3 απλά κυκλώματα παρακολούθησης τάσης μπαταρίας

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Η ανάρτηση περιγράφει 3 απλά κυκλώματα παρακολούθησης φόρτισης μπαταρίας ή κατάστασης μπαταρίας. Ο πρώτος σχεδιασμός είναι ένα κύκλωμα παρακολούθησης τάσης LED 4 βημάτων χρησιμοποιώντας το ευέλικτο IC LM324. Η ιδέα ζητήθηκε από την κα Piyali.

Τεχνικές προδιαγραφές

Έχω ένα έργο, αν μπορούσες να με βοηθήσεις:
1. βασικά είναι ανιχνευτής τάσης μπαταρίας και κύκλωμα ένδειξης.
2. η έξοδος από έναν μετασχηματιστή είναι 6V, 12V, 24V αντίστοιχα, ανάλογα με την παρεχόμενη είσοδο. O / p είναι A.C.
3. μετατρέποντάς το σε D.C. Πρέπει να σχεδιάσω ένα κύκλωμα που θα ανιχνεύει και θα υποδεικνύει την τάση o / p από χρωματιστές λυχνίες LED. Οπως,
Μπλε LED - 6V
Πράσινο LED - 12V
Κόκκινο LED - 24V
4. Το κύκλωμα πρέπει να είναι συμπαγής στη φύση όσο το δυνατόν περισσότερο.
.
Ερώτηση:
1. πρέπει να χρησιμοποιούμε κύκλωμα σύγκρισης;
2. Πώς να ανιχνεύσετε τη διαφορά επίπεδα τάσης;
3. Απαιτείται ρελέ;
.
Σκεφτείτε το νωρίτερο.



1) Ο Σχεδιασμός

Το προτεινόμενο κύκλωμα παρακολούθησης κατάστασης τάσης μπαταρίας χρησιμοποιώντας 4 LED χρησιμοποιεί συγκριτικά με τη μορφή opamps από το IC LM324 .

Αυτό το IC είναι πολύ ευέλικτο από τα άλλα αντίστοιχα opamp λόγω του υψηλότερου επιπέδου ανοχής τάσης και λόγω των quad opamps σε ένα πακέτο.



Στο προτεινόμενο κύκλωμα παρακολούθησης / ένδειξης τάσης μπαταρίας LED έχουν χρησιμοποιηθεί και οι τέσσερις opamps, αν και μερικές από αυτές ενδέχεται να εξαλειφθούν σε περίπτωση που δεν απαιτούνται ή ανάλογα με τις προδιαγραφές των μεμονωμένων χρηστών.

Όπως φαίνεται στο διάγραμμα κυκλώματος, η διαμόρφωση είναι απλή αλλά το αποτέλεσμα είναι πολύ αποτελεσματικό.

Εδώ οι αντιστρεπτικοί πείροι και των τεσσάρων οπών συσφίγγονται σε σταθερό επίπεδο αναφοράς που καθορίζεται από την τιμή της διόδου zener που δεν είναι κρίσιμη και μπορεί να είναι οποιαδήποτε τιμή κοντά στην προτεινόμενη στη λίστα ανταλλακτικών.

Οι μη αναστρέψιμες ακίδες των oipamps διαμορφώνονται ως είσοδοι ανίχνευσης και τερματίζονται με μεταβλητές αντιστάσεις ή τις προεπιλογές.

Πώς να ρυθμίσετε τα κατώφλια

Η προεπιλογή πρέπει να ρυθμιστεί με τον ακόλουθο τρόπο:

Αρχικά κρατήστε όλους τους προεπιλεγμένους βραχίονες μετατοπισμένους προς το άκρο του εδάφους έτσι ώστε το δυναμικό στους μη αναστρέψιμους πείρους να μηδενιστεί.

Χρησιμοποιώντας μια ρυθμιζόμενη μεταβλητή παροχή ισχύος εφαρμόστε την πρώτη τάση που θα παρακολουθείται ξεκινώντας από τη χαμηλότερη τιμή στο κύκλωμα.

Ρυθμίστε το P1 έτσι ώστε στο παραπάνω επίπεδο να ανάβει το λευκό LED. Διορθώστε το P1 με κάποια κόλλα.

Στη συνέχεια εφαρμόστε τη δεύτερη υψηλότερη τάση ή αυξήστε την τάση στο επόμενο επίπεδο που πρόκειται να παρακολουθηθεί και ρυθμίστε το P2 έτσι ώστε τα κίτρινα LED να ανάβουν. Αυτό θα πρέπει να σβήσει αμέσως το λευκό LED.

Ομοίως, προχωρήστε με τα P3 και P4. Σφραγίστε όλες τις προεπιλογές αφού ρυθμιστούν.

Το εμφανιζόμενο κύκλωμα ένδειξης μπαταρίας έχει διαμορφωθεί στη λειτουργία «κουκκίδας», σημαίνει ότι μόνο μία λυχνία LED ανάβει οποιαδήποτε στιγμή υποδεικνύοντας το σχετικό επίπεδο τάσης.

Εάν θέλετε να το κάνετε να ανταποκρίνεται σε λειτουργία «ραβδόγραμμα», απλώς αποσυνδέστε τις καθόλες όλων των LED από τα υπάρχοντα σημεία και συνδέστε τα όλα με το έδαφος ή την αρνητική γραμμή.

Διάγραμμα κυκλώματος

Κύκλωμα παρακολούθησης φόρτισης μπαταρίας 4 οδηγήσεων

Λίστα ανταλλακτικών για το κύκλωμα παρακολούθησης κατάστασης μπαταρίας

  • R1 --- R4 = 6K8
  • R5 = 10Κ
  • P1 --- P4 = 10k προεπιλογές
  • A1 ---- A4 = LM 324
  • z1 = δίοδος zener 3.3V
  • LEDs = 5mm, χρώμα σύμφωνα με τις προτιμήσεις σας.

2) Τροποποίηση της παραπάνω 4 κατάστασης μπαταρίας με LED που αναβοσβήνουν

Η παραπάνω αναφερόμενη ένδειξη κατάστασης μπαταρίας 4 LED μπορεί να τροποποιηθεί κατάλληλα για να την ενεργοποιήσετε με ενδεικτικές λυχνίες LED που αναβοσβήνουν, όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα:

αναβοσβήνει το κύκλωμα ένδειξης μπαταρίας 4 LED
  • R1 = 2k2
  • R2 = 100 ohms
  • LED = τύπος 20mA 5mm
  • C1 = 100uF έως 470uF ανάλογα με την προτίμηση ρυθμού αναβοσβήνει

Το άρθρο παρουσιάζει μια απλή μέθοδο χρήσης του IC LM3915 για παρακολούθηση τάσεων μπαταρίας από 1,5V έως 24V σε 10 διακριτά βήματα χρησιμοποιώντας 10 ενδείξεις LED.

3) Χρήση LM3915 IC για τη λειτουργία 10 βημάτων

Το τρίτο κύκλωμα που εξηγείται παρακάτω σας επιτρέπει να απεικονίσετε με ακρίβεια την τάση που έχει η μπαταρία σας σε οποιαδήποτε συγκεκριμένη περίπτωση κατά τη φόρτιση.

ο Το LM3915 είναι βασικά ένα κύκλωμα οδήγησης 10 σταδίων LED / dot / bar mode η οποία παρέχει μια διαδοχική οθόνη LED 10 βημάτων που αντιστοιχεί στα διάφορα επίπεδα τάσης που έχουν οριστεί στο pinout εισόδου σήματος # 5.

Αυτή η είσοδος μπορεί να ρυθμιστεί με οποιοδήποτε επίπεδο τάσης από 1 έως 35V για απόκτηση αντίστοιχης ανάγνωσης αλληλουχίας των τάσεων που τροφοδοτούνται σε αυτόν τον πείρο.

Στην προτεινόμενη ένδειξη φόρτισης μπαταρίας 10 βημάτων και κύκλωμα παρακολούθησης υποθέτουμε ότι η μπαταρία είναι 12V που πρόκειται να παρακολουθείται, η λειτουργία του κυκλώματος μπορεί να γίνει κατανοητή ως εξής για την προαναφερθείσα κατάσταση:

Το τρανζίστορ στο δεξί άκρο έχει διαμορφωθεί ως ακόλουθος εκπομπού που αντιγράφει δίοδο υψηλής τάσης, σταθερής τάσης, σταθεροποιημένη στα 3V.

Αυτό απαιτείται έτσι ώστε τα LED να μην μπορούν να τραβήξουν υπερβολικό ρεύμα, κάνοντας άσκοπα το IC να ζεσταθεί.

Η τάση της μπαταρίας τροφοδοτείται επίσης στον ακροδέκτη # 5 μέσω ενός δικτύου διαχωριστή τάσης κατασκευασμένο από μια αντίσταση 10K και μια προκαθορισμένη τιμή 10K.

Οι έξοδοι του IC συνδέονται όλα με 10 ξεχωριστά LEds για την παραγωγή των απαιτούμενων ενδείξεων 10 βημάτων. Το χρώμα των LED μπορεί να είναι σύμφωνα με τις προτιμήσεις σας.

Πώς να ρυθμίσετε το παραπάνω εξηγημένο κύκλωμα ένδειξης κατάστασης μπαταρίας.

  1. Είναι πολύ απλό.
  2. Εφαρμόστε το επίπεδο τάσης πλήρους φόρτισης στο σημείο που υποδεικνύεται «στη θετική μπαταρία» και στη γείωση.
  3. Τώρα ρυθμίστε την προεπιλογή έτσι ώστε το τελευταίο LED να ανάβει ακριβώς σε αυτό το επίπεδο τάσης.
  4. Εγινε! Το κύκλωμα είναι έτοιμο τώρα.
  5. Για βαθμονόμηση, απλώς διαιρέστε το παραπάνω επίπεδο πλήρους φόρτισης με 10.
  6. Για την παρούσα υπόθεση, ας υποθέσουμε ότι το επίπεδο πλήρους φόρτισης είναι 15V, τότε 15/10 = 1.5V, που σημαίνει ότι κάθε LED θα αντιστοιχεί σε αύξηση 1,5V. Για παράδειγμα, με το 8ο LED, μόνο το ON θα υποδεικνύει 1,5 x 7 = 10,5V, 8ο LED = 12V, 9ο LED = 13,5V και ούτω καθεξής.
  7. Παρομοίως, το κύκλωμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί με οποιαδήποτε μπαταρία και απλά πρέπει να ρυθμιστεί σύμφωνα με τις παραπάνω οδηγίες για την επίτευξη της προτεινόμενης παρακολούθησης στάθμης μπαταρίας 10 βημάτων.

Διάγραμμα κυκλώματος

Κύκλωμα παρακολούθησης τάσης μπαταρίας αυτοκινήτου

Η πρώτη ιδέα παραπάνω μπορεί επίσης να τροποποιηθεί ως βολτόμετρο αυτοκινήτου 4 LED που θα μας επιτρέψει να παρακολουθούμε το επίπεδο τάσης της μπαταρίας του αυτοκινήτου μας ανά πάσα στιγμή, συνεχώς.

Κύρια χαρακτηριστικά

Για να επιτευχθεί το παραπάνω χαρακτηριστικό, πρέπει να τοποθετηθεί κάπου στο ταμπλό του αυτοκινήτου, έτσι ώστε η ομάδα των 4 LED να παραμένει προεξέχουσα, το καθένα με μια ετικέτα που δείχνει την τάση της μπαταρίας να έχει εκείνη τη στιγμή. Το κύκλωμα έχει σχεδιαστεί για την εκτέλεση των ακόλουθων:

- 1η λυχνία LED με μπαταρία 11V
- 1η και 2η λυχνία LED με μπαταρία 12V
- 1η, 2η και 3η λυχνία LED με μπαταρία 13V
- 1η, 2η, 3η και 4η (όλες) λυχνίες LED με μπαταρία 14V

Λειτουργικές λεπτομέρειες

Όταν η τάση της μπαταρίας πέσει στα 11 ή 12 βολτ, μπορεί να χρειαστεί φόρτιση. Εάν είναι περίπου 13 βολτ είναι σε αποδεκτή κατάσταση. Στα 14 βολτ είναι πλήρως φορτισμένο. Τα χρώματα των LED δείχνουν αυτήν την κατάσταση.

Τα κύρια συστατικά του κυκλώματος είναι μόνο μερικοί λειτουργικοί ενισχυτές που χρησιμοποιούνται ως συγκριτικά.

Οι είσοδοι αναστροφής αυτών των λειτουργικών ρυθμίζονται σε σταθερές τάσεις αναφοράς: 5.1, 4.8, 4.4, 4.1 χρησιμοποιώντας δίοδο zener D1 και δίκτυο αντίστασης: R1, R2, R3 και VR ποτενσιόμετρο.

Το ποτενσιόμετρο VR χρησιμοποιείται για να κάνει μικρές ρυθμίσεις στις παραπάνω αναφερόμενες τάσεις, οι οποίες θα μπορούσαν να ποικίλλουν επειδή οι αντιστάσεις δεν είναι ακριβείς τιμές.

Η τάση της μπαταρίας παρέχεται σε μη αναστρέψιμες εισόδους των opamps μέσω των απεικονιζόμενων δικτύων διαχωριστή τάσης που σχηματίζονται από τους ακροδέκτες R4 και R6.

Ανάλογα με την τάση της μπαταρίας, η τάση στον ακροδέκτη που δεν αναστρέφει θα ποικίλει και θα βάλει ένα επίπεδο υψηλής τάσης στην έξοδο του συγκριτή, ενεργοποιώντας το αντίστοιχο LED για τις απαιτούμενες ενδείξεις.

Διάγραμμα κυκλώματος

Λίστα ανταλλακτικών για το κύκλωμα

- IC1: LM324 ολοκληρωμένο (quad opamps σε ένα ενιαίο ολοκληρωμένο) κύκλωμα
- D1: Δίοδος zener 3.3V, 1/4 watt
- D2 = D3 = D4 = D5: LED διόδων (2 κόκκινο, 1 κίτρινο ή πορτοκαλί, 1 πράσινο)

- R1 = 1Κ
- R2 ..... R6: όλα τα προκαθορισμένα 1K

+ 12V: είναι η μπαταρία του αυτοκινήτου της οποίας η τάση πρέπει να ανιχνευθεί




Προηγούμενο: Simple School Bell Timer Circuit Επόμενο: Bike Magneto Generator 220V Converter