V článku sa vysvetľuje obvod indikátora stavu batérie, ktorý sa dá použiť aj ako obvod indikátora poruchy nabíjania batérie. Túto myšlienku požadoval pán Faizan.
Dizajn
Myšlienka tu uvedená sa ideálne a bezpečne stará o všetky parametre potrebné na nabíjanie batérie.
Pokiaľ ide o zobrazený obvod indikátora poruchy nabíjania batérie, konštrukciu je možné pochopiť pomocou nasledujúcich bodov:
IC LM3915, čo je ovládač displeja LED s bodovým / barovým IC, tvorí hlavný modul indikátora nabíjania obvodu. Je to pin5 je vstup snímania, na tomto kolíku je snímané stúpajúce napätie batérie a IC na neho reaguje vytváraním proporcionálneho poradia LED osvetlenie na jeho 10 výstupoch, ako je to znázornené na 10 pripojených LED.
LM317 IC je tiež možné vidieť pripojený na vstupe obvodu, je zapojený ako generátor konštantného prúdu, takže obvod je schopný produkovať bezchybné indikácie a operácie bez ohľadu na úroveň vstupného prúdu. Rx je vybraný vhodne, aby to bolo možné správne.
Schéma zapojenia
Keď je napájanie ZAPNUTÉ, kondenzátor 100uF / 25V cez predvoľbu pin5 na IC dočasne uzemní pin5, takže všetky výstupy IC začnú zostávať vypnuté.
To je dôležité pre zabezpečenie toho, aby bol TIP122 schopný iniciovať proces nabíjania a BC557 bol zablokovaný z náhodného zapnutia v dôsledku počiatočných rázových prechodov.
Akonáhle je 100uF nabitých, pin5 môže snímať skutočné napätie, ktoré používa batéria, zatiaľ čo sa nabíja, čo by malo byť bežne okolo 3 až 3,3 V pre úplne vybitú 3,7V Li-ion batériu.
Tu môže byť každá LED nastavená tak, aby indikovala prírastok 0,42 V, čo znamená, že osvetlenie 10. LED indikuje 4,2 V, čo možno považovať za indikáciu úplného nabitia batérie.
To tiež znamená, že počas ZAPNUTIA musí byť rozsvietených 7 LED diód, ktoré indikujú správnu úroveň vybitia batérie a proces nabíjania.
Menej ako 7 LED diód by indikovalo zle vybitú batériu alebo poškodenú batériu, ktorá spotrebuje nadmerný prúd, ako je uvedený rozsah.
Keď sa všetky LED diódy rozsvietia počas zapnutia napájania, znamená to, že batéria je úplne nabitá alebo batéria neprijíma nabíjanie a je chybná.
Za normálnych podmienok by malo byť pri zapnutí napájania rozsvietených okolo 7/8 LED diód a s rastúcim napätím batérie v dôsledku nabíjania by sa mali LED tiež postupne rozsvietiť 8., 9. a 10. LED.
Akonáhle sa 10. LED rozsvieti, do pätice TIP122 sa odošle slabá logika, ktorá je teraz potlačená zo základného skreslenia a nabíjacie napätie do batérie sa tak preruší a nabíjacie napätie do batérie sa vypne.
Nízka logika z 10. kolíka sa tiež posiela na základňu zobrazeného BC557, ktorá vedie a pripája kolík 5 IC priamo k napájaniu 5 V, pričom sa uistite, že sa 10. LED zablokovala a situácia sa uzamkla, kým sa napájanie nevypne a nezapne pre ďalšie akcie.
Ako nastaviť obvod
Je to najjednoduchšia súčasť dizajnu.
Spočiatku nepripojujte cez zobrazené body žiadnu batériu.
Na vstup použite presných 4,2 V.
Teraz začnite upravovať predvoľbu pin5 tak, aby sa LED diódy postupne rozsvietili a 10. LED dióda iba jasne svietila.
Akonáhle to potvrdíte, utesnite peset.
Váš obvod indikátora poruchy nabíjania batérie je teraz nastavený pre navrhované indikácie poruchy batérie a tiež indikácie úrovne nabitia.
Indikátor poruchy batérie Obvod pomocou blikajúcej LED diódy.
Nasledujúca aktualizácia ukazuje jednoduchší dizajn, ktorý možno použiť na indikáciu poruchy nabíjania batérie pomocou blikajúcej LED
Spočiatku sa dá predpokladať, že obidva výstupy zosilňovača sú nízke. Ak je batéria vybitá pod 11 V, bude to indikované rýchlym blikaním LED. Na dosiahnutie tohto rýchleho blikania musí byť nastavená C1.
Dolné zosilňovače sú nastavené pomocou predvoľby pin5 tak, že keď pripojená 12V batéria dosiahne okolo 12,5V, jej výstupný pin pôjde vysoko, akonáhle sa to stane, BC547 sa spustí a pridá kondenzátor vysokej hodnoty C2 paralelne s C1, čím významne spomalí rýchlosť blikania a čo naznačuje, že batéria vstúpila do nasledujúcej hornej fázy nabíjania, a tiež to, že je batéria dobrá a že nabíjanie prijíma dobre.
Keď sa batéria naďalej nabíja a získava úroveň napätia okolo 14 V, horný operačný zosilňovač, ktorý je nastavený pomocou predvoľby pin3 na spustenie v tomto bode, sa aktivuje a na pripojenej LED dióde prestane blikať a svietiť nepretržite.
Akonáhle k tomu dôjde, môže používateľ predpokladať, že batéria dosiahla optimálnu úroveň nabitia, a môže ju z nabíjačky vybrať.
Ako je indikovaná porucha batérie
1) Ak LED rýchlo bliká, znamená to, že pripojená batéria je príliš vybitá, mal by sa však tento stav zlepšiť a LED by mala pomaly blikať po asi jednej hodine, v závislosti od stavu batérie. Ak sa tak nestane, možno predpokladať, že batéria neprijíma nabíjanie z dôvodu vnútorného poškodenia alebo skratu.
2) Ak LED dióda svieti nepretržite, keď je zapnuté napájanie, zreteľne by to indikovalo chybnú batériu, ktorá môže byť interne úplne neaktívna a nemôže prijať žiadny prúd.
Vyššie vysvetlený obvod indikátora poruchy nabíjania batérie je možné upgradovať na automatické prerušenie nadmerného nabíjania prostredníctvom niektorých úprav, ako je znázornené na nasledujúcom diagrame:
Počas nastavovania týchto dvoch predvolieb sa uistite, že 100K prepojenie zostáva odpojené v hornom operačnom systéme.
Po nastavení prahových hodnôt je možné 100k prepojenie znova pripojiť do polohy.
Obvod sa nespustí, kým nie je pripojená batéria, preto sa uistite, že je najskôr pripojená nabíjaná batéria a potom je zapnuté napájanie.
Pri batérii s napätím 3,7 V musí byť 4,7 V zener vymenený za dva
Malé hĺbkové skúmanie ukazuje, že vo vyššie uvedenom obvode nebude mať C2 výbojovú cestu cez pripojený BC547, a preto nepomôže spomaliť oscilácie, keď je dolný operačný zosilňovač v aktivovanom stave.
Správnu implementáciu vyššie uvedeného konceptu je možné pravdepodobne vykonať pomocou optočlenu, ako je znázornené na nasledujúcom obrázku.
Tu namiesto zamerania sa na kondenzátor C2 určujúci frekvenciu je vybraný protipól odporu pre zamýšľané riadenie frekvencie a rýchlosti blikania LED:
Schéma blikania LED indikátora poruchy
Teraz to vyzerá oveľa lepšie.
Dvojica: Vytvorenie silného okruhu RF výboja Ďalej: Infračervený diaľkovo ovládaný obvod zámku dverí
