Κύκλωμα ένδειξης χρόνου δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας μπαταρίας

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Η ανάρτηση εξηγεί ένα κύκλωμα ένδειξης χρόνου δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας μπαταρίας για την παρακολούθηση της χρήσης ισχύος της μπαταρίας από το συνδεδεμένο φορτίο και για την εκτίμηση του κατά προσέγγιση υπολειπόμενου χρόνου δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας της μπαταρίας. Η ιδέα ζητήθηκε από τον κ. Mehran Manzoor.

Στόχοι και απαιτήσεις κυκλώματος



  1. Θέλω ένα κύκλωμα που να δείχνει τον υπολειπόμενο χρόνο δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας των υπολογιστών μου (ή της μπαταρίας). Το οποίο δείχνει εύκολα την ώρα δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας.
  2. Θα χρησιμοποιηθεί για υπολογιστή ενώ εργάζεστε χωρίς ηλεκτρικό ρεύμα και γνωρίζοντας τον χρόνο για να κάνετε δουλειά.
  3. Ο χρόνος θα εμφανιστεί με τη βοήθεια 7 οθονών.

Χρησιμοποιώντας 4 LED Backup Indicator

Μια οθόνη LED 7 τμημάτων θα μπορούσε να κάνει το κύκλωμα αρκετά περίπλοκο, επομένως θα προσπαθήσουμε να εφαρμόσουμε το σχεδιασμό χρησιμοποιώντας 4 ενδείξεις LED, οι οποίοι μπορούν εύκολα να αναβαθμιστούν σε 8 LED προσθέτοντας ένα άλλο Στάδιο σύγκρισης LM324

Κάθε φορά που μια λειτουργία μπαταρίας εμπλέκεται για τη λειτουργία ενός δεδομένου φορτίου, η γνώση του χρόνου δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας της μπαταρίας γίνεται σημαντικός παράγοντας με το σύστημα.



Ωστόσο, η ένδειξη χρόνου δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας δεν παρέχεται συνήθως, ακόμη και στα περισσότερα προηγμένες μονάδες φορτιστή μπαταρίας , γεγονός που καθιστά αδύνατο για τον χρήστη να πραγματοποιήσει την υπολειπόμενη εφεδρική ισχύ στη σχετική μπαταρία. Με τέτοιες δύσκολες περιστάσεις, ο χρήστης αφήνεται να μαντέψει τον πλήρη χρόνο απαλλαγής μέσω μεθόδων δοκιμής και σφάλματος.

Ο σχεδιασμός ενός κυκλώματος ένδειξης χρόνου εφεδρικής μπαταρίας που παρουσιάζεται εδώ έχει σχεδιαστεί για την εκπλήρωση της παραπάνω απαίτησης, έτσι ώστε ο χρήστης να μπορεί να παρακολουθεί οπτικά τον χρόνο δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας καθώς και την κατάσταση κατανάλωσης του φορτίου που συνδέεται συνεχώς με την μπαταρία.

Διάγραμμα κυκλώματος

Λειτουργία κυκλώματος

Αναφερόμενος στο παραπάνω διάγραμμα, μπορούμε να δούμε τον σχεδιασμό που αποτελείται από μερικά στάδια για την προτεινόμενη υλοποίηση.

Η αριστερή πλευρά του σχεδιασμού αποτελείται από ένα Κύκλωμα ένδειξης κατάστασης μπαταρίας 4 LED χρησιμοποιώντας το opamp LM324, ενώ η δεξιά πλευρά έχει διαμορφωθεί γύρω από το IC LM3915, το οποίο είναι ένα διαδοχικό IC πρόγραμμα οδήγησης dot / bar mode IC.

Τα opamps από το IC LM324 είναι ενσύρματα ως συγκριτικά για την ανίχνευση των επιπέδων τάσης της μπαταρίας με αναφορά στα επίπεδα τάσης των αντιστροφών που προέρχονται από τις εξόδους του IC LM3915.

Για μια μπαταρία 12V, το P1 έχει ρυθμιστεί για την ενεργοποίηση της λευκής λυχνίας LED περίπου στα 11V, το P2 έχει ρυθμιστεί για να ενεργοποιεί το κίτρινο LED στα 12V περίπου, το P3 έχει ρυθμιστεί για να φωτίζει το πράσινο LED στα 13V περίπου και ταυτόχρονα το P4 έχει ρυθμιστεί για ενεργοποίηση κόκκινο LED στα 14V περίπου.

Αυτό υπονοεί ότι στα 14V που είναι το επίπεδο πλήρους φόρτισης μιας μπαταρίας 12V στο οποίο αναμένεται να παραμείνουν φωτισμένα όλα τα LED.

Ρύθμιση των προεπιλογών

Η παραπάνω ρύθμιση των προεπιλογών γίνεται με αναφορά σε ένα επίπεδο τάσης που επιτυγχάνεται σε μια κατάσταση όπου ο πείρος # 1 του LM3915 βρίσκεται στην ενεργοποιημένη κατάσταση.

Ο ακροδέκτης # 1 είναι ο πρώτος ακροδέκτης εξόδου του IC LM3915 που έχει ρυθμιστεί στην ενεργή κατάσταση με αναφορά σε μια ελάχιστη τάση στον ακροδέκτη # 5 του, που σημαίνει ότι εάν αυξηθεί η τάση ακίδας # 5, η ακολουθία ενεργοποίησης μετατοπίζεται αντίστοιχα από καρφίτσα # 1 στον επόμενο ακροδέκτη # 18, και στη συνέχεια στον ακροδέκτη # 17, και ούτω καθεξής μέχρι επιτέλους να καρφιτσώσουμε το # 10 που είναι το τελευταίο pinout του IC, υποδηλώνοντας το μέγιστο εύρος ανίχνευσης τάσης που επιτεύχθηκε στον πείρο # 5.

Οι παραπάνω ενέργειες ενεργοποιούν ένα μεταβαλλόμενο (αυξανόμενο) επίπεδο αναφοράς από τον πείρο # 1 έως τον πείρο # 10 λόγω των συνδεδεμένων σειρών διόδων και των διόδων zener που επιλέγονται κατάλληλα για τη δημιουργία αντίστοιχα αυξανόμενων πτώσεων τάσης στα υποδεικνυόμενα pinouts. Αυτές οι πτώσεις τάσης αναμένεται να κυμαίνονται μεταξύ 0,6V και 5,7V σε ολόκληρο τον πείρο # 1 έως τον πείρο # 10 αντίστοιχα.

Κατά τη διάρκεια της παραπάνω ακολουθίας, η ενεργοποίηση του pinout μεταβαίνει από τη μία καρφίτσα στην άλλη, πράγμα που σημαίνει ότι μόνο ένα pinout παραμένει ενεργό σε οποιαδήποτε στιγμή της ανίχνευσης (βεβαιωθείτε ότι ο πείρος # 9 δεν είναι συνδεδεμένος ή ανοιχτός για αυτήν την κατάσταση)

Το Pin # 5 μπορεί να φανεί συνδεδεμένο με το Rx που είναι μια τρέχουσα αντίσταση ανίχνευσης το οποίο συνδέεται εν σειρά με το αρνητικό φορτίο και το αρνητικό της μπαταρίας.

Επομένως, αναπτύσσεται μια μικρή διαφορά δυναμικού σε Rx που ισοδυναμεί με την κατανάλωση φορτίου και αυξάνεται καθώς αυξάνεται η κατανάλωση φορτίου.

Ανάλογα με την κατανάλωση φορτίου, μία από τις αντίστοιχες ακίδες εξόδου του LM3915 ενεργοποιείται (λογική χαμηλή), η οποία με τη σειρά της ορίζει το επίπεδο στιγμιαίας τάσης αναφοράς για όλες τις αντιστρεπτικές ακίδες LM324

Τα LED που συνδέονται με το opamp ανάβουν συγκρίνοντας την τάση της μπαταρίας με αναφορά στο ρεύμα φόρτωσης, δηλαδή με πληροφορίες επιπέδου αναφοράς που επιτεύχθηκαν με την ενεργοποίηση του πείρου εξόδου LM3915.

Αυτό βοηθά τους opamps να υπολογίσουν περίπου την εκτιμώμενη ισχύ της μπαταρίας σε σχέση με τη χρήση από το φορτίο και να υποδείξουν το ίδιο μέσω των φωτιστικών LED.

Καθώς αυξάνεται η κατανάλωση, τα LED σβήνουν αντίστοιχα υποδηλώνοντας υψηλότερη χρήση από το φορτίο και αντίστοιχα χαμηλότερο χρόνο δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας που απομένει με την μπαταρία.

Αντίθετα, εάν το φορτίο καταναλώνει ελάχιστη ισχύ, οι opamps μπορούν να αποκτήσουν ένα σχετικά χαμηλότερο επίπεδο τάσης αναφοράς από τον πείρο εξόδου LM3915, υποδεικνύοντας υψηλότερο χρόνο εφεδρικής μπαταρίας που απομένει, μέσω του φωτισμού των σχετικών LED.

Πώς να ρυθμίσετε το κύκλωμα

Το Rx επιλέγεται έτσι ώστε ο πείρος # 1 του IC LM3915 να είναι ενεργός (λογική χαμηλή) σε ελάχιστη στάθμη τάσης σε όλη την Rx, αυτό μπορεί να γίνει με την προσάρτηση ενός εικονικού φορτίου σχετικά χαμηλής ισχύος για το φορτίο.

Η προεπιλογή 10K που σχετίζεται με τον ακροδέκτη # 5 του LM3915 μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη ρύθμιση των παραπάνω αποτελεσμάτων.

Στη συνέχεια, το υψηλότερο εύρος μπορεί να επιλεγεί συνδέοντας ένα φορτίο ονομαστικό για κατανάλωση υψηλότερου ρεύματος ή ισοδύναμο με το μέγιστο όριο ασφαλούς αποφόρτισης της μπαταρίας.

Τώρα η προεπιλογή 10K μπορεί να προσαρμοστεί για να βεβαιωθείτε ότι με τον παραπάνω ακροδέκτη φορτίου # 10 του IC ενεργοποιείται (λογική χαμηλή). Αυτή η ρύθμιση θα μπορούσε να επηρεάσει την προηγούμενη ρύθμιση, επομένως ενδέχεται να απαιτηθεί περαιτέρω συντονισμός έως ότου επιτευχθεί μια ενδιάμεση ευνοϊκή συνθήκη με τα αποτελέσματα.

Οι προεπιλογές του LM324 μπορεί να προσαρμοστούν όπως εξηγείται νωρίτερα στο άρθρο, γίνεται απλώς με μια αναφορά που αποκτήθηκε από τον πείρο # 1 του IC LM3915 και ρυθμίζοντας τις προεπιλογές Α1 έως Α4 σύμφωνα με την εξήγηση που δίνεται στις παραπάνω ενότητες του άρθρου.

Λίστα ανταλλακτικών για το προτεινόμενο κύκλωμα ένδειξης χρόνου δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας μπαταρίας.

P1 --- 4 = όλα είναι 10k προεπιλογές

R1 ---- R4 = 1Κ

R5 = 10Κ

Z1, Z2, Z3 = 3V zener, 1/2 watt

Z4 = 4,7V zener, 1/2 watt

Z5, Z6 = 5.1V zener

Όλες οι δίοδοι είναι 1N4148

Οι υπόλοιπες πληροφορίες δίνονται στο διάγραμμα.




Προηγούμενο: Κύκλωμα φορτιστή μπαταρίας Triac Επόμενο: Αδιάβροχο κύκλωμα συναγερμού ασφαλείας λέιζερ