Circuit indicator LED de încărcare a bateriei. Circuit de control al încărcării bateriei de 12 volți

Realizarea unui circuit de control al încărcării bateriei pentru o mașină

În acest articol vreau să vă spun cum să faceți controlul automat asupra încărcătorului, adică astfel încât încărcătorul să se oprească singur când încărcarea este completă, iar când tensiunea bateriei scade, încărcătorul se pornește din nou.

Tatăl meu mi-a cerut să fac acest dispozitiv, deoarece garajul este situat puțin departe de casă și nu este foarte convenabil să verifice cum merge încărcătorul instalat pentru a încărca bateria acolo. Desigur, a fost posibil să cumpărați acest dispozitiv pe Ali, dar după introducerea plății pentru livrare, prețul a crescut și, prin urmare, s-a decis să faceți un produs de casă cu propriile mâini. Dacă cineva dorește să cumpere o placă gata făcută, aici este linkul..http://ali.pub/1pdfut

Am căutat placa pe internet în format .lay, dar nu am găsit-o. Am decis să fac totul singur. Și m-am familiarizat cu programul Sprint Layout pentru prima dată. prin urmare, pur și simplu nu știam despre multe funcții (de exemplu, un șablon), am desenat totul de mână. E bine că placa nu este atât de mare, totul a ieșit bine. Apoi, peroxid de hidrogen cu acid citric și gravare. Am cositorit toate potecile și am făcut găuri. Urmează lipirea pieselor, Ei bine, aici este modulul terminat

Model de repetat;

Placă în format .lay descărcare...

Toate cele bune…

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

Indicator simplu de încărcare și descărcare a bateriei

Acest indicator de încărcare a bateriei se bazează pe o diodă zener reglabilă TL431. Folosind două rezistențe, puteți seta tensiunea de avarie în intervalul de la 2,5 V la 36 V.

Voi da două scheme pentru utilizarea TL431 ca indicator de încărcare/descărcare a bateriei. Primul circuit este destinat pentru un indicator de descărcare, iar al doilea pentru un indicator de nivel de încărcare.

Singura diferenta- Acest adăugând n-p-n un tranzistor care va porni un fel de dispozitiv de semnalizare, de exemplu, un LED sau un sonerie. Mai jos voi da o metodă de calculare a rezistenței R1 și exemple pentru unele tensiuni.

Circuit indicator de baterie descărcată

Dioda Zener funcționează în așa fel încât să înceapă să conducă curent atunci când este depășită o anumită tensiune pe ea, al cărei prag îl putem seta folosind un divizor de tensiune pe rezistențele R1 și R2. În cazul unui indicator de descărcare, indicatorul LED ar trebui să fie aprins atunci când tensiunea bateriei este mai mică decât cea necesară. Prin urmare, un tranzistor n-p-n este adăugat la circuit.

După cum puteți vedea, dioda zener reglabilă reglează potențialul negativ, astfel încât rezistorul R3 este adăugat la circuit, a cărui sarcină este să pornească tranzistorul atunci când TL431 este oprit. Acest rezistor este de 11k, selectat prin încercare și eroare. Rezistorul R4 servește la limitarea curentului pe LED; acesta poate fi calculat folosind legea lui Ohm.

Desigur, puteți face fără un tranzistor, dar apoi LED-ul se va stinge când tensiunea scade sub nivelul setat - diagrama este mai jos. Desigur, un astfel de circuit nu va funcționa la tensiuni scăzute din cauza lipsei de tensiune și/sau curent suficient pentru a alimenta LED-ul. Această schemă are un dezavantaj, care este consumul de curent constant, în jur de 10 mA.

Circuitul indicator al încărcării bateriei

În acest caz, indicatorul de încărcare va fi aprins constant atunci când tensiunea este mai mare decât am definit cu R1 și R2. Rezistorul R3 servește la limitarea curentului către diodă.

Este timpul pentru ceea ce le place cel mai mult tuturor - matematica

Am spus deja la început că tensiunea de avarie poate fi schimbată de la 2,5V la 36V prin intrarea „Ref”. Deci hai să încercăm să facem niște matematici. Să presupunem că indicatorul ar trebui să se aprindă atunci când tensiunea bateriei scade sub 12 volți.

Rezistența rezistenței R2 poate fi de orice valoare. Cu toate acestea, cel mai bine este să utilizați numere rotunde (pentru a facilita numărarea), cum ar fi 1k (1000 ohmi), 10k (10.000 ohmi).

Calculăm rezistența R1 folosind următoarea formulă:

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

Să presupunem că rezistorul nostru R2 are o rezistență de 1k (1000 ohmi).

Vo este tensiunea la care ar trebui să apară defecțiunea (în cazul nostru 12V).

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

Adică, rezistența rezistențelor pentru 12V arată astfel:

Și iată o mică listă pentru leneși. Pentru rezistența R2=1k, rezistența R1 va fi:

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

Pentru o tensiune joasă, de exemplu, 3,6 V, rezistența R2 ar trebui să aibă o rezistență mai mare, de exemplu, 10k, deoarece consumul de curent al circuitului va fi mai mic.

Sursă

www.joyta.ru

Cel mai simplu indicator al nivelului bateriei

Cel mai surprinzător lucru este că circuitul indicator al nivelului de încărcare a bateriei nu conține tranzistori, microcircuite sau diode zener. Doar LED-uri și rezistențe conectate în așa fel încât să fie indicat nivelul tensiunii furnizate.

Circuit indicator

Funcționarea dispozitivului se bazează pe tensiunea inițială de pornire a LED-ului. Orice LED este un dispozitiv semiconductor care are un punct limită de tensiune, doar depășind care începe să funcționeze (strălucească). Spre deosebire de o lampă incandescentă, care are caracteristici curent-tensiune aproape liniare, LED-ul este foarte apropiat de caracteristicile unei diode zener, cu o pantă accentuată a curentului pe măsură ce tensiunea crește.Dacă conectați LED-urile într-un circuit în serie cu rezistențe, apoi fiecare LED va începe să se aprindă numai după ce tensiunea depășește suma LED-urilor din lanț pentru fiecare secțiune a lanțului separat. Pragul de tensiune pentru deschiderea sau începerea aprinderii unui LED poate varia de la 1,8 V la 2,6 V. Totul depinde de marca specifică. Ca urmare, fiecare LED se aprinde numai după ce se aprinde cel anterior.

Asamblarea indicatorului nivelului de încărcare a bateriei

Am asamblat circuitul pe o placă de circuit universal, lipind ieșirile elementelor împreună. Pentru o percepție mai bună, am luat LED-uri de diferite culori.Un astfel de indicator poate fi realizat nu numai cu șase LED-uri, ci, de exemplu, cu patru.Indicatorul poate fi folosit nu numai pentru o baterie, ci pentru a crea o indicație de nivel pe muzică difuzoare. Prin conectarea dispozitivului la ieșirea amplificatorului de putere, paralel cu difuzorul. In acest fel pot fi monitorizate nivelurile critice ale sistemului de difuzoare.Este posibil sa gasesti si alte aplicatii pentru acest circuit cu adevarat foarte simplu.

sdelaysam-svoimirukami.ru

LED indicator de încărcare a bateriei

Un indicator de încărcare a bateriei este un lucru necesar în gospodăria oricărui șofer. Relevanța unui astfel de dispozitiv crește de multe ori atunci când, din anumite motive, o mașină refuză să pornească într-o dimineață rece de iarnă. În această situație, merită să vă decideți dacă să suni un prieten să vină să te ajute să pornești de la baterie sau dacă bateria s-a descărcat de mult timp, descarcându-se sub un nivel critic.

De ce să vă monitorizați starea bateriei?

O baterie de mașină este formată din șase baterii conectate în serie cu o tensiune de alimentare de 2,1 - 2,16 V. În mod normal, bateria ar trebui să producă 13 - 13,5 V. Descărcarea semnificativă a bateriei nu trebuie permisă, deoarece aceasta reduce densitatea și, în consecință, crește temperatura de îngheț a electrolitului.

Cu cât uzura bateriei este mai mare, cu atât reține mai puțin timp încărcarea. În sezonul cald, acest lucru nu este critic, dar în timpul iernii, luminile laterale uitate în timp ce sunt pornite pot „ucide” complet bateria în momentul în care este returnată, transformând conținutul într-o bucată de gheață.

În tabel puteți vedea temperatura de îngheț a electrolitului, în funcție de gradul de încărcare al unității.

Dependența temperaturii de îngheț a electrolitului de starea de încărcare a bateriei

Densitatea electrolitului, mg/cm. cub	Tensiune, V (fără sarcină)	Tensiune, V (cu sarcina 100 A)	Nivel de încărcare a bateriei, %	Temperatura de congelare a electrolitului, gr. Celsius
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

O scădere a nivelului de încărcare sub 70% este considerată critică. Toate aparatele electrice auto consumă curent, nu tensiune. Fără sarcină, chiar și o baterie sever descărcată poate prezenta tensiune normală. Dar la un nivel scăzut, în timpul pornirii motorului, se va observa o cădere puternică de tensiune, ceea ce este un semnal alarmant.

Este posibil să observați un dezastru care se apropie în timp util numai dacă un indicator este instalat direct în cabină. Dacă, în timp ce mașina funcționează, semnalează în mod constant despre descărcare, este timpul să mergeți la benzinărie.

Ce indicatori există

Multe baterii, în special cele care nu necesită întreținere, au încorporat un senzor (higrometru), al cărui principiu de funcționare se bazează pe măsurarea densității electrolitului.

Acest senzor monitorizează starea electrolitului și valoarea relativă a indicatorilor acestuia. Nu este foarte convenabil să urci sub capota unei mașini de mai multe ori pentru a verifica starea electrolitului în diferite moduri de funcționare.

Dispozitivele electronice sunt mult mai convenabile pentru monitorizarea stării bateriei.

Tipuri de indicatori de încărcare a bateriei

Magazinele de automobile vând multe dintre aceste dispozitive, care diferă prin design și funcționalitate. Dispozitivele din fabrică sunt împărțite în mod convențional în mai multe tipuri.

Prin metoda de conectare:

la priza brichetei;
către rețeaua de bord.

Prin metoda de afișare a semnalului:

analog;
digital.

Principiul de funcționare este același, determinând nivelul de încărcare a bateriei și afișarea informațiilor într-o formă vizuală.

Schema schematică a indicatorului

Există zeci de scheme de control diferite, dar produc rezultate identice. Este posibil să asamblați singur un astfel de dispozitiv din materiale vechi. Alegerea circuitului și a componentelor depinde numai de capacitățile, imaginația și sortimentul celui mai apropiat magazin de radio.

Iată o diagramă pentru a înțelege cum funcționează indicatorul LED de încărcare a bateriei. Acest model portabil poate fi asamblat „pe genunchi” în câteva minute.

D809 - o diodă zener de 9V limitează tensiunea pe LED-uri, iar diferențiatorul în sine este asamblat pe trei rezistențe. Acest indicator LED este declanșat de curentul din circuit. La o tensiune de 14V și peste, curentul este suficient pentru a aprinde toate LED-urile; la o tensiune de 12-13,5V, VD2 și VD3 se aprind, sub 12V - VD1.

O opțiune mai avansată cu un minim de piese poate fi asamblată folosind un indicator de tensiune buget - cipul AN6884 (KA2284).

Circuitul indicatorului LED al nivelului de încărcare a bateriei pe comparatorul de tensiune

Circuitul funcționează pe principiul unui comparator. VD1 este o diodă zener de 7,6 V, care servește ca sursă de tensiune de referință. R1 – divizor de tensiune. În timpul configurării inițiale, acesta este setat într-o astfel de poziție încât toate LED-urile să se aprindă la o tensiune de 14V. Tensiunea furnizată la intrările 8 și 9 este comparată printr-un comparator, iar rezultatul este decodificat în 5 nivele, aprinzând LED-urile corespunzătoare.

Controler de încărcare a bateriei

Pentru a monitoriza starea bateriei în timp ce încărcătorul funcționează, realizăm un controler de încărcare a bateriei. Circuitul dispozitivului și componentele utilizate sunt cât mai accesibile posibil, oferind în același timp control complet asupra procesului de reîncărcare a bateriei.

Principiul de funcționare al controlerului este următorul: atâta timp cât tensiunea bateriei este sub tensiunea de încărcare, LED-ul verde se aprinde. De îndată ce tensiunea este egală, tranzistorul se deschide, aprinzând LED-ul roșu. Schimbarea rezistenței în fața bazei tranzistorului modifică nivelul de tensiune necesar pentru a porni tranzistorul.

Acesta este un circuit de monitorizare universal care poate fi utilizat atât pentru bateriile auto de mare putere, cât și pentru bateriile cu litiu miniaturale.

svetodiodinfo.ru

Cum se face un indicator de încărcare a bateriei folosind LED-uri?

Pornirea cu succes a motorului unei mașini depinde în mare măsură de starea de încărcare a bateriei. Verificarea regulată a tensiunii la bornele cu un multimetru este incomod. Este mult mai practic sa folosesti un indicator digital sau analogic situat langa tabloul de bord. Puteți realiza singur cel mai simplu indicator de încărcare a bateriei, în care cinci LED-uri vă ajută să urmăriți descărcarea sau încărcarea treptată a bateriei.

Diagramă schematică

Considerat schema circuitului Indicatorul nivelului de încărcare este un dispozitiv simplu care afișează nivelul de încărcare al unei baterii de 12 volți.
Elementul său cheie este microcircuitul LM339, în carcasa căruia sunt asamblate 4 amplificatoare operaționale (comparatoare) de același tip. Vederea generală a LM339 și alocarea pinurilor sunt prezentate în figură.
Intrările directe și inverse ale comparatoarelor sunt conectate prin divizoare rezistive. LED-urile indicatoare de 5 mm sunt folosite ca sarcină.

Dioda VD1 servește la protejarea microcircuitului de modificări accidentale de polaritate. Dioda Zener VD2 stabilește tensiunea de referință, care este standardul pentru măsurătorile viitoare. Rezistoarele R1-R4 limitează curentul prin LED-uri.

Principiul de funcționare

Circuitul LED indicator de încărcare a bateriei funcționează după cum urmează. O tensiune de 6,2 volți stabilizată folosind rezistența R7 și dioda zener VD2 este furnizată unui divizor rezistiv asamblat din R8-R12. După cum se poate observa din diagramă, între fiecare pereche a acestor rezistențe se formează tensiuni de referință de diferite niveluri, care sunt alimentate la intrările directe ale comparatoarelor. La rândul lor, intrările inverse sunt interconectate și conectate la bornele bateriei prin rezistențele R5 și R6.

În timpul procesului de încărcare (descărcare) a bateriei, tensiunea la intrările inverse se modifică treptat, ceea ce duce la comutarea alternativă a comparatoarelor. Să luăm în considerare funcționarea amplificatorului operațional OP1, care este responsabil pentru indicarea nivelului maxim de încărcare a bateriei. Să setăm condiția: dacă bateria încărcată are o tensiune de 13,5 V, atunci ultimul LED începe să se aprindă. Tensiunea de prag la intrarea sa directă la care se va aprinde acest LED este calculată folosind formula: 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 VU62-+ = 1,7 VU62-+ 1,7 = 4,5 V

Aceasta înseamnă că atunci când intrarea inversă atinge un potențial de peste 4,5 volți, comparatorul OP1 va comuta și la ieșire va apărea un nivel de tensiune scăzut, iar LED-ul se va aprinde. Folosind aceste formule, puteți calcula potențialul la intrările directe ale fiecărui amplificator operațional. Potențialul la intrările inverse se găsește din egalitatea: UOP1- = I*R5 = UBAT – I*R6.

Placă de circuit imprimat și piese de asamblare

Placă de circuit imprimat fabricat din folie PCB cu o singură față de 40 x 37 mm, care poate fi descărcată aici. Este proiectat pentru montarea elementelor DIP de următorul tip:

Rezistori MLT-0,125 W cu o precizie de minim 5% (seria E24) R1, R2, R3, R4, R7, R9, R10, R11 – 1 kOhm, R5, R8 – 5,1 kOhm, R6, R12 – 10 kOhm;
orice diodă de putere mică VD1 cu o tensiune inversă de cel puțin 30 V, de exemplu, 1N4148;
Dioda Zener VD2 este de putere redusă, cu o tensiune de stabilizare de 6,2 V. De exemplu, KS162A, BZX55C6V2;
LED-uri LED1-LED5 – indicator tip AL307 de orice culoare.

Acest circuit poate fi folosit nu numai pentru a monitoriza tensiunea bateriilor de 12 volți. Prin recalcularea valorilor rezistențelor situate în circuitele de intrare, obținem un indicator LED pentru orice tensiune dorită. Pentru a face acest lucru, ar trebui să setați tensiunile de prag la care LED-urile se vor aprinde și apoi să utilizați formulele pentru recalcularea rezistențelor prezentate mai sus.

Citeste si

ledjournal.info

Circuite indicatoare de descărcare a bateriei Li-ion pentru a determina nivelul de încărcare al unei baterii cu litiu (de exemplu, 18650)

Ce poate fi mai trist decât o baterie descarcata brusc într-un quadcopter în timpul unui zbor sau un detector de metale care se stinge într-o poiană promițătoare? Acum, dacă ați putea afla dinainte cât de încărcată este bateria! Apoi am putea conecta încărcătorul sau instala un nou set de baterii fără să așteptăm consecințe triste.

Și aici s-a născut ideea de a face un fel de indicator care să dea un semnal în avans că bateria se va epuiza în curând. Radioamatorii din întreaga lume au lucrat la implementarea acestei sarcini, iar astăzi există o mașină întreagă și un mic cărucior cu diverse soluții de circuite - de la circuite pe un singur tranzistor la dispozitive sofisticate pe microcontrolere.

Atenţie! Diagramele prezentate în articol indică doar tensiune scăzută la baterie. Pentru a preveni descărcarea profundă, trebuie să opriți manual sarcina sau să utilizați controlere de descărcare.

Opțiunea 1

Să începem, poate, cu un circuit simplu care folosește o diodă Zener și un tranzistor:

Să ne dăm seama cum funcționează.

Atâta timp cât tensiunea este peste un anumit prag (2,0 volți), dioda zener se defectează, prin urmare, tranzistorul este închis și tot curentul trece prin LED-ul verde. De îndată ce tensiunea bateriei începe să scadă și atinge o valoare de ordinul 2,0V + 1,2V (căderea de tensiune la joncțiunea bază-emițător a tranzistorului VT1), tranzistorul începe să se deschidă și curentul începe să fie redistribuit. între ambele LED-uri.

Dacă luăm un LED cu două culori, obținem o tranziție lină de la verde la roșu, inclusiv întreaga gamă intermediară de culori.

Diferența tipică de tensiune directă în LED-urile bicolore este de 0,25 volți (roșu se aprinde la o tensiune mai mică). Această diferență determină zona de tranziție completă între verde și roșu.

Astfel, în ciuda simplității sale, circuitul vă permite să știți din timp că bateria a început să se epuizeze. Atâta timp cât tensiunea bateriei este de 3,25 V sau mai mult, LED-ul verde se aprinde. În intervalul dintre 3.00 și 3.25V, roșul începe să se amestece cu verde - cu cât mai aproape de 3.00 Volți, cu atât mai mult roșu. Și în sfârșit, la 3V se aprinde doar roșu pur.

Dezavantajul circuitului este complexitatea selectării diodelor zener pentru a obține pragul de răspuns necesar, precum și consumul de curent constant de aproximativ 1 mA. Ei bine, este posibil ca persoanele daltoniste să nu aprecieze această idee prin schimbarea culorilor.

Apropo, dacă puneți un alt tip de tranzistor în acest circuit, acesta poate fi făcut să funcționeze în sens invers - trecerea de la verde la roșu va avea loc, dimpotrivă, dacă tensiunea de intrare crește. Iată diagrama modificată:

Opțiunea nr. 2

Următorul circuit folosește cipul TL431, care este un regulator de tensiune de precizie.

Pragul de răspuns este determinat de divizorul de tensiune R2-R3. Cu valorile indicate în diagramă, este de 3,2 volți. Când tensiunea bateriei scade la această valoare, microcircuitul nu mai ocolește LED-ul și se aprinde. Acesta va fi un semnal că descărcarea completă a bateriei este foarte aproape (tensiunea minimă admisă pe o bancă de li-ion este de 3,0 V).

Dacă pentru alimentarea dispozitivului se folosește o baterie din mai multe bănci de baterii litiu-ion conectate în serie, atunci circuitul de mai sus trebuie conectat la fiecare banc separat. Ca aceasta:

Pentru a configura circuitul, conectăm o sursă de alimentare reglabilă în loc de baterii și selectăm rezistența R2 (R4) pentru a ne asigura că LED-ul se aprinde în momentul de care avem nevoie.

Opțiunea #3

Și iată o diagramă simplă a unui indicator de descărcare baterie li-ion pe două tranzistoare:
Pragul de răspuns este stabilit de rezistențele R2, R3. Tranzistoarele sovietice vechi pot fi înlocuite cu BC237, BC238, BC317 (KT3102) și BC556, BC557 (KT3107).

Opțiunea nr. 4

Un circuit cu două tranzistoare cu efect de câmp care consumă literalmente microcurenți în modul de așteptare.

Când circuitul este conectat la o sursă de alimentare, se generează o tensiune pozitivă la poarta tranzistorului VT1 utilizând un divizor R1-R2. Dacă tensiunea este mai mare decât tensiunea de tăiere a tranzistorului cu efect de câmp, se deschide și trage poarta VT2 la masă, închizând-o astfel.

La un moment dat, pe măsură ce bateria se descarcă, tensiunea scoasă din divizor devine insuficientă pentru a debloca VT1 și se închide. În consecință, la poarta celui de-al doilea comutator de câmp apare o tensiune apropiată de tensiunea de alimentare. Se deschide și aprinde LED-ul. LED-ul luminează ne semnalează că bateria trebuie reîncărcată.

Orice tranzistor cu canale n cu o tensiune de tăiere scăzută va face (cu cât este mai mic, cu atât mai bine). Performanța 2N7000 în acest circuit nu a fost testată.

Opțiunea #5

Pe trei tranzistoare:

Cred că diagrama nu are nevoie de explicații. Datorită coeficientului mare. amplificarea a trei trepte de tranzistor, circuitul funcționează foarte clar - între un LED aprins și cel neaprins, este suficientă o diferență de 1 sutime de volt. Consumul de curent când indicația este pornită este de 3 mA, când LED-ul este stins - 0,3 mA.

În ciuda aspectului voluminos al circuitului, placa finită are dimensiuni destul de modeste:

De la colectorul VT2 se poate prelua un semnal care permite conectarea sarcinii: 1 - permis, 0 - dezactivat.

Tranzistoarele BC848 și BC856 pot fi înlocuite cu BC546 și, respectiv, BC556.

Opțiunea #6

Îmi place acest circuit pentru că nu numai că pornește indicația, ci și oprește sarcina.

Singurul păcat este că circuitul în sine nu se deconectează de la baterie, continuând să consume energie. Și datorită LED-ului care arde constant, mănâncă mult.

LED-ul verde in acest caz actioneaza ca sursa de tensiune de referinta, consumand un curent de aproximativ 15-20 mA. Pentru a scăpa de un astfel de element vorace, în loc de o sursă de tensiune de referință, puteți folosi același TL431, conectându-l conform următorului circuit*:

*conectați catodul TL431 la al 2-lea pin al LM393.

Opțiunea nr. 7

Circuit folosind așa-numitele monitoare de tensiune. Se mai numesc si supraveghetori de tensiune si detectoare.Aceste microcircuite specializate sunt concepute special pentru monitorizarea tensiunii.

Iată, de exemplu, un circuit care aprinde un LED atunci când tensiunea bateriei scade la 3,1 V. Asamblat pe BD4731.

De acord, nu poate fi mai simplu! BD47xx are o ieșire cu colector deschis și, de asemenea, autolimitează curentul de ieșire la 12 mA. Acest lucru vă permite să conectați un LED direct la acesta, fără a limita rezistențe.

În mod similar, puteți aplica orice alt supervizor la orice altă tensiune.

Iată mai multe opțiuni din care să alegeți:

la 3,08 V: TS809CXD, TCM809TENB713, MCP103T-315E/TT, CAT809TTBI-G;
la 2,93 V: MCP102T-300E/TT, TPS3809K33DBVRG4, TPS3825-33DBVT, CAT811STBI-T3;
Seria MN1380 (sau 1381, 1382 - diferă doar prin carcase). Pentru scopurile noastre, opțiunea cu o scurgere deschisă este cea mai potrivită, așa cum demonstrează numărul suplimentar „1” din denumirea microcircuitului - MN13801, MN13811, MN13821. Tensiunea de răspuns este determinată de indexul literei: MN13811-L este exact 3,0 volți.

Puteți lua, de asemenea, analogul sovietic - KR1171SPkhkh:

În funcție de denumirea digitală, tensiunea de detectare va fi diferită:

Rețeaua de tensiune nu este foarte potrivită pentru monitorizarea bateriilor li-ion, dar nu cred că merită să reducem complet acest microcircuit.

Avantajele incontestabile ale circuitelor de monitorizare a tensiunii sunt consumul de energie extrem de scăzut atunci când sunt oprite (unități și chiar fracțiuni de microamperi), precum și simplitatea sa extremă. Adesea, întregul circuit se potrivește direct pe bornele LED:

Pentru a face indicația de descărcare și mai vizibilă, ieșirea detectorului de tensiune poate fi încărcată pe un LED intermitent (de exemplu, seria L-314). Sau asamblați singur un simplu „clipitor” folosind doi tranzistori bipolari.

Un exemplu de circuit terminat care notifică o baterie descărcată folosind un LED intermitent este prezentat mai jos:

Un alt circuit cu un LED intermitent va fi discutat mai jos.

Opțiunea nr. 8

Un circuit rece care face ca LED-ul să clipească dacă tensiunea bateriei cu litiu scade la 3,0 volți:

Acest circuit face ca un LED super-luminos să clipească cu un ciclu de funcționare de 2,5% (adică pauză lungă - clipire scurtă - pauză din nou). Acest lucru vă permite să reduceți consumul de curent la valori ridicole - în starea oprită, circuitul consumă 50 nA (nano!), iar în modul LED intermitent - doar 35 μA. Imi puteti sugera ceva mai economic? Cu greu.

După cum puteți vedea, funcționarea majorității circuitelor de control al descărcării se reduce la compararea unei anumite tensiuni de referință cu o tensiune controlată. Ulterior, această diferență este amplificată și pornește/oprește LED-ul.

De obicei, o treaptă de tranzistor sau un amplificator operațional conectat într-un circuit comparator este utilizat ca amplificator pentru diferența dintre tensiunea de referință și tensiunea de pe bateria cu litiu.

Dar există o altă soluție. Elementele logice - invertoarele - pot fi folosite ca amplificator. Da, este o utilizare neconvențională a logicii, dar funcționează. O diagramă similară este prezentată în versiunea următoare.

Opțiunea nr. 9

Schema de circuit pentru 74HC04.

Tensiunea de funcționare a diodei zener trebuie să fie mai mică decât tensiunea de răspuns a circuitului. De exemplu, puteți lua diode zener de 2,0 - 2,7 volți. Reglarea fină a pragului de răspuns este setată de rezistența R2.

Circuitul consumă aproximativ 2 mA de la baterie, așa că trebuie pornit și după comutatorul de alimentare.

Opțiunea nr. 10

Acesta nu este nici măcar un indicator de descărcare, ci mai degrabă un întreg voltmetru LED! O scară liniară de 10 LED-uri oferă o imagine clară a stării bateriei. Toate funcționalitățile sunt implementate pe un singur cip LM3914:

Divizorul R3-R4-R5 stabilește tensiunile de prag inferioare (DIV_LO) și superioare (DIV_HI). Cu valorile indicate în diagramă, strălucirea LED-ului superior corespunde unei tensiuni de 4,2 volți, iar când tensiunea scade sub 3 volți, ultimul LED (inferior) se va stinge.

Conectând al 9-lea pin al microcircuitului la masă, îl puteți comuta în modul punct. În acest mod, este întotdeauna aprins un singur LED corespunzător tensiunii de alimentare. Dacă o lăsați ca în diagramă, atunci se va aprinde o întreagă scară de LED-uri, ceea ce este irațional din punct de vedere economic.

Pentru LED-uri, trebuie să utilizați numai LED-uri roșii, deoarece... au cea mai joasă tensiune continuă în timpul funcționării. Dacă, de exemplu, luăm LED-uri albastre, atunci dacă bateria scade la 3 volți, cel mai probabil nu se vor aprinde deloc.

Cipul în sine consumă aproximativ 2,5 mA, plus 5 mA pentru fiecare LED aprins.

Un dezavantaj al circuitului este imposibilitatea de a regla individual pragul de aprindere al fiecărui LED. Puteți seta doar valorile inițiale și finale, iar divizorul încorporat în cip va împărți acest interval în 9 segmente egale. Dar, după cum știți, spre sfârșitul descărcării, tensiunea bateriei începe să scadă foarte rapid. Diferența dintre bateriile descărcate cu 10% și 20% poate fi de zecimi de volți, dar dacă compari aceleași baterii, descărcate doar cu 90% și 100%, poți vedea o diferență de un volt întreg!

Un grafic tipic de descărcare a bateriei Li-ion prezentat mai jos demonstrează clar această circumstanță:

Astfel, folosirea unei scale liniare pentru a indica gradul de descărcare a bateriei nu pare foarte practică. Avem nevoie de un circuit care ne permite să setăm valorile exacte ale tensiunii la care se va aprinde un anumit LED.

Controlul deplin asupra momentului în care LED-urile se aprind este dat de circuitul prezentat mai jos.

Opțiunea nr. 11

Acest circuit este un indicator de tensiune a bateriei/bateriei din 4 cifre. Implementat pe patru amplificatoare operaționale incluse în cipul LM339.

Circuitul este funcțional până la o tensiune de 2 volți și consumă mai puțin de un miliamperi (fără a lua în calcul LED-ul).

Desigur, pentru a reflecta valoarea reală a capacității bateriei utilizate și rămase, este necesar să se țină cont de curba de descărcare a bateriei utilizate (ținând cont de curentul de sarcină) la configurarea circuitului. Acest lucru vă va permite să setați valori precise de tensiune corespunzătoare, de exemplu, 5%-25%-50%-100% din capacitatea reziduală.

Opțiunea nr. 12

Și, desigur, cel mai larg domeniu de aplicare se deschide atunci când se utilizează microcontrolere cu o sursă de tensiune de referință încorporată și o intrare ADC. Aici funcționalitatea este limitată doar de imaginația și capacitatea ta de programare.

Ca exemplu vom da cea mai simplă schemă pe controlerul ATMega328.

Deși aici, pentru a reduce dimensiunea plăcii, ar fi mai bine să luați ATTiny13 cu 8 picioare în pachetul SOP8. Atunci ar fi absolut superb. Dar lasă asta să fie tema ta.

LED-ul este tricolor (de la Banda LED), dar sunt implicate doar roșul și verdele.

Programul finalizat (schița) poate fi descărcat de pe acest link.

Programul funcționează după cum urmează: la fiecare 10 secunde este interogată tensiunea de alimentare. Pe baza rezultatelor măsurătorilor, MK controlează LED-urile folosind PWM, ceea ce vă permite să obțineți diferite nuanțe de lumină prin amestecarea culorilor roșu și verde.

O baterie proaspăt încărcată produce aproximativ 4,1 V - indicatorul verde se aprinde. În timpul încărcării, bateriei este prezentă o tensiune de 4,2 V, iar LED-ul verde va clipi. De îndată ce tensiunea scade sub 3,5 V, LED-ul roșu va începe să clipească. Acesta va fi un semnal că bateria este aproape goală și că este timpul să o încărcați. În restul intervalului de tensiune, indicatorul își va schimba culoarea de la verde la roșu (în funcție de tensiune).

Opțiunea nr. 13

Ei bine, pentru început, propun varianta de a relua placa de protecție standard (se mai numesc și controlere de încărcare-descărcare), transformând-o într-un indicator de baterie descărcată.

Aceste plăci (module PCB) sunt extrase din bateriile vechi telefoane mobile aproape in scara industriala. Pur și simplu ridici o baterie de telefon mobil uzată pe stradă, o elimini, iar placa este în mâinile tale. Aruncați orice altceva așa cum este prevăzut.

Atenţie!!! Există plăci care includ protecție la supradescărcare la o tensiune inacceptabil de joasă (2,5 V și mai jos). Prin urmare, din toate plăcile pe care le aveți, trebuie să selectați doar acele copii care funcționează la tensiunea corectă (3,0-3,2V).

Cel mai adesea, o placă PCB arată astfel:

Microassembly 8205 este dispozitive de câmp de doi miliohmi asamblate într-o singură carcasă.

Făcând unele modificări la circuit (indicat cu roșu), vom obține un indicator excelent de descărcare a bateriei Li-ion care practic nu consumă curent atunci când este oprit.

Deoarece tranzistorul VT1.2 este responsabil pentru deconectarea încărcătorului de la banca de baterii la supraîncărcare, este de prisos în circuitul nostru. Prin urmare, am eliminat complet acest tranzistor din funcțiune prin întreruperea circuitului de scurgere.

Rezistorul R3 limitează curentul prin LED. Rezistența acestuia trebuie selectată în așa fel încât strălucirea LED-ului să fie deja vizibilă, dar curentul consumat nu este încă prea mare.

Apropo, puteți salva toate funcțiile modulului de protecție și puteți face indicația folosind un tranzistor separat care controlează LED-ul. Adică, indicatorul se va aprinde simultan cu oprirea bateriei în momentul descarcării.

În loc de 2N3906, orice unul cu putere redusă la îndemână va fi potrivit. tranzistor pnp. Pur și simplu lipirea directă a LED-ului nu va funcționa, deoarece... Curentul de ieșire al microcircuitului care controlează comutatoarele este prea mic și necesită amplificare.

Vă rugăm să țineți cont de faptul că circuitele indicatoare de descărcare în sine consumă puterea bateriei! Pentru a evita descărcarea inacceptabilă, conectați circuitele indicatoare după comutatorul de alimentare sau utilizați circuite de protecție care împiedică descărcarea profundă.

După cum probabil nu este greu de ghicit, circuitele pot fi folosite invers - ca indicator de încărcare.

electro-shema.ru

Indicator pentru verificarea și monitorizarea nivelului de încărcare a bateriei

Cum puteți face un indicator simplu de tensiune pentru o baterie de 12 V, care este utilizată în mașini, scutere și alte echipamente. După ce a înțeles principiul de funcționare a circuitului indicator și scopul pieselor sale, circuitul poate fi ajustat la aproape orice tip de baterie reîncărcabilă prin modificarea evaluărilor componentelor electronice corespunzătoare.

Nu este un secret că este necesar să se controleze descărcarea bateriilor, deoarece acestea au o tensiune de prag. Dacă bateria este descărcată sub tensiunea de prag, o parte semnificativă din capacitatea sa se va pierde, ca urmare nu va putea produce curentul declarat, iar cumpărarea unuia nou nu este o plăcere ieftină.

O diagramă de circuit cu valorile indicate în ea va oferi informații aproximative despre tensiunea la bornele bateriei folosind trei LED-uri. LED-urile pot fi de orice culoare, dar este recomandat să le folosiți pe cele prezentate în fotografie; acestea vor oferi o idee asociată mai clară a stării bateriei (foto 3).

Dacă LED-ul verde este aprins, tensiunea bateriei este în limitele normale (de la 11,6 la 13 Volți). Se aprinde alb – tensiunea este de 13 volți sau mai mult. Când LED-ul roșu este aprins, este necesar să deconectați sarcina, bateria trebuie reîncărcată cu un curent de 0,1 A, deoarece tensiunea bateriei este sub 11,5 V, bateria este descărcată cu mai mult de 80%.

Atenție, valorile indicate sunt aproximative, pot exista diferențe, totul depinde de caracteristicile componentelor utilizate în circuit.

LED-urile folosite in circuit au un consum de curent foarte mic, mai mic de 15(mA). Cei care nu sunt mulțumiți de asta pot pune un buton de ceas în gol, în acest caz bateria va fi verificată prin pornirea butonului și analizând culoarea LED-ului aprins.Placa trebuie protejată de apă și asigurată de baterie. . Rezultatul este un voltmetru primitiv cu o sursă constantă de energie; starea bateriei poate fi verificată în orice moment.

Placa are dimensiuni foarte mici - 2,2 cm.Cipul Im358 este utilizat într-un pachet DIP-8, precizia rezistențelor de precizie este de 1%, cu excepția limitatoarelor de curent. Puteți instala orice LED-uri (3 mm, 5 mm) cu un curent de 20 mA.

Controlul a fost efectuat folosind o sursă de alimentare de laborator pe un stabilizator liniar LM 317, dispozitivul funcționează clar, două LED-uri pot aprinde simultan. Pentru o reglare precisa se recomanda folosirea rezistentelor de acordare (foto 2), cu ajutorul acestora puteti regla cat mai precis tensiunile la care LED-urile se aprind Functionarea circuitului indicator al nivelului de incarcare a bateriei. Detaliu principal microcircuit LM393 sau LM358 (analogii KR1401CA3 / KF1401CA3), care conține doi comparatori (foto 5).

După cum putem vedea din (foto 5) sunt opt picioare, patru și opt sunt surse de alimentare, restul sunt intrări și ieșiri ale comparatorului. Să ne uităm la principiul de funcționare al unuia dintre ele, există trei ieșiri, două intrări (direct (neinversoare) „+” și o ieșire inversoare „-”). Tensiunea de referință este furnizată la intrarea inversoare „+” (se compară cu aceasta cea furnizată intrării inversoare „-”) Dacă tensiunea continuă este mai mare decât cea de la intrarea inversoare, puterea (-) va fi la ieșire , in cazul in care este invers (tensiunea la inversare este mai mare decat la cea directa) la puterea de iesire (+).

Dioda zener este conectată în circuit în sens invers (anod la (-) catod la (+)), are, după cum se spune, un curent de lucru, cu el se va stabiliza bine, uitați-vă la grafic (foto 7).

În funcție de tensiunea și puterea diodelor zener, curentul diferă; documentația indică curentul minim (Iz) și curentul maxim (Izm) de stabilizare. Este necesar să selectați cel dorit în intervalul specificat, deși minimul va fi suficient; rezistorul face posibilă atingerea valorii curente necesare.

Să aruncăm o privire la calcul: tensiunea totală este de 10 V, dioda zener este proiectată pentru 5,6 V, avem 10-5,6 = 4,4 V. Conform documentației, min Ist = 5 mA. Ca rezultat, avem R = 4,4 V / 0,005 A = 880 Ohm. Sunt posibile mici abateri ale rezistenței rezistenței, acest lucru nu este semnificativ, condiția principală este un curent de cel puțin Iz.

Divizorul de tensiune include trei rezistențe 100 kOhm, 10 kOhm, 82 kOhm. O anumită tensiune „se instalează” pe aceste componente pasive, apoi este furnizată la intrarea inversoare.

Tensiunea depinde de nivelul de încărcare a bateriei. Circuitul funcționează după cum urmează, diodă zener ZD1 5V6 care furnizează o tensiune de 5,6 V la intrările directe (tensiunea de referință este comparată cu tensiunea la intrările nedirecte).

În cazul unei descărcări severe a bateriei, la intrarea indirectă a primului comparator se va aplica o tensiune mai mică decât intrarea directă. O tensiune mai mare va fi de asemenea furnizată la intrarea celui de-al doilea comparator.

Ca rezultat, primul va da „-” la ieșire, al doilea „+”, LED-ul roșu se va aprinde.

LED-ul verde se va aprinde dacă primul comparator scoate „+” și al doilea „-”. LED-ul alb se va aprinde dacă două comparatoare furnizează „+” la ieșire; din același motiv, este posibil ca LED-urile verde și alb să se aprindă simultan.

Calitatea încărcării bateriei determină cât de bine va porni mașina. Nu mulți șoferi monitorizează nivelul de încărcare a bateriei. Articolul discută un dispozitiv atât de util precum un indicator de încărcare a bateriei auto: cum funcționează, cum funcționează, instrucțiuni și un videoclip despre cum să-l faci singur.

[Ascunde]

Caracteristicile indicatorului nivelului de încărcare a bateriei

La mașinile moderne cu computer de bord, șoferul are posibilitatea de a obține informații despre nivel. Modelele mai vechi sunt echipate cu voltmetre analogice, dar nu reflectă imaginea reală a stării bateriei. Indicatorul de tensiune a bateriei (VIN) este o opțiune pentru a avea informații operaționale despre tensiunea bateriei.

Scop și dispozitiv

IN-ului i se atribuie două funcții - pentru a arăta cum se încarcă bateria de la generator și pentru a informa despre cantitatea de încărcare a bateriei auto. Cel mai simplu mod este să asamblați un astfel de dispozitiv cu propriile mâini. Circuitul dispozitivului de casă este simplu. După achiziționarea pieselor necesare, este ușor să asamblați indicatorul cu propriile mâini. În acest fel puteți economisi bani, deoarece costul dispozitivului este scăzut (autorul videoclipului este AKA KASYAN).

Principiul de funcționare

Indicatorul nivelului de încărcare are trei lumini LED de culori diferite. De obicei acestea sunt: roșu, verde și albastru. Fiecare culoare are propriul ei sens informativ. Culoarea roșie înseamnă încărcare scăzută, ceea ce este critic. Culoarea albastra corespunde modului de operare. Culoarea verde indică faptul că bateria este complet încărcată.

Soiuri

IN poate fi plasat pe baterii sub formă de hidrometru sau sub formă de dispozitive separate cu afișaj de informații. ID-urile încorporate sunt de obicei plasate. Sunt echipate cu un indicator de plutire (hidrometru). Are un design simplu.

Numerele de identificare din fabrică sunt disponibile:

DC-12 V. Aparatul este un set de construcție. Cu ajutorul acestuia, puteți monitoriza încărcarea bateriei și performanța regulatorului releului.
Pentru cei care au o mașină echipată cu oa doua baterie, un dispozitiv util va fi un panou cu indicator de la TMC. Acesta este un panou de aluminiu cu un voltmetru plasat pe el și un comutator de la o baterie la alta.
ID Signature Gold Style și Faria Euro Black Style - determină nivelul de încărcare a bateriei. Dar costul lor este prea mare, așa că există puțină cerere pentru ele.

Ghid pentru realizarea unui dispozitiv acasă

Cea mai simplă și ieftină opțiune este un IN auto-made. Scopul său este de a controla modul în care funcționează bateria atunci când tensiunea din rețeaua de bord este în intervalul 6-14V.

Pentru a preveni funcționarea constantă a dispozitivului, acesta trebuie conectat prin comutatorul de aprindere. În acest caz, va funcționa când cheia este introdusă.

Următoarele părți vor fi necesare pentru diagramă:

placă de circuit imprimat;
rezistențe: 2 cu o rezistență de 1 kOhm, 1 cu o rezistență de 2 kOhm și 3 cu o rezistență de 220 Ohm;
tranzistoare: VS547 - 1 și VS557 - 1;
Diode Zener: una pentru 9,1 V, una pentru 10 V;
Becuri LED (RGB): roșu, albastru, verde.

Pentru LED-uri, folosind un tester, trebuie să determinați și să verificați pinii astfel încât să se potrivească cu culoarea. Aparatul este asamblat conform diagramei.

Componentele sunt încercate pe placă și tăiate la dimensiunile corespunzătoare. Este indicat să aranjați componentele astfel încât să ocupe mai puțin spațiu.

Este mai bine să lipiți LED-urile la fire, mai degrabă decât la o placă, astfel încât indicatoarele să poată fi plasate mai convenabil pe tabloul de bord.

Pe baza dispozitivului fabricat, este imposibil să se determine valori specifice ale tensiunii bateriei; puteți naviga doar în limitele în care se află:

roșu se aprinde dacă tensiunea este de la 6 la 11 V;
albastrul corespunde tensiunii de la 11 la 13 V;
verde înseamnă încărcat complet, ceea ce înseamnă că tensiunea este mai mare de 13V.

Indicatorul de tensiune a bateriei poate fi instalat oriunde în cabină. Cel mai convenabil este să îl plasați în partea de jos a coloanei de direcție: LED-urile vor fi clar vizibile și nu vor interfera cu controlul. În plus, dispozitivul poate fi conectat cu ușurință la contactul. După instalare, șoferul va putea întotdeauna să știe cât de încărcată este bateria mașinii și să-și încarce bateria dacă este necesar.

Atenţie! Diagramele prezentate în articol indică doar tensiune scăzută la baterie. Pentru a preveni descărcarea profundă, trebuie să opriți manual sarcina sau să utilizați.

Opțiunea 1

Să începem, poate, cu un circuit simplu care folosește o diodă Zener și un tranzistor:

Să ne dăm seama cum funcționează.

Dacă luăm un LED cu două culori, obținem o tranziție lină de la verde la roșu, inclusiv întreaga gamă intermediară de culori.

Opțiunea nr. 2

Următorul circuit folosește cipul TL431, care este un regulator de tensiune de precizie.

Opțiunea #3

Și iată un circuit simplu al unui indicator de descărcare a bateriei Li-ion folosind doi tranzistori:
Pragul de răspuns este stabilit de rezistențele R2, R3. Tranzistoarele sovietice vechi pot fi înlocuite cu BC237, BC238, BC317 (KT3102) și BC556, BC557 (KT3107).

Opțiunea nr. 4

Un circuit cu două tranzistoare cu efect de câmp care consumă literalmente microcurenți în modul de așteptare.

Orice tranzistor cu canale n cu o tensiune de tăiere scăzută va face (cu cât este mai mic, cu atât mai bine). Performanța 2N7000 în acest circuit nu a fost testată.

Opțiunea #5

Pe trei tranzistoare:

În ciuda aspectului voluminos al circuitului, placa finită are dimensiuni destul de modeste:

De la colectorul VT2 se poate prelua un semnal care permite conectarea sarcinii: 1 - permis, 0 - dezactivat.

Tranzistoarele BC848 și BC856 pot fi înlocuite cu BC546 și, respectiv, BC556.

Opțiunea #6

Îmi place acest circuit pentru că nu numai că pornește indicația, ci și oprește sarcina.

Singurul păcat este că circuitul în sine nu se deconectează de la baterie, continuând să consume energie. Și datorită LED-ului care arde constant, mănâncă mult.

*conectați catodul TL431 la al 2-lea pin al LM393.

Opțiunea nr. 7

Iată, de exemplu, un circuit care aprinde un LED atunci când tensiunea bateriei scade la 3,1 V. Asamblat pe BD4731.

În mod similar, puteți aplica orice alt supervizor la orice altă tensiune.

Iată mai multe opțiuni din care să alegeți:

la 3,08 V: TS809CXD, TCM809TENB713, MCP103T-315E/TT, CAT809TTBI-G;
la 2,93 V: MCP102T-300E/TT, TPS3809K33DBVRG4, TPS3825-33DBVT, CAT811STBI-T3;
Seria MN1380 (sau 1381, 1382 - diferă doar prin carcase). Pentru scopurile noastre, opțiunea cu o scurgere deschisă este cea mai potrivită, așa cum demonstrează numărul suplimentar „1” din denumirea microcircuitului - MN13801, MN13811, MN13821. Tensiunea de răspuns este determinată de indexul literei: MN13811-L este exact 3,0 volți.

Puteți lua, de asemenea, analogul sovietic - KR1171SPkhkh:

În funcție de denumirea digitală, tensiunea de detectare va fi diferită:

Rețeaua de tensiune nu este foarte potrivită pentru monitorizarea bateriilor li-ion, dar nu cred că merită să reducem complet acest microcircuit.

Un exemplu de circuit terminat care notifică o baterie descărcată folosind un LED intermitent este prezentat mai jos:

Un alt circuit cu un LED intermitent va fi discutat mai jos.

Opțiunea nr. 8

Un circuit rece care face ca LED-ul să clipească dacă tensiunea bateriei cu litiu scade la 3,0 volți:

Opțiunea nr. 9

Schema de circuit pentru 74HC04.

Circuitul consumă aproximativ 2 mA de la baterie, așa că trebuie pornit și după comutatorul de alimentare.

Opțiunea nr. 10

Ca LED-uri trebuie să luați doar LED-uri roșii, deoarece au cea mai joasă tensiune continuă în timpul funcționării. Dacă, de exemplu, luăm LED-uri albastre, atunci dacă bateria scade la 3 volți, cel mai probabil nu se vor aprinde deloc.

Cipul în sine consumă aproximativ 2,5 mA, plus 5 mA pentru fiecare LED aprins.

Un grafic tipic de descărcare a bateriei Li-ion prezentat mai jos demonstrează clar această circumstanță:

Controlul deplin asupra momentului în care LED-urile se aprind este dat de circuitul prezentat mai jos.

Opțiunea nr. 11

Acest circuit este un indicator de tensiune a bateriei/bateriei din 4 cifre. Implementat pe patru amplificatoare operaționale incluse în cipul LM339.

Circuitul este funcțional până la o tensiune de 2 volți și consumă mai puțin de un miliamperi (fără a lua în calcul LED-ul).

Opțiunea nr. 12

Ca exemplu, vom oferi cel mai simplu circuit de pe controlerul ATMega328.

Deși aici, pentru a reduce dimensiunea plăcii, ar fi mai bine să luați ATTiny13 cu 8 picioare în pachetul SOP8. Atunci ar fi absolut superb. Dar lasă asta să fie tema ta.

LED-ul este unul tricolor (de la o bandă LED), dar sunt folosite doar roșu și verde.

Programul finalizat (schița) poate fi descărcat de pe acest link.

Opțiunea nr. 13

Ei bine, pentru început, propun varianta de a relua placa de protecție standard (se mai numesc și ele), transformându-l într-un indicator de baterie descărcată.

Aceste plăci (module PCB) sunt extrase din bateriile vechi de telefoane mobile la scară aproape industrială. Pur și simplu ridici o baterie de telefon mobil uzată pe stradă, o elimini, iar placa este în mâinile tale. Aruncați orice altceva așa cum este prevăzut.

Cel mai adesea, o placă PCB arată astfel:

Microassembly 8205 este dispozitive de câmp de doi miliohmi asamblate într-o singură carcasă.

Făcând unele modificări la circuit (indicat cu roșu), vom obține un indicator excelent de descărcare a bateriei Li-ion care practic nu consumă curent atunci când este oprit.

Rezistorul R3 limitează curentul prin LED. Rezistența acestuia trebuie selectată în așa fel încât strălucirea LED-ului să fie deja vizibilă, dar curentul consumat nu este încă prea mare.

În loc de 2N3906, orice tranzistor pnp de putere redusă pe care îl aveți la îndemână va fi potrivit. Pur și simplu lipirea directă a LED-ului nu va funcționa, deoarece... Curentul de ieșire al microcircuitului care controlează comutatoarele este prea mic și necesită amplificare.

După cum probabil nu este greu de ghicit, circuitele pot fi folosite invers - ca indicator de încărcare.

Circuit indicator

Funcționarea dispozitivului se bazează pe tensiunea inițială de pornire a LED-ului. Orice LED este un dispozitiv semiconductor care are un punct limită de tensiune, doar depășind care începe să funcționeze (strălucească). Spre deosebire de o lampă incandescentă, care are caracteristici curent-tensiune aproape liniare, LED-ul este foarte aproape de caracteristicile unei diode zener, cu o pantă accentuată a curentului pe măsură ce tensiunea crește.
Dacă conectați LED-uri într-un circuit în serie cu rezistențe, atunci fiecare LED va începe să se aprindă numai după ce tensiunea depășește suma LED-urilor din circuit pentru fiecare secțiune a circuitului separat.
Pragul de tensiune pentru deschiderea sau începerea aprinderii unui LED poate varia de la 1,8 V la 2,6 V. Totul depinde de marca specifică.
Ca urmare, fiecare LED se aprinde numai după ce se aprinde cel precedent.

Am asamblat circuitul pe o placă de circuit universal, lipind ieșirile elementelor împreună. Pentru o percepție mai bună, am luat LED-uri de diferite culori.
Un astfel de indicator poate fi realizat nu numai cu șase LED-uri, ci, de exemplu, cu patru.
Indicatorul poate fi folosit nu numai pentru baterie, ci și pentru a crea o indicație de nivel pe difuzoarele muzicale. Prin conectarea dispozitivului la ieșirea amplificatorului de putere, paralel cu difuzorul. În acest fel, puteți monitoriza nivelurile critice pentru sistemul de difuzoare.
Este posibil să găsiți și alte aplicații ale acestui circuit cu adevărat foarte simplu.

Diagramă schematică

Schema de circuit considerată a unui indicator al nivelului de încărcare este cel mai simplu dispozitiv care afișează nivelul de încărcare al unei baterii de 12 volți. Elementul său cheie este microcircuitul LM339, în carcasa căruia sunt asamblate 4 amplificatoare operaționale (comparatoare) de același tip. Vederea generală a LM339 și alocarea pinurilor sunt prezentate în figură. Intrările directe și inverse ale comparatoarelor sunt conectate prin divizoare rezistive. LED-urile indicatoare de 5 mm sunt folosite ca sarcină.

Principiul de funcționare

În timpul procesului de încărcare (descărcare) a bateriei, tensiunea la intrările inverse se modifică treptat, ceea ce duce la comutarea alternativă a comparatoarelor. Să luăm în considerare funcționarea amplificatorului operațional OP1, care este responsabil pentru indicarea nivelului maxim de încărcare a bateriei. Să setăm condiția: dacă bateria încărcată are o tensiune de 13,5 V, atunci ultimul LED începe să se aprindă. Tensiunea de prag la intrarea sa directă la care se va aprinde acest LED este calculată folosind formula:
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

Placă de circuit imprimat și piese de asamblare

Placa de circuit imprimat este realizată din folie PCB cu o singură față, care măsoară 40 pe 37 mm, care poate fi descărcată. Este proiectat pentru montarea elementelor DIP de următorul tip:

Rezistoare MLT-0,125 W cu o precizie de cel puțin 5% (seria E24)
R1, R2, R3, R4, R7, R9, R10, R11– 1 kOhm,
R5, R8 – 5,1 kOhm,
R6, R12 – 10 kOhm;
orice diodă de putere mică VD1 cu o tensiune inversă de cel puțin 30 V, de exemplu, 1N4148;
Dioda Zener VD2 este de putere redusă, cu o tensiune de stabilizare de 6,2 V. De exemplu, KS162A, BZX55C6V2;
LED-uri LED1-LED5 – tip indicator