Mik az autó akkumulátorának töltésjelzői?

Az akkumulátor kulcsszerepet játszik az autó motorjának beindításában. És az, hogy ez az indítás mennyire lesz sikeres, nagyban függ az akkumulátor töltöttségi állapotától. Hányan figyeljük az akkumulátor töltöttségi szintjét? Úgy hívják, válaszoljon erre a kérdésre magának. Ezért nagy a valószínűsége annak, hogy egy napon lemerült akkumulátor miatt nem indítja be autóját. Valójában magának a töltöttségi állapotnak az ellenőrzése nem nehéz. Csak időnként meg kell mérnie multiméterrel vagy voltmérővel. De sokkal kényelmesebb lenne egy egyszerű jelző, amely az akkumulátor töltöttségi állapotát mutatja. Az ilyen mutatókat ebben az anyagban tárgyaljuk.

A technológia nem áll meg, és az autógyártók mindent megtesznek annak érdekében, hogy az autók utazását és karbantartását a lehető legkényelmesebbé tegyék. Ezért a modern autókon a fedélzeti számítógépben egyéb funkciók mellett az akkumulátor feszültségére vonatkozó adatok is megtalálhatók. De nem minden autó rendelkezik ilyen képességekkel. A régebbi autók rendelkezhetnek analóg voltmérővel, ami megnehezíti az akkumulátor állapotának megértését. Az autóiparban kezdőknek javasoljuk, hogy olvassák el az anyagot.

Ezért mindenféle akkumulátor töltésjelző elkezdett megjelenni. Elkezdték gyártani mind akkumulátorokon, mind hidrométerek formájában, mind az autón lévő kiegészítő információs kijelzők formájában.

Az ilyen töltésjelzőket külső gyártók is gyártják. Nagyon könnyen elhelyezhetők valahol az utastérben, és csatlakoztathatók a fedélzeti hálózathoz. Ezenkívül az interneten egyszerű sémák találhatók a töltésjelzők saját kezű készítésére.

Beépített akkumulátor töltésjelző

A beépített töltésjelzők főként a. Ez egy úszó indikátor, amelyet hidrométernek is neveznek. Lássuk, miből áll és hogyan működik. Az alábbi képen láthatja, hogyan néz ki ez a jelző az akkumulátorházon.

És így néz ki, ha kiveszed az akkumulátorból.

A beépített akkumulátorjelző felépítése sematikusan a következőképpen ábrázolható.

A legtöbb hidrométer működési elve a következő. A jelző három különböző pozíciót mutathat a következő helyzetekben:

• Ahogy az akkumulátor töltődik, az elektrolit sűrűsége növekszik. Ebben az esetben egy zöld golyó alakú úszó emelkedik fel a csövön, és láthatóvá válik a fényvezetőn keresztül a jelzőszembe. A zöld golyó általában akkor úszik fel, ha az akkumulátor töltöttségi szintje 65 százalék vagy magasabb;
• Ha a golyó elsüllyed az elektrolitban, az azt jelenti, hogy a sűrűség a normál alatt van, és az akkumulátor töltöttsége nem elegendő. Ebben a pillanatban egy fekete jelzőcső látható a jelző „szemén” keresztül. Ez jelzi a töltés szükségességét. Egyes modellek egy piros golyót adnak hozzá, amely csökkentett sűrűséggel emelkedik fel a csövön. Ekkor a jelző „szeme” piros lesz;
• És egy másik lehetőség az elektrolitszint csökkentése. Ezután az elektrolit felülete látható lesz az indikátor „szemén” keresztül. Ez jelzi a desztillált víz hozzáadásának szükségességét. A karbantartást nem igénylő akkumulátor esetén azonban ez problémás lesz.

Ez a beépített jelző lehetővé teszi az akkumulátor töltöttségi szintjének előzetes felmérését. Nem szabad teljes mértékben a hidrométer leolvasására hagyatkozni. Ha számos véleményt olvas ezeknek az eszközöknek a működéséről, világossá válik, hogy gyakran pontatlan adatokat mutatnak, és gyorsan meghibásodnak. És ennek több oka is van:

• A jelző a hat akkumulátorcella közül csak az egyikbe van beépítve. Ez azt jelenti, hogy csak egy üveg sűrűségére és töltési fokára vonatkozó adatok lesznek. Mivel nincs köztük kommunikáció, csak találgatni lehet a többi bank helyzetéről. Például ebben a cellában az elektrolitszint normális lehet, de néhány másikban nem elegendő. Végül is a víz elpárolgása az elektrolitból a bankok között eltérő (a szélső partokban ez a folyamat intenzívebb);
• Az indikátor üvegből és műanyagból készült. A műanyag alkatrészek melegítéskor vagy hűtéskor meghajolhatnak. Ennek eredményeként torz adatokat fog látni;
• Az elektrolit sűrűsége a hőmérsékletétől függ. A hidrométer ezt nem veszi figyelembe a leolvasásánál. Például hideg elektroliton normál sűrűséget mutathat, bár csökkent.

Gyári akkumulátor töltésjelzők

Ma az értékesítésben meglehetősen érdekes eszközöket találhat az akkumulátor töltöttségi szintjének feszültség alapján történő figyelésére. Nézzünk meg néhányat közülük.

Akkumulátor töltöttségi szintjelzője DC-12 V

Ez a készülék építőkészletként kerül értékesítésre. Alkalmas azok számára, akik ismerik az elektrotechnikát és a forrasztópákát.

A DC-12 V jelző lehetővé teszi az autó akkumulátorának töltöttségének és a relé szabályozó működésének ellenőrzését. Az indikátor alkatrészkészletként kerül értékesítésre, és önállóan összeszerelhető. Egy DC-12 V-os eszköz ára 300-400 rubel.

A DC-12 V indikátor főbb jellemzői:

• Feszültségtartomány: 2,5─18 volt;
• Maximális áramfelvétel: 20 mA-ig;
• A nyomtatott áramköri lap méretei: 43 x 20 milliméter.

Az akkumulátor töltési minősége határozza meg, hogy az autó milyen sikeresen indul el. Nem sok járművezető figyeli az akkumulátor töltöttségi szintjét. A cikk olyan hasznos eszközt tárgyal, mint az autó akkumulátorának töltésjelzője: hogyan működik, hogyan működik, utasításokat és videót arról, hogyan készítheti el saját maga.

[Elrejt]

Az akkumulátor töltöttségi szintjelzőjének jellemzői

A fedélzeti számítógéppel felszerelt modern autókon a vezetőnek lehetősége van tájékozódni a szintről. A régebbi modellek analóg voltmérőkkel vannak felszerelve, de ezek nem tükrözik a valós képet az akkumulátor állapotáról. Az akkumulátorfeszültség-jelző (VIN) egy opció, amellyel működési információkat kaphat az akkumulátor feszültségéről.

Cél és eszköz

Az IN két funkcióval rendelkezik - megmutatja, hogyan töltődik az akkumulátor a generátorból, és tájékoztatja az autó akkumulátorának töltöttségi szintjét. A legegyszerűbb módja egy ilyen eszköz összeszerelése saját kezével. A házi készítésű készülék áramköre egyszerű. A szükséges alkatrészek megvásárlása után az indikátort könnyű összeszerelni saját kezűleg. Így pénzt takaríthat meg, mivel a készülék ára alacsony (a videó szerzője AKA KASYAN).

Működési elve

A töltöttségi szint jelző három különböző színű LED lámpával rendelkezik. Általában ezek a következők: piros, zöld és kék. Minden színnek megvan a maga tájékoztató jelentése. A piros szín alacsony töltöttséget jelent, ami kritikus. A kék szín megfelel az üzemmódnak. A zöld szín azt jelzi, hogy az akkumulátor teljesen fel van töltve.

Fajták

Az IN akkumulátorokra helyezhető hidrométer formájában, vagy különálló, információs kijelzővel ellátott készülékek formájában. A beépített azonosítókat általában elhelyezik. Úszójelzővel (hidrométerrel) vannak felszerelve. Egyszerű kialakítású.

A gyári azonosító számok elérhetők:

1. DC-12 V. A készülék egy építőkészlet. Segítségével figyelemmel kísérheti az akkumulátor töltöttségét és a relé szabályozó teljesítményét.
2. Azok számára, akiknek autója második akkumulátorral van felszerelve, hasznos eszköz lesz a TMC jelzőfényével ellátott panel. Ez egy alumínium panel, amelyen egy voltmérő van elhelyezve, és egy kapcsoló az egyik akkumulátorról a másikra.
3. ID Signature Gold Style és Faria Euro Black Style - határozza meg az akkumulátor töltöttségi szintjét. Ám ezek költsége túl magas, így kevés a kereslet rájuk.

Útmutató a készülék otthoni elkészítéséhez

A legegyszerűbb és legolcsóbb megoldás egy saját készítésű IN. Célja az akkumulátor működésének szabályozása, amikor a fedélzeti hálózat feszültsége 6-14 V tartományban van.

A készülék folyamatos működésének megakadályozása érdekében a gyújtáskapcsolón keresztül kell csatlakoztatni. Ebben az esetben a kulcs behelyezésekor működik.

A diagramhoz a következő részekre lesz szükség:

• nyomtatott áramkör;
• ellenállások: 2 1 kOhm ellenállással, 1 2 kOhm ellenállással és 3 220 Ohm ellenállással;
• tranzisztorok: VS547 - 1 és VS557 - 1;
• Zener diódák: egy 9,1 V-hoz, egy 10 V-hoz;
• LED izzók (RGB): piros, kék, zöld.

A LED-ek esetében teszter segítségével meg kell határoznia és ellenőriznie kell a tűket, hogy megfeleljenek a színnek. A készülék összeszerelése a diagram szerint történik.

A komponenseket a deszkán felpróbáljuk és a megfelelő méretre vágjuk. Célszerű az alkatrészeket úgy elrendezni, hogy azok kevesebb helyet foglaljanak.

A LED-eket érdemesebb vezetékekre forrasztani, mint táblára, így kényelmesebben elhelyezhetők a kijelzők a műszerfalon.

A gyártott eszköz alapján lehetetlen meghatározni az akkumulátor feszültségét, csak akkor lehet navigálni, hogy milyen határokon belül található:

• pirosan világít, ha a feszültség 6 és 11 V között van;
• a kék 11 és 13 V közötti feszültségnek felel meg;
• A zöld azt jelenti, hogy teljesen fel van töltve, vagyis a feszültség nagyobb, mint 13 V.

Az akkumulátor feszültségjelzője bárhol felszerelhető a kabinban. A legkényelmesebb a kormányoszlop aljára helyezni: a LED-ek jól láthatóak lesznek, és nem zavarják a vezérlést. Ezenkívül a készülék könnyen csatlakoztatható a gyújtáskapcsolóhoz. A beszerelés után a sofőr mindig tudni fogja, hogy autója akkumulátora mennyire van feltöltve, és szükség esetén feltöltheti az akkumulátort.

A legegyszerűbb változat az 1. ábrán látható. Ha a B+ kapocs feszültsége 9 V, akkor csak a zöld LED világít, mert a Q1 alapfeszültsége 1,58 V, míg az emitter feszültsége megegyezik a D1 LED feszültségesésével tipikus esetben 1,8 V, és a Q1 zárva van. Ahogy az akkumulátor töltöttsége csökken, a D2 LED-en lévő feszültség lényegében változatlan marad, az alapfeszültség pedig csökken, és egy bizonyos időpontban a Q1 áramot kezd vezetni. Ennek eredményeként az áram egy része a piros D1 LED-be kezd elágazódni, és ez a részesedés addig nő, amíg az összes áram a piros LED-be nem folyik.

1. kép	Akkumulátorfeszültség-figyelő kapcsolási rajza.

A kétszínű LED tipikus elemeinél az előremenő feszültségek különbsége 0,25 V. Ez az érték határozza meg a zöldről a pirosra való átmenet tartományát. Az R1 és R2 osztóellenállások ellenállásának arányával beállított izzás színének teljes megváltozása a feszültségtartományban történik

Az egyik színről a másikra való átmeneti tartomány közepét a LED és a tranzisztor bázis-emitter csomópontja közötti feszültségkülönbség határozza meg, és körülbelül 1,2 V. Így a B+ 7,1 V-ról 5,8 V-ra történő változása zöldről pirosra váltás.

A feszültségkülönbségek az adott LED-kombinációtól függenek, és előfordulhat, hogy nem elegendőek a színek teljes váltásához. A javasolt áramkör azonban továbbra is használható egy dióda D2-vel sorba kapcsolásával.

A 2. ábrán az R1 ellenállást zener diódával helyettesítjük, ami sokkal szűkebb csatlakozási tartományt eredményez. Az osztó már nem befolyásolja az áramkört, és az izzás színe teljesen megváltozik, ha a B+ feszültség csak 0,25 V-tal változik. Az átmeneti pont feszültsége 1,2 V + V Z lesz. (Itt V Z a zener dióda feszültsége, esetünkben körülbelül 7,2 V).

Az ilyen áramkör hátránya, hogy a zener-diódák korlátozott feszültségskálájához van kötve. Tovább bonyolítja a helyzetet az a tény, hogy az alacsony feszültségű zener-diódák jelleggörbéje túl sima, ami nem teszi lehetővé, hogy pontosan meghatározzuk, mekkora lesz a V Z feszültség az áramkör alacsony áramainál. Az egyik megoldás erre a problémára az lenne, ha a zener-diódával sorba kapcsolnánk az ellenállást, amely lehetővé teszi az enyhe beállítást a csatlakozási feszültség enyhe növelésével.

A megjelenített ellenállásértékekkel az áramkör körülbelül 1 mA áramot fogyaszt. A nagy fényerejű LED-eknél ez elegendő a készülék beltéri használatához. De még ez a kis áramerősség is jelentős egy 9 voltos akkumulátor esetében, így választania kell a többlet áramfelvétele és a megkockáztatva, hogy bekapcsolva hagyja, amikor nincs rá szüksége. Valószínűleg az első nem tervezett akkumulátorcsere után érezni fogja ennek a monitornak az előnyeit.

Az áramkör átalakítható úgy, hogy a bemeneti feszültség növekedésével a zöldről a pirosra való átmenet megtörténik. Ehhez a Q1 tranzisztort NPN-re kell cserélni és az emittert és a kollektort fel kell cserélni. Egy pár NPN és PNP tranzisztor segítségével pedig ablak-összehasonlítót készíthet.

Tekintettel az átmeneti tartomány meglehetősen nagy szélességére, az 1. ábrán látható áramkör a legalkalmasabb 9 V-os akkumulátorokhoz, míg a 2. ábrán látható áramkör más feszültségekhez is adaptálható.

Mi lehet szomorúbb, mint egy hirtelen lemerült akkumulátor egy kvadrokopterben repülés közben, vagy egy fémdetektor kikapcsolása egy ígéretes tisztáson? Most, ha előre megtudhatnád, hogy az akkumulátor mennyire van feltöltve! Ezután csatlakoztathatnánk a töltőt, vagy behelyezhetnénk egy új akkumulátorkészletet anélkül, hogy megvárnánk a szomorú következményeket.

És itt születik az ötlet, hogy készítsünk valami jelzőt, ami előre jelez, hogy hamarosan lemerül az akkumulátor. A rádióamatőrök világszerte dolgoztak ennek a feladatnak a megvalósításán, és ma már egy egész autó és egy kis kocsi áll rendelkezésre különféle áramköri megoldásokkal - az egyetlen tranzisztoron lévő áramköröktől a mikrokontrollereken lévő kifinomult eszközökig.

Figyelem! A cikkben bemutatott diagramok csak az akkumulátor alacsony feszültségét jelzik. A mélykisülés elkerülése érdekében manuálisan ki kell kapcsolni a terhelést vagy a használatot.

1.opció

Kezdjük talán egy egyszerű áramkörrel, zener-diódával és tranzisztorral:

Kitaláljuk, hogyan működik.

Amíg a feszültség egy bizonyos küszöbérték (2,0 Volt) felett van, a zener dióda meghibásodik, ennek megfelelően a tranzisztor zárva van, és az összes áram a zöld LED-en keresztül folyik. Amint az akkumulátor feszültsége csökkenni kezd, és eléri a 2,0 V + 1,2 V nagyságrendű értéket (feszültségesés a VT1 tranzisztor bázis-emitter csomópontjában), a tranzisztor nyitni kezd, és az áram újraeloszlik. a két LED között.

Ha egy kétszínű LED-et veszünk, akkor a zöldről a pirosra zökkenőmentes átmenetet kapunk, beleértve a teljes köztes színskálát.

A kétszínű LED-ek tipikus előremenő feszültségkülönbsége 0,25 volt (alacsonyabb feszültségnél pirosan világít). Ez a különbség határozza meg a zöld és a piros közötti teljes átmenet területét.

Így egyszerűsége ellenére az áramkör lehetővé teszi, hogy előre tudja, hogy az akkumulátor kezdett lemerülni. Amíg az akkumulátor feszültsége 3,25 V vagy több, a zöld LED világít. A 3,00 és 3,25 V közötti intervallumban a piros keveredni kezd a zölddel - minél közelebb van a 3,00 V-hoz, annál pirosabb. És végül 3V-on csak tiszta piros világít.

Az áramkör hátránya a zener-diódák kiválasztásának bonyolultsága a szükséges válaszküszöb eléréséhez, valamint az állandó körülbelül 1 mA áramfelvétel. Nos, lehetséges, hogy a színvakok nem fogják értékelni ezt az ötletet a változó színekkel.

Mellesleg, ha más típusú tranzisztort helyez ebbe az áramkörbe, akkor az ellenkező módon működhet - a zöldről a pirosra való átmenet éppen ellenkezőleg, ha a bemeneti feszültség megnő. Íme a módosított diagram:

2. lehetőség

A következő áramkör a TL431 chipet használja, amely egy precíziós feszültségszabályozó.

A válaszküszöböt az R2-R3 feszültségosztó határozza meg. A diagramon feltüntetett névleges feszültséggel 3,2 volt. Amikor az akkumulátor feszültsége erre az értékre csökken, a mikroáramkör abbahagyja a LED megkerülését, és világít. Ez azt jelzi, hogy az akkumulátor teljes lemerülése nagyon közel van (a minimális megengedett feszültség egy lítium-ion bankon 3,0 V).

Ha a készülék táplálására több sorba kapcsolt lítium-ion akkumulátor bankból álló akkumulátort használnak, akkor a fenti áramkört mindegyik bankhoz külön kell csatlakoztatni. Mint ez:

Az áramkör konfigurálásához akkumulátorok helyett állítható tápegységet csatlakoztatunk, és az R2 (R4) ellenállást választjuk, hogy a LED akkor világítson, amikor szükségünk van rá.

3. lehetőség

És itt van egy egyszerű áramkör a lítium-ion akkumulátor lemerülésjelzőjének két tranzisztor használatával:
A válaszküszöböt az R2, R3 ellenállások állítják be. A régi szovjet tranzisztorok lecserélhetők BC237, BC238, BC317 (KT3102) és BC556, BC557 (KT3107) típusokra.

4. lehetőség

Két térhatású tranzisztoros áramkör, amely készenléti üzemmódban szó szerint mikroáramot fogyaszt.

Amikor az áramkört áramforráshoz csatlakoztatják, a VT1 tranzisztor kapuján pozitív feszültség keletkezik az R1-R2 osztóval. Ha a feszültség nagyobb, mint a térhatású tranzisztor lekapcsolási feszültsége, akkor az kinyílik, és a VT2 kapuját a földre húzza, ezáltal bezárja azt.

Egy bizonyos ponton, amikor az akkumulátor lemerül, az elosztóról levett feszültség nem lesz elegendő a VT1 feloldásához, és az elzáródik. Következésképpen a tápfeszültséghez közeli feszültség jelenik meg a második térkapcsoló kapujában. Kinyílik és világít a LED. A LED izzás azt jelzi számunkra, hogy az akkumulátort újra kell tölteni.

Bármely n-csatornás tranzisztor, alacsony vágási feszültséggel megteszi (minél alacsonyabb, annál jobb). A 2N7000 teljesítményét ebben az áramkörben nem tesztelték.

5. lehetőség

Három tranzisztoron:

Szerintem a diagram nem szorul magyarázatra. A nagy együtthatónak köszönhetően. három tranzisztor fokozat erősítésével az áramkör nagyon tisztán működik - egy világító és nem világító LED között elegendő 1 század volt különbség. Az áramfelvétel, ha a jelzés be van kapcsolva, 3 mA, ha a LED nem világít - 0,3 mA.

Az áramkör terjedelmes megjelenése ellenére a kész tábla meglehetősen szerény méretekkel rendelkezik:

A VT2 kollektorból olyan jelet vehet, amely lehetővé teszi egy terhelés csatlakoztatását: 1 - engedélyezett, 0 - tiltott.

A BC848 és BC856 tranzisztorok BC546 és BC556 tranzisztorokra cserélhetők.

6. lehetőség

Tetszik ez az áramkör, mert nem csak a jelzést kapcsolja be, hanem a terhelést is levágja.

Csak az a kár, hogy maga az áramkör nem csatlakozik le az akkumulátorról, és továbbra is energiát fogyaszt. A folyamatosan égő LED-nek köszönhetően pedig sokat eszik.

A zöld LED ebben az esetben referencia feszültségforrásként működik, körülbelül 15-20 mA áramot fogyasztva. Az ilyen energiaigényes elemtől való megszabaduláshoz referencia feszültségforrás helyett ugyanazt a TL431-et használhatja, csatlakoztatva a következő áramkörhöz*:

*csatlakoztassa a TL431 katódot az LM393 2. érintkezőjéhez.

7. lehetőség

Áramkör úgynevezett feszültségfigyelők segítségével. Feszültségfelügyelőknek és detektoroknak is nevezik. Ezek speciális mikroáramkörök, amelyeket kifejezetten feszültségfigyelésre terveztek.

Itt van például egy olyan áramkör, amely LED-et világít, ha az akkumulátor feszültsége 3,1 V-ra esik. BD4731-re szerelve.

Egyetértek, ennél egyszerűbb nem is lehetne! A BD47xx nyitott kollektoros kimenettel rendelkezik, és a kimeneti áramot 12 mA-re korlátozza. Ez lehetővé teszi, hogy közvetlenül csatlakoztasson egy LED-et hozzá, az ellenállások korlátozása nélkül.

Hasonlóképpen bármilyen más feszültségre is alkalmazhat bármely más felügyelőt.

Íme néhány további lehetőség, amelyek közül választhat:

• 3,08 V-on: TS809CXD, TCM809TENB713, MCP103T-315E/TT, CAT809TTBI-G;
• 2,93 V-on: MCP102T-300E/TT, TPS3809K33DBVRG4, TPS3825-33DBVT, CAT811STBI-T3;
• MN1380 sorozat (vagy 1381, 1382 - csak a házukban különböznek). Célunkra a nyitott leeresztővel rendelkező opció a legalkalmasabb, amint azt a mikroáramkör jelölésében szereplő további „1” szám bizonyítja - MN13801, MN13811, MN13821. A válaszfeszültséget a betűindex határozza meg: MN13811-L pontosan 3,0 volt.

Használhatja a szovjet analógot is - KR1171SPxx:

A digitális megjelöléstől függően az érzékelési feszültség eltérő lesz:

A feszültségrács nem nagyon alkalmas Li-ion akkumulátorok figyelésére, de szerintem nem érdemes teljesen leértékelni ezt a mikroáramkört.

A feszültségfigyelő áramkörök vitathatatlan előnyei a rendkívül alacsony fogyasztás kikapcsolt állapotban (egységek, sőt a mikroamper töredékei), valamint rendkívüli egyszerűsége. Gyakran a teljes áramkör közvetlenül a LED-kivezetésekre illeszkedik:

A kisülési jelzés még észrevehetőbbé tétele érdekében a feszültségérzékelő kimenete egy villogó LED-re tölthető (például L-314 sorozat). Vagy szereljen össze egy egyszerű „villogót” két bipoláris tranzisztor segítségével.

Az alábbiakban látható egy példa egy kész áramkörre, amely villogó LED-del jelzi az alacsony akkumulátor töltöttséget:

Az alábbiakban egy másik, villogó LED-del rendelkező áramkörről lesz szó.

8. lehetőség

Hűvös áramkör, amelytől a LED villogni kezd, ha a lítium akkumulátor feszültsége 3,0 V-ra csökken:

Ez az áramkör egy szuperfényes LED-et 2,5%-os munkaciklussal villog (azaz hosszú szünet - rövid villanás - ismét szünet). Ez lehetővé teszi, hogy az áramfelvételt nevetséges értékekre csökkentse - kikapcsolt állapotban az áramkör 50 nA-t (nano!), LED villogó üzemmódban pedig csak 35 μA-t fogyaszt. Tudnátok valami gazdaságosabbat ajánlani? Alig.

Amint láthatja, a legtöbb kisülésvezérlő áramkör működése egy bizonyos referenciafeszültség és egy szabályozott feszültség összehasonlításán múlik. Ezt követően ez a különbség felerősödik, és be- és kikapcsolja a LED-et.

Jellemzően egy tranzisztoros fokozatot vagy egy komparátoráramkörbe csatlakoztatott műveleti erősítőt használnak erősítőként a referenciafeszültség és a lítium akkumulátor feszültsége közötti különbséghez.

De van más megoldás is. A logikai elemek - inverterek - erősítőként használhatók. Igen, ez a logika szokatlan használata, de működik. Hasonló diagram látható a következő változatban.

9. lehetőség

A 74HC04 kapcsolási rajza.

A zener dióda üzemi feszültségének alacsonyabbnak kell lennie, mint az áramkör válaszfeszültsége. Például vehet 2,0–2,7 voltos zener-diódákat. A válaszküszöb finombeállítását az R2 ellenállás állítja be.

Az áramkör körülbelül 2 mA-t fogyaszt az akkumulátortól, ezért a főkapcsoló után azt is be kell kapcsolni.

10. lehetőség

Ez még csak nem is kisülésjelző, hanem egy teljes LED-es voltmérő! A 10 LED-ből álló lineáris skála világos képet ad az akkumulátor állapotáról. Minden funkció egyetlen LM3914 chipen van megvalósítva:

Az R3-R4-R5 osztó beállítja az alsó (DIV_LO) és a felső (DIV_HI) küszöbfeszültséget. A diagramon feltüntetett értékeknél a felső LED izzása 4,2 V feszültségnek felel meg, és ha a feszültség 3 volt alá esik, az utolsó (alsó) LED kialszik.

A mikroáramkör 9. érintkezőjét földeléssel kapcsolhatjuk át pont módba. Ebben az üzemmódban mindig csak egy, a tápfeszültségnek megfelelő LED világít. Ha úgy hagyja, mint az ábrán, akkor a LED-ek egész skálája világít, ami gazdaságossági szempontból irracionális.

LED-ként csak piros LED-eket kell venni, mert működés közben a legalacsonyabb egyenfeszültséggel rendelkeznek. Ha például kék LED-eket veszünk, akkor ha az akkumulátor 3 voltra lemerül, akkor valószínűleg egyáltalán nem világítanak.

Maga a chip körülbelül 2,5 mA-t fogyaszt, plusz 5 mA minden világító LED-hez.

Az áramkör hátránya, hogy az egyes LED-ek gyújtási küszöbét nem lehet egyedileg beállítani. Csak a kezdeti és a végső értékeket állíthatja be, és a chipbe épített osztó ezt az intervallumot egyenlő 9 szegmensre osztja fel. De mint tudod, a kisülés vége felé az akkumulátor feszültsége nagyon gyorsan csökkenni kezd. A 10%-kal és 20%-kal lemerült akkumulátorok közötti különbség tized volt lehet, de ha ugyanazokat az akkumulátorokat hasonlítja össze, csak 90%-kal és 100%-kal lemerült, akkor egy egész voltos különbséget láthat!

Az alábbiakban látható tipikus Li-ion akkumulátor lemerülési grafikon egyértelműen mutatja ezt a körülményt:

Így egy lineáris skála használata az akkumulátor lemerülési fokának jelzésére nem tűnik túl praktikusnak. Szükségünk van egy áramkörre, amely lehetővé teszi, hogy beállítsuk azokat a pontos feszültségértékeket, amelyeknél egy adott LED világít.

A LED-ek bekapcsolásának teljes ellenőrzését az alább bemutatott áramkör biztosítja.

11. számú lehetőség

Ez az áramkör egy 4 számjegyű akkumulátor/akkumulátorfeszültség-jelző. Az LM339 chipben található négy műveleti erősítőn valósítva meg.

Az áramkör 2 voltos feszültségig működik, és kevesebb mint egy milliampert fogyaszt (a LED-et nem számítva).

Természetesen a felhasznált és a fennmaradó akkumulátorkapacitás valós értékének tükrözéséhez az áramkör beállításánál figyelembe kell venni a használt akkumulátor kisülési görbéjét (a terhelési áram figyelembevételével). Ezzel precíz feszültségértékeket állíthat be, amelyek megfelelnek például a maradékkapacitás 5%-25%-50%-100%-ának.

12. számú lehetőség

És természetesen a legszélesebb kör a beépített referencia feszültségforrással és ADC bemenettel rendelkező mikrokontrollerek használatakor nyílik meg. Itt a funkcionalitásnak csak a képzelet és a programozási képesség szab határt.

Példaként megadjuk az ATMega328 vezérlő legegyszerűbb áramkörét.

Bár itt a tábla méretének csökkentése érdekében érdemesebb a 8 lábú ATTiny13-at venni az SOP8 csomagban. Akkor teljesen pompás lenne. De ez legyen a házi feladatod.

A LED háromszínű (LED szalagból), de csak piros és zöld van benne.

Az elkészült program (vázlat) erről a linkről tölthető le.

A program a következőképpen működik: 10 másodpercenként lekérdezi a tápfeszültséget. A mérési eredmények alapján az MK PWM segítségével vezérli a LED-eket, amely lehetővé teszi a vörös és zöld színek keverésével különböző fényárnyalatok elérését.

Egy frissen feltöltött akkumulátor körülbelül 4,1 V-ot termel - a zöld jelzőfény világít. Töltés közben 4,2 V feszültség van az akkumulátoron, és a zöld LED villogni kezd. Amint a feszültség 3,5 V alá csökken, a piros LED villogni kezd. Ez azt jelzi, hogy az akkumulátor majdnem lemerült, és ideje feltölteni. A feszültségtartomány többi részén a kijelző színe zöldről pirosra változik (a feszültségtől függően).

13. lehetőség

Nos, először azt javaslom, hogy átdolgozzák a szabványos védőlapot (ezeket is hívják), és a lemerült akkumulátor jelzőjévé alakítják.

Ezeket a kártyákat (PCB-modulokat) szinte ipari méretekben régi mobiltelefon-akkumulátorokból nyerik ki. Csak felvesz az utcán egy kidobott mobiltelefon akkumulátort, kibelezi, és a tábla a kezedben van. Minden mást rendeltetésszerűen semmisítsen meg.

Figyelem!!! Vannak olyan kártyák, amelyek túlzott kisülés elleni védelmet tartalmaznak elfogadhatatlanul alacsony feszültségen (2,5 V és az alatt). Ezért az összes meglévő táblából csak azokat a másolatokat kell kiválasztania, amelyek a megfelelő feszültséggel (3,0-3,2 V) működnek.

Leggyakrabban a PCB kártya így néz ki:

A Microassembly 8205 két milliohmos terepi eszköz egy házban.

Néhány változtatással az áramkörön (pirossal), kiváló Li-ion akkumulátor lemerülésjelzőt kapunk, amely kikapcsolt állapotban gyakorlatilag nem fogyaszt áramot.

Mivel a VT1.2 tranzisztor felelős azért, hogy túltöltéskor lekapcsolja a töltőt az akkumulátorbankról, az áramkörünkben felesleges. Ezért ezt a tranzisztort a leeresztő áramkör megszakításával teljesen kiiktattuk a működésből.

Az R3 ellenállás korlátozza a LED-en keresztüli áramot. Ellenállását úgy kell megválasztani, hogy a LED fénye már érezhető legyen, de a felvett áram még ne legyen túl nagy.

Egyébként elmentheti a védelmi modul összes funkcióját, és a jelzést külön tranzisztorral végezheti, amely a LED-et vezérli. Ez azt jelenti, hogy a jelzőfény egyidejűleg világít az akkumulátor kikapcsolásával a lemerülés pillanatában.

A 2N3906 helyett bármelyik kis fogyasztású pnp tranzisztor megteszi, ami kéznél van. A LED direkt forrasztása nem fog működni, mert... A kapcsolókat vezérlő mikroáramkör kimeneti árama túl kicsi és erősítést igényel.

Kérjük, vegye figyelembe, hogy maguk a lemerülésjelző áramkörök fogyasztják az akkumulátort! Az elfogadhatatlan kisülés elkerülése érdekében csatlakoztassa a jelzőáramköröket a tápkapcsoló után, vagy használjon védőáramköröket, .

Amint valószínűleg nem nehéz kitalálni, az áramkörök fordítva is használhatók - töltésjelzőként.

Hagyományos vagy újratölthető akkumulátor töltöttségi szintjét jelző LED-es jelző, ahol az összes küszöbértéket potenciométerekkel állítják be, az anyagban megadott diagram szerint lehet összeállítani. Hatalmas plusz, hogy 3-tól 28 V-ig terjedő elemekkel működik.

Lemerült akkumulátor-jelző áramkör

Maguk a fénykibocsátó dióda-jelzők különféle típusúak és színűek, az ajánlottakat a diagram tartalmazza. Az előremenő feszültségesés különbségei miatt az áramkorlátozó ellenállásokat úgy kell beállítani, hogy a legjobb teljesítményt és egyenletes izzást érjék el. Az áramkör szerint az R18-R22 ugyanazt az ellenállást javasolja - vegye figyelembe, hogy ezeknek az ellenállásoknak végül nem kell egyenlőnek lenniük. Ha azonban mindegyik azonos színű, akkor elegendő egy ellenállásérték.

LED színe - töltöttségi szint

• Piros: 0-25%
• narancs : 25 - 50%
• Sárga : 50 - 75%
• Zöld : 75 - 100%
• Kék: >100% feszültség

Itt az LM317 egyszerű 1,25 V-os referenciaként működik. A minimális bemeneti feszültségnek pár volttal magasabbnak kell lennie, mint a kimeneti feszültség. Minimális bemeneti feszültség = 1,25 V + 1,75 V = 3 V. Bár az LM317 adatlapján 5 mA minimális terhelés szerepel, nem találtak olyan példányt, amely 3,8 mA-en ne működne. Az R5 ellenállás (330 Ohm) biztosítja a minimális terhelést.

A tesztek során felmérték a 4,5 V-os akkumulátor töltöttségi szintjét, és erre adják meg a diagramon szereplő feszültségeket. A beállítás a következőképpen zajlik: először meg kell határozni az egyes komparátorok válaszfeszültségét az akkumulátor lemerülési szintjének megfelelően, majd a feszültséget el kell osztani a feszültségosztó osztási együtthatójával. Tehát egy 4,5 V-os akkumulátornál ez így néz ki:

Küszöb feszültség

• 4,8V 1,12V
• 4,5V 1,05V
• 4,2 0,98V
• 3,9V 0,91V

Az akkumulátor állapotjelzőjének működése

Az LM317 U3 chip egy 1,25 voltos referencia feszültségforrás. Az R5 és R6 ellenállások feszültségosztót alkotnak, amely az akkumulátor feszültségét a referenciafeszültséghez közeli szintre csökkenti. Az U2A elem egy erősítő, így nem számít, mennyi áramot vesz fel ez a csomópont, a feszültség stabil marad. Az R8 - R11 ellenállások nagy ellenállást biztosítanak a komparátor bemenetei számára. Az U1 négy komparátorból áll, amelyek összehasonlítják a potenciométerek referenciafeszültségét az akkumulátor feszültségével. Az LM358 U2B op-amp egyfajta komparátorként is működik, amely alacsony rendű LED-eket vezérel.

A határfeszültség értékeknél a LED-ek általában nem világítanak tisztán, két szomszédos LED között villogás lép fel. Ennek megakadályozására kis mennyiségű pozitív visszacsatoló feszültséget adnak az R14-R17-hez.

Az indikátor tesztelése

Ha a tesztelést közvetlenül az akkumulátorról végzi, vegye figyelembe, hogy fordított polaritás elleni védelem nem biztosított. A lehetséges meghibásodások korlátozása érdekében jobb kezdetben a tápáramköröket egy 100 ohmos ellenálláson keresztül csatlakoztatni. És miután megállapította, hogy a polaritás helyes, ez az ellenállás eltávolítható.

Az indikátor egyszerűsített változata

Aki egyszerűbb eszközt szeretne építeni, annak az U2 chip, az összes dióda és néhány ellenállás is kiiktatható. Azt tanácsoljuk, hogy kezdje ezzel a verzióval, majd miután meggyőződött a megfelelő működéséről, készítse el az akkumulátor lemerülésjelző teljes verzióját. Sok sikert mindenkinek az induláshoz!