3 jednoduché obvody monitorovania napätia batérie

Príspevok popisuje 3 jednoduché monitory nabíjania batérie alebo obvody stavu batérie. Prvým návrhom je štvorstupňový obvod monitora napätia LED využívajúci univerzálny IC LM324. O tento nápad požiadala pani Piyali.

Technické špecifikácie

Mám projekt, ak by ste mi mohli pomôcť:
1. je to v podstate obvod obvodu indikátora napätia akumulátora.
2. výstup z transformátora je 6V, 12V, 24V resp., V závislosti od dodávaného vstupu. O / p je A.C.
3. prevedením na DC navrhnem obvod, ktorý bude detekovať a indikovať napätie o / p farebnými LED žiarovkami. Ako napríklad
Modrá LED - 6V
Zelená LED - 12V
Červená LED - 24V
4. Okruh by mal mať čo najviac kompaktný charakter.
.
Dopyt:
1. mali by sme používať komparátorový obvod?
2. ako zistiť rozdiel. úrovne napätia?
3. Je potrebné relé?
.
Zvážte to najskôr.

1) Dizajn

Navrhovaný obvod monitorovania stavu napätia batérie pomocou 4 LED diód využíva komparátory vo forme opampov z IC LM324 .

Tento IC je vďaka svojej vyššej úrovni tolerancie napätia a kvôli štvornásobným operačným zosilňovačom v jednom balení oveľa univerzálnejší ako ostatní kolegovia operačného zosilňovača.

V navrhovanom obvode monitora / indikátora napätia batérie LED boli použité všetky štyri operačné zosilňovače, aj keď niektoré z nich môžu byť vylúčené v prípade, že nie sú potrebné, alebo v závislosti od špecifikácií jednotlivých používateľov.

Ako je vidieť na schéme zapojenia, konfigurácia je jednoduchá, ale výsledok je príliš efektívny.

Tu sú invertujúce piny všetkých štyroch opampov upnuté na pevnú referenčnú úroveň určenú hodnotou zenerovej diódy, ktorá nie je kritická a môže to byť akákoľvek hodnota blízka navrhovanej hodnote v zozname dielov.

Neinvertujúce piny oipampov sú konfigurované ako snímacie vstupy a sú zakončené variabilnými rezistormi alebo predvoľbami.

Ako upraviť prahové hodnoty

Predvoľba by sa mala upraviť nasledujúcim spôsobom:

Spočiatku držte všetky predvoľby posuvného ramena posunuté smerom k zemi, aby sa potenciál na neinvertujúcich kolíkoch zmenil na nulu.

Pomocou regulovaného variabilného napájacieho zdroja priveďte prvé napätie, ktoré sa má monitorovať, počnúc od najnižšej hodnoty po obvod.

Nastavte P1 tak, aby sa na vyššie uvedenej úrovni biela LED dióda práve rozsvietila. Opravte P1 trochou lepidla.

Ďalej pripojte druhé vyššie napätie alebo zvýšte napätie na ďalšiu úroveň, ktorá sa má monitorovať, a nastavte P2 tak, aby sa žlté LED diódy práve rozsvietili. Toto by malo okamžite vypnúť bielu LED.

Podobne postupujte pri P3 a P4. Pečať všetkých predvolieb po ich nastavení.

Zobrazený obvod indikátora batérie je nakonfigurovaný v „bodovom“ režime, čo znamená, že v ktoromkoľvek okamihu svieti iba jedna LED dióda, ktorá indikuje príslušnú úroveň napätia.

Ak chcete, aby reagoval v režime „stĺpcového grafu“, jednoducho odpojte katódy všetkých LED diód od existujúcich bodov a spojte ich všetky so zemou alebo so zápornou čiarou.

Schéma zapojenia

Zoznam náhradných dielov pre obvod monitora stavu batérie

• R1 --- R4 = 6K8
• R5 = 10K
• P1 --- P4 = 10 000 predvolieb
• A1 ---- A4 = LM 324
• z1 = 3,3 V zenerova dióda
• LED diódy = 5 mm, farba podľa individuálnych preferencií.

2) Úprava vyššie uvedených 4 stavových indikátorov batérie s blikajúcimi LED diódami

Vyššie vysvetlený 4 LED indikátor stavu batérie je možné vhodne upraviť tak, aby umožňoval blikanie LED indikátorov, ako je znázornené na nasledujúcom diagrame:

• R1 = 2k2
• R2 = 100 ohmov
• LED = typ 20mA 5mm
• C1 = 100 uF až 470 uF v závislosti od preferencie rýchlosti blikania

Článok ukazuje jednoduchú metódu použitia IC LM3915 na sledovanie napätia batérie priamo od 1,5 V do 24 V v 10 samostatných krokoch pomocou 10 LED indikátorov.

3) Použitie IC LM3915 pre 10-krokovú funkciu

Tretí nižšie vysvetlený obvod umožňuje presne zobraziť, aké napätie má vaša batéria v konkrétnom prípade, keď sa nabíja.

The LM3915 je v podstate 10-stupňový obvod vodiča LED s bodovým / barovým režimom ktorý poskytuje sekvenčný 10 krokový LED displej zodpovedajúci rôznym úrovniam napätia nastaveným na jeho pinoute vstupu signálu # 5.

Tento vstup je možné nastaviť s akoukoľvek úrovňou napätia priamo od 1 do 35 V na získanie zodpovedajúceho sekvenčného odpočtu napätí privádzaných na tento kolík.

V navrhovanom 10 krokovom indikátore nabíjania batérie a v obvode monitora predpokladáme, že batéria je 12V, ktorá sa má monitorovať, fungovanie obvodu možno pre vyššie uvedený stav pochopiť nasledovne:

Tranzistor na pravom konci je nakonfigurovaný ako sledovač emitorov replikujúcich zenerovu diódu s konštantným napätím s vysokým prúdom, fixovanú na 3 V.

Toto je potrebné, aby LED diódy nemali prúdiť nadmerný prúd a zbytočne nedochádzalo k zahrievaniu IC.

Napätie batérie sa tiež privádza na pin # 5 cez sieť rozdeľovača napätia vyrobenú z 10K rezistora a 10K predvoľby.

Všetky výstupy integrovaného obvodu sú spojené s 10 samostatnými LEds na vytvorenie požadovaných 10 krokových indikácií. Farba LED diód môže byť podľa vašich preferencií.

Ako nastaviť vyššie vysvetlený indikátor stavu batérie Obvod.

1. Je to celkom jednoduché.
2. Priložte úroveň napätia na plné nabitie cez bod označený „na kladnú hodnotu batérie“ a zem.
3. Teraz upravte predvoľbu tak, aby sa posledná LED dióda práve rozsvietila na tejto úrovni napätia.
4. Hotový! Váš okruh je nastavený.
5. Pre kalibráciu jednoducho rozdeľte vyššie uvedenú úroveň úplného nabitia na 10.
6. V tomto prípade predpokladajme, že úroveň úplného nabitia je 15 V, potom 15/10 = 1,5 V, čo znamená, že každá LED by znamenala prírastok 1,5 V. Napríklad pri 8. LED práve svieti, indikuje 1,5 x 7 = 10,5V, 8. LED = 12V, 9. LED = 13,5V a tak ďalej.
7. Obdobne je možné obvod použiť s akoukoľvek batériou a je potrebné ho nastaviť podľa vyššie uvedených pokynov na dosiahnutie navrhovaného 10-stupňového monitorovania stavu batérie.

Schéma zapojenia

Obvod monitora napätia v autobatérii

Prvý vyššie uvedený koncept je tiež možné upraviť ako 4 LED voltmetr pre automobily, ktorý nám umožní kedykoľvek a nepretržite monitorovať úroveň napätia batérie nášho automobilu.

Hlavné rysy

Aby sa dosiahla vyššie uvedená vlastnosť, musí byť umiestnená niekde v palubnej doske automobilu, aby zostala vyčnievaná skupina 4 LED diód, z ktorých každá má štítok označujúci napätie batérie, ktoré má v danom okamihu. Obvod je navrhnutý na vykonávanie nasledujúcich:

- 1. LED svetlo s 11V batériou
- 1. a 2. LED dióda svieti batériou 12V
- 1., 2. a 3. LED dióda svieti s batériou 13V
- 1., 2., 3. a 4. (všetky) LED diódy svietia s batériou 14V

Prevádzkové podrobnosti

Keď napätie batérie klesne na 11 alebo 12 voltov, bude pravdepodobne potrebné nabíjať. Ak má okolo 13 voltov, je v prijateľnom stave. Pri 14 voltoch je úplne nabitý. Farby LED indikujú tento stav.

Hlavnými zložkami obvodu je iba niekoľko operačných zosilňovačov používaných ako komparátory.

Invertujúce vstupy týchto prevádzkových sú nastavené na pevné referenčné napätia: 5,1, 4,8, 4,4, 4,1 pomocou zenerovej diódy D1 a siete odporov: R1, R2, R3 a potenciometra VR.

Potenciometer VR sa používa na vykonávanie menších úprav vyššie uvedených napätí, ktoré sa môžu líšiť, pretože rezistory nie sú presnými hodnotami.

Napätie batérie sa dodáva na neinvertujúce vstupy operátorov prostredníctvom zobrazených sietí deliča napätia tvorených svorkami R4 a R6.

V závislosti od napätia batérie sa bude meniť napätie na neinvertujúcej svorke a bude na výstupe komparátora nastavená vysoká úroveň napätia, ktorá aktivuje príslušnú LED pre požadované indikácie.

Schéma zapojenia

Zoznam náhradných dielov pre obvod

- IC1: integrovaný obvod LM324 (štvornásobné zosilňovače v jednom integrovanom) obvode
- D1: zenerova dióda 3,3 V, 1/4 wattu
- D2 = D3 = D4 = D5: diódy LED (2 červené, 1 žltá alebo žltá, 1 zelená)

- R1 = 1K
- R2 ..... R6: všetky predvoľby 1K

+ 12V: je autobatéria, ktorej napätie sa má snímať