο οποίος έχει σχεδόν γραμμικά χαρακτηριστικά ρεύματος-τάσης, το LED είναι πολύ κοντά στα χαρακτηριστικά μιας διόδου zener, με έντονη κλίση του ρεύματος καθώς αυξάνεται η τάση.
Εάν συνδέσετε LED σε ένα κύκλωμα σε σειρά με αντιστάσεις, τότε κάθε LED θα αρχίσει να ανάβει μόνο αφού η τάση υπερβεί το άθροισμα των LED στο κύκλωμα για κάθε τμήμα του κυκλώματος ξεχωριστά.
Το όριο τάσης για το άνοιγμα ή την έναρξη του φωτισμού ενός LED μπορεί να κυμαίνεται από 1,8 V έως 2,6 V. Όλα εξαρτώνται από τη συγκεκριμένη μάρκα.
Ως αποτέλεσμα, κάθε LED ανάβει μόνο αφού ανάψει το προηγούμενο.

Συναρμολόγησα το κύκλωμα σε μια γενική πλακέτα κυκλώματος, συγκολλώντας τις εξόδους των στοιχείων μεταξύ τους. Για καλύτερη αντίληψη, πήρα LED διαφορετικών χρωμάτων.
Ένας τέτοιος δείκτης μπορεί να γίνει όχι μόνο με έξι LED, αλλά, για παράδειγμα, με τέσσερα.
Η ένδειξη μπορεί να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο για την μπαταρία, αλλά και για τη δημιουργία ένδειξης στάθμης στα ηχεία μουσικής. Συνδέοντας τη συσκευή στην έξοδο του ενισχυτή ισχύος, παράλληλα με το ηχείο. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να παρακολουθείτε τα κρίσιμα επίπεδα για το σύστημα ηχείων.
Είναι δυνατό να βρούμε άλλες εφαρμογές αυτού του πραγματικά πολύ απλού κυκλώματος.

Σχηματικό διάγραμμα

Το εξεταζόμενο διάγραμμα κυκλώματος ενός δείκτη επιπέδου φόρτισης είναι η απλούστερη συσκευή που εμφανίζει το επίπεδο φόρτισης μιας μπαταρίας 12 volt. Βασικό στοιχείο του είναι το μικροκύκλωμα LM339, στο περίβλημα του οποίου συναρμολογούνται 4 λειτουργικοί ενισχυτές (συγκριτές) ίδιου τύπου. Η γενική όψη του LM339 και οι εκχωρήσεις ακίδων φαίνονται στο σχήμα. Οι άμεσες και αντίστροφες είσοδοι των συγκριτών συνδέονται μέσω ωμικών διαιρέσεων. Ως φορτίο χρησιμοποιούνται ενδεικτικές λυχνίες LED 5 mm.

Αρχή λειτουργίας

Κατά τη διαδικασία φόρτισης (εκφόρτισης) της μπαταρίας, η τάση στις αντίστροφες εισόδους αλλάζει σταδιακά, γεγονός που οδηγεί σε εναλλασσόμενη μεταγωγή των συγκριτών. Ας εξετάσουμε τη λειτουργία του λειτουργικού ενισχυτή OP1, ο οποίος είναι υπεύθυνος για την ένδειξη του μέγιστου επιπέδου φόρτισης της μπαταρίας. Ας ορίσουμε την προϋπόθεση: αν η φορτισμένη μπαταρία έχει τάση 13,5 V, τότε το τελευταίο LED αρχίζει να ανάβει. Η οριακή τάση στην απευθείας είσοδο στην οποία θα ανάψει αυτό το LED υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο:
U OP1+ = U ST VD2 – U R8,
U ST VD2 =U R8 + U R9 + U R10 + U R11 + U R12 = I*(R8+R9+R10+R11+R12)
I= U ST VD2 /(R8+R9+R10+R11+R12) = 6,2/(5100+1000+1000+1000+10000) = 0,34 mA,
U R8 = I*R8=0,34 mA*5,1 kOhm=1,7 V
U OP1+ = 6,2-1,7 = 4,5 V

PCB και εξαρτήματα συναρμολόγησης

Η πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος είναι κατασκευασμένη από φύλλο PCB μονής όψης διαστάσεων 40 επί 37 mm, το οποίο μπορείτε να κατεβάσετε. Έχει σχεδιαστεί για την τοποθέτηση στοιχείων DIP του ακόλουθου τύπου:

Αντιστάσεις MLT-0,125 W με ακρίβεια τουλάχιστον 5% (σειρά E24)
R1, R2, R3, R4, R7, R9, R10, R11– 1 kOhm,
R5, R8 – 5,1 kOhm,
R6, R12 – 10 kOhm;
οποιαδήποτε δίοδο χαμηλής ισχύος VD1 με αντίστροφη τάση τουλάχιστον 30 V, για παράδειγμα, 1N4148.
Η δίοδος Zener VD2 είναι χαμηλής ισχύος με τάση σταθεροποίησης 6,2 V. Για παράδειγμα, KS162A, BZX55C6V2;
LED LED1-LED5 – τύπος ένδειξης