3 jednoduché obvody monitoru napětí baterie

Příspěvek popisuje 3 jednoduché monitory nabíjení baterie nebo obvody stavu baterie. Prvním designem je čtyřkrokový obvod monitoru napětí LED využívající univerzální IC LM324. Tento nápad požadovala paní Piyali.

Technické specifikace

Mám projekt, pokud mi můžete pomoci:
1. v zásadě je to obvod indikátoru napětí detektoru napětí baterie.
2. výstup z transformátoru je 6V, 12V, 24V, v závislosti na dodávaném vstupu. O / p je A.C.
3. převedením na DC musím navrhnout obvod, který bude detekovat a indikovat napětí o / p barevnými LED lampami. Jako,
Modrá LED - 6V
Zelená LED - 12V
Červená LED - 24V
4. Okruh by měl být co nejvíce kompaktní povahy.
.
Dotaz:
1. měli bychom používat komparátorový obvod?
2. jak detekovat rozdíl. úrovně napětí?
3. Je vyžadováno relé?
.
Zvažte to prosím nejdříve.

1) Design

Navrhovaný obvod pro sledování stavu napětí baterie pomocí 4 LED využívá komparátory v podobě opampy z IC LM324 .

Tento IC je mnohem univerzálnější než ostatní protějšky operačních zesilovačů kvůli své vyšší úrovni tolerance napětí a díky čtyřnásobným operačním zesilovačům v jednom balíčku.

V navrhovaném obvodu monitoru / indikátoru napětí baterie LED byly použity všechny čtyři operační zesilovače, i když několik z nich může být vyloučeno v případě, že nejsou požadovány, nebo v závislosti na specifikacích jednotlivých uživatelů.

Jak je vidět na schématu zapojení, konfigurace je jednoduchá, ale výsledek je příliš efektivní.

Zde jsou invertující piny všech čtyř operačních zesilovačů upnuty na pevnou referenční úroveň určenou hodnotou zenerovy diody, která není kritická a může to být jakákoli hodnota blízká navrhované hodnotě v seznamu dílů.

Neinvertující piny oipamps jsou konfigurovány jako snímací vstupy a jsou zakončeny proměnnými odpory nebo předvolbami.

Jak upravit prahové hodnoty

Předvolba by měla být upravena následujícím způsobem:

Zpočátku udržujte všechny předvolby posuvného ramene posunutého směrem k zemi, aby se potenciál na neinvertujících kolících stal nulovým.

Pomocí regulovaného proměnného napájecího zdroje přiveďte první monitorované napětí počínaje od nejnižší hodnoty do obvodu.

Upravte P1 tak, aby na výše uvedené úrovni právě svítila bílá LED. Opravte P1 lepidlem.

Dále použijte druhé vyšší napětí nebo zvyšte napětí na další úroveň, která má být monitorována, a upravte P2 tak, aby se rozsvítily žluté LED. To by mělo okamžitě vypnout bílou LED.

Podobně postupujte u P3 a P4. Pečet všech předvoleb po jejich nastavení.

Zobrazený obvod indikátoru baterie je konfigurován v režimu „dot“, což znamená, že v kterémkoli okamžiku svítí pouze jedna LED indikující příslušnou úroveň napětí.

Pokud chcete, aby reagoval v režimu „sloupcového grafu“, jednoduše odpojte katody všech LED diod od stávajících bodů a spojte je všechny se zemí nebo zápornou čarou.

Kruhový diagram

Seznam dílů pro obvod monitorování stavu baterie

• R1 --- R4 = 6K8
• R5 = 10 tis
• P1 --- P4 = 10k předvoleb
• A1 ---- A4 = LM 324
• z1 = 3,3 V zenerova dioda
• LED = 5 mm, barva dle individuálních preferencí.

2) Úprava výše uvedených 4 indikátorů stavu baterie s blikajícími LED

Výše vysvětlený 4 LED indikátor stavu baterie lze vhodně upravit tak, aby jej bylo možné aktivovat pomocí blikajících LED indikátorů, jak ukazuje následující diagram:

• R1 = 2k2
• R2 = 100 ohmů
• LED = typ 20mA 5mm
• C1 = 100 uF až 470 uF v závislosti na preferencích rychlosti blikání

Článek ukazuje jednoduchou metodu použití IC LM3915 pro monitorování napětí baterie přímo z 1,5 V na 24 V v 10 samostatných krocích pomocí 10 LED indikátorů.

3) Použití IC LM3915 pro 10krokovou funkci

Třetí níže vysvětlený obvod umožňuje přesně vizualizovat, jaké napětí má vaše baterie v konkrétním případě, když se nabíjí.

The LM3915 je v zásadě 10stupňový obvod ovladače LED s bodovým / barovým režimem který poskytuje sekvenční 10stupňový LED displej odpovídající měnícím se úrovním napětí nastaveným na jeho pinout vstupu signálu # 5.

Tento vstup lze nastavit na libovolnou úroveň napětí přímo od 1 do 35 V pro získání příslušného sekvenčního odečtu napětí přiváděných na tento kolík.

V navrhovaném 10krokovém indikátoru nabíjení baterie a obvodu monitorování předpokládáme, že baterie je 12V, která má být monitorována, fungování obvodu lze chápat takto pro výše uvedenou podmínku:

Tranzistor na pravém konci je nakonfigurován jako sledovač emitoru replikující zenerovu diodu s konstantním napětím s vysokým proudem, pevně stanovenou na 3V.

To je nutné, aby LED nemohly odebírat nadměrný proud a zbytečně zahřívaly IC.

Napětí baterie je také přiváděno na pin # 5 prostřednictvím sítě děliče napětí vyrobené z 10K rezistoru a 10K předvolby.

Všechny výstupy integrovaného obvodu jsou spojeny s 10 samostatnými LED pro vytvoření požadovaných 10 krokových indikací. Barva LED diod může být podle vašich preferencí.

Jak nastavit výše vysvětlený indikátor stavu baterie Obvod.

1. Je to docela jednoduché.
2. Přiveďte úroveň plného nabití napříč označeným bodem „na kladný pól baterie“ a zemí.
3. Nyní upravte předvolbu tak, aby se poslední LED právě rozsvítila na této úrovni napětí.
4. Hotovo! Váš obvod je nyní nastaven.
5. Pro kalibraci jednoduše rozdělte výše uvedenou plnou úroveň nabití na 10.
6. V tomto případě předpokládejme, že úroveň úplného nabití bude 15 V, pak 15/10 = 1,5 V, což znamená, že každá LED bude znamenat přírůstek 1,5 V. Například při 8. LED by právě ON indikovalo 1,5 x 7 = 10,5V, 8. LED = 12V, 9. LED = 13,5V atd.
7. Obdobně lze obvod použít s jakoukoli baterií a je třeba jej nastavit podle výše uvedených pokynů pro dosažení navrhovaného 10stupňového monitorování stavu baterie.

Kruhový diagram

Obvod monitoru napětí baterie automobilu

První výše uvedený koncept lze také upravit jako 4 LED voltmetr pro automobily, který nám umožní nepřetržitě monitorovat úroveň napětí baterie našeho automobilu.

Hlavní rysy

Aby bylo dosaženo výše uvedené funkce, musí být umístěn někde v palubní desce automobilu, aby skupina 4 LED zůstala vyčnívající, každá se štítkem označujícím napětí baterie, které má v daném okamžiku. Obvod je navržen pro provádění následujících kroků:

- 1. LED světla s 11V baterií
- 1. a 2. LED svítí baterií 12V
- 1., 2. a 3. LED svítí s baterií 13V
- 1., 2., 3. a 4. (všechny) LED diody svítí s baterií 14V

Provozní podrobnosti

Když napětí baterie poklesne na 11 nebo 12 voltů, bude pravděpodobně nutné ji nabít. Pokud má kolem 13 voltů, je v přijatelném stavu. Při 14 voltech je plně nabitý. Barvy LED diod indikují tento stav.

Hlavními součástmi obvodu je jen několik operačních zesilovačů používaných jako komparátory.

Invertující vstupy těchto provozních jsou nastaveny na pevná referenční napětí: 5,1, 4,8, 4,4, 4,1 pomocí zenerovy diody D1 a rezistorové sítě: R1, R2, R3 a potenciometru VR.

Potenciometr VR se používá k provádění drobných úprav výše uvedených napětí, která se mohou lišit, protože rezistory nejsou přesné hodnoty.

Napětí baterie je dodáváno na neinvertující vstupy operačních zesilovačů prostřednictvím zobrazených sítí děliče napětí tvořených svorkami R4 a R6.

V závislosti na napětí baterie se bude napětí na neinvertující svorce lišit a bude mít na výstupu komparátoru vysokou úroveň napětí, což aktivuje odpovídající LED pro požadované indikace.

Kruhový diagram

Seznam dílů pro obvod

- IC1: integrovaný obvod LM324 (quad opamps v jednom integrovaném) obvodu
- D1: 3,3 V zenerova dioda, 1/4 watt
- D2 = D3 = D4 = D5: diody LED (2 červené, 1 žlutá nebo žlutá, 1 zelená)

- R1 = 1K
- R2 ..... R6: všechny předvolby 1K

+ 12V: je autobaterie, jejíž napětí má být snímáno