Wskaźnik naładowania akumulatora jest niezbędną rzeczą w gospodarstwie domowym każdego kierowcy. Znaczenie takiego urządzenia wzrasta wielokrotnie, gdy z jakiegoś powodu samochód nie chce uruchomić się w zimny zimowy poranek. W tej sytuacji warto zdecydować, czy zadzwonić do przyjaciela, aby przyjechał i pomógł Ci zacząć od akumulatora, czy też akumulator od dawna padł, rozładowując się poniżej poziomu krytycznego.

Po co monitorować stan baterii?

Akumulator samochodowy składa się z sześciu akumulatorów połączonych szeregowo o napięciu zasilania 2,1 - 2,16 V. Zwykle akumulator powinien wytwarzać napięcie 13–13,5 V. Nie należy dopuszczać do znacznego rozładowania akumulatora, ponieważ zmniejsza to gęstość i odpowiednio zwiększa temperaturę zamarzania elektrolitu.

Im większe zużycie akumulatora, tym krócej utrzymuje się naładowany. W ciepłym sezonie nie jest to krytyczne, ale zimą zapomniane światła pozycyjne po włączeniu mogą całkowicie „zabić” akumulator do czasu jego zwrotu, zamieniając zawartość w kawałek lodu.

W tabeli widać temperaturę zamarzania elektrolitu w zależności od stopnia naładowania urządzenia.

Zależność temperatury zamarzania elektrolitu od stanu naładowania akumulatora
Gęstość elektrolitu, mg/cm. sześcian	Napięcie, V (bez obciążenia)	Napięcie, V (przy obciążeniu 100 A)	Poziom naładowania akumulatora,%	Temperatura zamarzania elektrolitu, gr. Celsjusz
1110	11,7	8,4	0,0	-7
1130	11,8	8,7	10,0	-9
1140	11,9	8,8	20,0	-11
1150	11,9	9,0	25,0	-13
1160	12,0	9,1	30,0	-14
1180	12,1	9,5	45,0	-18
1190	12,2	9,6	50,0	-24
1210	12,3	9,9	60,0	-32
1220	12,4	10,1	70,0	-37
1230	12,4	10,2	75,0	-42
1240	12,5	10,3	80,0	-46
1270	12,7	10,8	100,0	-60

Spadek poziomu naładowania poniżej 70% uważa się za krytyczny. Wszystkie samochodowe urządzenia elektryczne zużywają prąd, a nie napięcie. Bez obciążenia nawet mocno rozładowany akumulator może wykazywać normalne napięcie. Jednak na niskim poziomie podczas uruchamiania silnika zostanie odnotowany silny „spadek” napięcia, co jest sygnałem niepokojącym.

Zbliżającą się katastrofę można w porę zauważyć tylko wtedy, gdy bezpośrednio w kabinie zamontowany jest wskaźnik. Jeśli podczas jazdy samochód stale sygnalizuje rozładowanie, czas udać się do serwisu.

Jakie istnieją wskaźniki

Wiele akumulatorów, zwłaszcza bezobsługowych, posiada wbudowany czujnik (higrometr), którego zasada działania opiera się na pomiarze gęstości elektrolitu.

Czujnik ten monitoruje stan elektrolitu i względną wartość jego wskaźników. Kilkakrotne wejście pod maskę samochodu, aby sprawdzić stan elektrolitu w różnych trybach pracy, nie jest zbyt wygodne.

Urządzenia elektroniczne są znacznie wygodniejsze do monitorowania stanu akumulatora.

Rodzaje wskaźników naładowania akumulatora

Sklepy motoryzacyjne sprzedają wiele takich urządzeń, różniących się wyglądem i funkcjonalnością. Urządzenia fabryczne są umownie podzielone na kilka typów.

Według metody połączenia:

do gniazda zapalniczki;
do sieci pokładowej.

Według metody wyświetlania sygnału:

analog;
cyfrowy.

Zasada działania jest taka sama, określanie poziomu naładowania akumulatora i wyświetlanie informacji w formie wizualnej.

Schemat ideowy wskaźnika

Jak zrobić wskaźnik naładowania akumulatora za pomocą diod LED?

Istnieją dziesiątki różnych schematów kontroli, ale dają one identyczne wyniki. Możliwe jest samodzielne złożenie takiego urządzenia ze złomu. Wybór obwodu i komponentów zależy wyłącznie od Twoich możliwości, wyobraźni i asortymentu najbliższego sklepu radiowego.

Poniżej znajduje się diagram wyjaśniający działanie wskaźnika LED ładowania akumulatora. Ten przenośny model można złożyć „na kolanie” w ciągu kilku minut.

D809– dioda Zenera 9V ogranicza napięcie na diodach LED, a sam układ różniczkujący jest zamontowany na trzech rezystorach. Ten wskaźnik LED jest wyzwalany przez prąd w obwodzie. Przy napięciu 14 V i wyższym prąd wystarcza do zaświecenia wszystkich diod LED; przy napięciu 12-13,5 V zapalają się VD2 I VD3, poniżej 12V - VD1.

Bardziej zaawansowaną opcję z minimalną liczbą części można zmontować za pomocą budżetowego wskaźnika napięcia - chip AN6884 (KA2284).

Obwód diodowego wskaźnika poziomu naładowania akumulatora na komparatorze napięcia

Układ działa na zasadzie komparatora. VD1– dioda Zenera 7,6 V, pełniąca funkcję źródła napięcia odniesienia. R1– dzielnik napięcia. Podczas wstępnej konfiguracji ustawia się go w takiej pozycji, aby wszystkie diody LED świeciły przy napięciu 14V. Napięcie podawane na wejścia 8 i 9 jest porównywane przez komparator, a wynik jest dekodowany na 5 poziomach, zapalając odpowiednie diody LED.

Kontroler ładowania akumulatora

Aby monitorować stan akumulatora podczas pracy ładowarki, wykonujemy kontroler ładowania akumulatora. Obwód urządzenia i zastosowane komponenty są maksymalnie dostępne, zapewniając jednocześnie pełną kontrolę nad procesem ładowania akumulatora.

Zasada działania sterownika jest następująca: dopóki napięcie na akumulatorze jest niższe od napięcia ładowania, świeci się zielona dioda LED. Gdy tylko napięcie się wyrówna, tranzystor otwiera się, zapalając czerwoną diodę LED. Zmiana rezystora przed bazą tranzystora powoduje zmianę poziomu napięcia wymaganego do włączenia tranzystora.

Jest to uniwersalny obwód monitorujący, który można zastosować zarówno do akumulatorów samochodowych dużej mocy, jak i miniaturowych akumulatorów litowych.

Witam wszystkich radioamatorów! Dzisiaj chcę Wam opowiedzieć o moim udanym powtórzeniu jednego wskaźnika naładowania akumulatora. Na tej stronie zostało to już przetestowane i opublikowane przez szanowanego Vorobyova Maxima. Nie zawiera rzadkich elementów i może być zmontowany nawet przez początkujących radioamatorów, ponieważ nie wymaga konfiguracji. Dzięki nadającym się do serwisowania częściom i prawidłowej instalacji zaczyna działać natychmiast. Oto rzeczywisty schemat:

Tylko trochę go zmieniłem, aby pasował do moich szczegółów. Ponieważ nie było diody Zenera na 5,6 wolta, zainstalowałem ją na 6,8 wolta, musiałem zmienić R1 na 82 kOhm. Równolegle HL3 zainstalował rezystor 1,2 kOhm, ponieważ zaobserwowano pewne oświetlenie diody LED.

Użyłem wzmacniaczy operacyjnych, które były dostępne (w moim przypadku kr140ud708). Rezystory były w SMD. Oto, co się faktycznie wydarzyło:

Jedyne o czym zapomniałem to kondensator C1, więc przylutowałem go do zacisków zasilania po drugiej stronie:

Teraz to urządzenie będzie działać w domowym traktorze mojego taty. W zestawie płyta w formacie Lay6. Życzę wszystkim powodzenia w powtarzaniu tego prostego urządzenia.

Jakość ładowania akumulatora decyduje o tym, jak skutecznie samochód uruchomi się. Niewielu kierowców monitoruje poziom naładowania akumulatora. W artykule omówiono tak przydatne urządzenie, jak wskaźnik naładowania akumulatora samochodowego: jak to działa, jak działa, instrukcje i film, jak to zrobić samodzielnie.

[Ukrywać]

Charakterystyka wskaźnika poziomu naładowania akumulatora

W nowoczesnych samochodach wyposażonych w komputer pokładowy kierowca ma możliwość uzyskania informacji o poziomie. Starsze modele wyposażone są w woltomierze analogowe, jednak nie oddają one prawdziwego obrazu stanu akumulatora. Wskaźnik napięcia akumulatora (VIN) to opcja umożliwiająca uzyskanie informacji operacyjnych o napięciu akumulatora.

Cel i urządzenie

IN ma przypisane dwie funkcje – pokazywanie sposobu ładowania akumulatora z generatora oraz informowanie o stopniu naładowania akumulatora samochodowego. Najłatwiej jest złożyć takie urządzenie własnymi rękami. Obwód domowego urządzenia jest prosty. Po zakupie niezbędnych części łatwo jest złożyć wskaźnik własnymi rękami. W ten sposób możesz zaoszczędzić pieniądze, ponieważ koszt urządzenia jest niski (autorem filmu jest AKA KASYAN).

Zasada działania

Wskaźnik poziomu naładowania posiada trzy diody LED o różnych kolorach. Zwykle są to: czerwony, zielony i niebieski. Każdy kolor ma swoje znaczenie informacyjne. Kolor czerwony oznacza niski poziom naładowania, co jest krytyczne. Kolor niebieski odpowiada trybowi pracy. Kolor zielony oznacza, że bateria jest w pełni naładowana.

Odmiany

IN można umieścić na bateriach w postaci areometru lub w postaci osobnych urządzeń z wyświetlaczem informacyjnym. Wbudowane identyfikatory są zwykle umieszczane. Wyposażone są we wskaźnik pływakowy (areometr). Ma prosty design.

Dostępne są fabryczne numery identyfikacyjne:

DC-12 V. Urządzenie stanowi zestaw konstrukcyjny. Za jego pomocą można monitorować ładowanie akumulatora i działanie regulatora przekaźnika.
Dla posiadaczy samochodu wyposażonego w drugi akumulator przydatnym urządzeniem będzie panel ze kierunkowskazem od TMC. Jest to aluminiowy panel, na którym umieszczony jest woltomierz i przełącznik z jednego akumulatora na drugi.
ID Signature Gold Style i Faria Euro Black Style - określają poziom naładowania baterii. Ale ich koszt jest zbyt wysoki, więc popyt na nie jest niewielki.

Przewodnik po wykonaniu urządzenia w domu

Najprostszą i najtańszą opcją jest samodzielnie wykonany IN. Jego zadaniem jest kontrola pracy akumulatora, gdy napięcie w sieci pokładowej mieści się w przedziale 6-14V.

Aby urządzenie nie pracowało stale, należy je podłączyć poprzez stacyjkę. W tym przypadku będzie działać po włożeniu klucza.

Do diagramu potrzebne będą następujące części:

płytka drukowana;
rezystory: 2 o rezystancji 1 kOhm, 1 o rezystancji 2 kOhm i 3 o rezystancji 220 Ohm;
tranzystory: VS547 - 1 i VS557 - 1;
Diody Zenera: jedna na 9,1 V, jedna na 10 V;
Żarówki LED (RGB): czerwona, niebieska, zielona.

W przypadku diod LED za pomocą testera należy określić i sprawdzić piny pod kątem zgodności kolorystycznej. Urządzenie jest zmontowane zgodnie ze schematem.

Elementy są przymierzane na płycie i docinane do odpowiednich wymiarów. Wskazane jest takie rozmieszczenie elementów, aby zajmowały jak najmniej miejsca.

Diody LED lepiej przylutować do przewodów niż do płytki, aby wygodniej było umieścić kierunkowskazy na desce rozdzielczej.

Na podstawie wyprodukowanego urządzenia nie da się określić konkretnych wartości napięcia akumulatora; można jedynie nawigować w granicach, w jakich się ono znajduje:

czerwony świeci, jeśli napięcie wynosi od 6 do 11 V;
niebieski odpowiada napięciu od 11 do 13 V;
kolor zielony oznacza pełne naładowanie, co oznacza, że napięcie jest większe niż 13 V.

Wskaźnik napięcia akumulatora można zamontować w dowolnym miejscu kabiny. Najwygodniej jest umieścić go na dole kolumny kierownicy: diody LED będą wyraźnie widoczne i nie będą zakłócać sterowania. Dodatkowo urządzenie można łatwo podłączyć do stacyjki. Po instalacji kierowca zawsze będzie mógł sprawdzić poziom naładowania akumulatora swojego samochodu i w razie potrzeby naładować akumulator.

Wskaźnik LED poziomu naładowania akumulatora konwencjonalnego lub akumulatorowego, w którym wszystkie progi ustawiane są za pomocą potencjometrów, można zmontować według schematu podanego w tym materiale. Ogromnym plusem jest to, że współpracuje z akumulatorami od 3 do 28 V.

Obwód wskaźnika niskiego poziomu naładowania baterii

Same wskaźniki diodowe są dostępne w różnych typach i kolorach, zalecane pokazano na samym schemacie. Ze względu na różnice w spadku napięcia w kierunku przewodzenia, rezystory ograniczające prąd muszą zostać wyregulowane, aby uzyskać najlepszą wydajność i równomierność świecenia. Zgodnie z obwodem proponuje się, aby R18-R22 miały tę samą rezystancję - należy pamiętać, że te rezystory nie muszą być ostatecznie równe. Jeśli jednak wszystkie mają ten sam kolor, wystarczy jedna wartość rezystora.

Kolor diody LED - poziom naładowania

Czerwony: od 0 do 25%
Pomarańczowy : 25 - 50%
Żółty : 50 - 75%
Zielony : 75 - 100%
Niebieski: >100% napięcia

Tutaj LM317 działa jako proste napięcie odniesienia 1,25 V. Minimalne napięcie wejściowe musi być o kilka woltów wyższe niż napięcie wyjściowe. Minimalne napięcie wejściowe = 1,25 V + 1,75 V = 3 V. Chociaż LM317 ma minimalne obciążenie w arkuszu danych wynoszące 5 mA, nie znaleziono żadnego egzemplarza, który nie działałby przy 3,8 mA. Minimalne obciążenie zapewnia rezystor R5 (330 omów).

W trakcie testów oceniano poziom naładowania akumulatora 4,5 V i właśnie w tym celu podano napięcia na wykresie. Konfiguracja wygląda następująco: najpierw należy określić napięcie odpowiedzi każdego komparatora zgodnie ze stopniem rozładowania akumulatora, następnie napięcie należy podzielić przez współczynnik podziału dzielnika napięcia. Zatem dla akumulatora 4,5 V wygląda to tak:

Próg napięcia

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

Działanie wskaźnika stanu baterii

Układ LM317 U3 jest źródłem napięcia odniesienia o napięciu 1,25 V. Rezystory R5 i R6 tworzą dzielnik napięcia, który obniża napięcie akumulatora do poziomu bliskiego napięciu odniesienia. Element U2A jest wzmacniaczem, więc niezależnie od tego, ile prądu pobiera ten węzeł, napięcie pozostaje stabilne. Rezystory R8 - R11 zapewniają wysoką rezystancję na wejściach komparatora. U1 składa się z czterech komparatorów, które porównują napięcie odniesienia potencjometrów z napięciem akumulatora. Wzmacniacz operacyjny LM358 U2B działa również jako rodzaj komparatora sterującego diodą LED niskiego rzędu.

Przy wartościach napięcia granicznego diody LED mogą nie świecić wyraźnie; z reguły występuje migotanie pomiędzy dwiema sąsiadującymi diodami LED. Aby temu zapobiec, do R14 - R17 dodawana jest niewielka ilość dodatniego napięcia sprzężenia zwrotnego.

Testowanie wskaźnika

Jeśli testowanie przeprowadzane jest bezpośrednio z akumulatora, należy pamiętać, że zabezpieczenie przed odwrotną polaryzacją nie jest zapewnione. Lepiej jest początkowo podłączyć obwody mocy przez rezystor 100 omów, aby ograniczyć możliwe awarie. Po ustaleniu, że polaryzacja jest prawidłowa, rezystor ten można usunąć.

Uproszczona wersja wskaźnika

Dla tych, którzy chcą zbudować prostsze urządzenie, można wyeliminować układ U2, wszystkie diody i część rezystorów. Radzimy zacząć od tej wersji, a następnie po upewnieniu się, że działa poprawnie, zbudować pełną wersję wskaźnika rozładowania baterii. Powodzenia wszystkim w uruchomieniu!

Obwód wskaźnika naładowania akumulatora LED. Obwód kontroli ładowania akumulatora 12 V

Wykonanie obwodu sterującego ładowaniem akumulatora samochodowego

W tym artykule chcę powiedzieć jak wykonać automatyczną kontrolę nad ładowarką, czyli tak, aby ładowarka sama się wyłączała po zakończeniu ładowania, a gdy napięcie akumulatora spadnie, ładowarka włączała się ponownie.

Ojciec poprosił mnie o wykonanie tego urządzenia, ponieważ garaż jest trochę daleko od domu i bieganie po okolicy w celu sprawdzenia, jak radzi sobie ładowarka zainstalowana w celu ładowania akumulatora, jest mało wygodne. Oczywiście można było kupić to urządzenie na Ali, ale po wprowadzeniu płatności za dostawę, opłata stała się droższa i dlatego zdecydowano się na wykonanie domowego produktu własnymi rękami. Jeżeli ktoś chce kupić gotową płytkę to tutaj link.http://ali.pub/1pdfut

Szukałem w internecie płytki w formacie .lay, ale nie znalazłem. Postanowiłem zrobić wszystko sam. I po raz pierwszy zetknąłem się z programem Sprint Layout. dlatego po prostu nie wiedziałem o wielu funkcjach (na przykład szablonie), wszystko rysowałem ręcznie. Dobrze, że plansza nie jest taka duża, wszystko wyszło dobrze. Następnie nadtlenek wodoru z kwasem cytrynowym i trawienie. Ocynowałem wszystkie ścieżki i wywierciłem otwory. Następnie następuje lutowanie części, Cóż, oto gotowy moduł

Wzór do powtórzenia;

Tablica w formacie .lay pobierz…

Wszystkiego najlepszego…

xn--100--j4dau4ec0ao.xn--p1ai

Prosty wskaźnik ładowania i rozładowania akumulatora

Ten wskaźnik naładowania akumulatora oparty jest na regulowanej diodzie Zenera TL431. Za pomocą dwóch rezystorów można ustawić napięcie przebicia w zakresie od 2,5 V do 36 V.

Podam dwa schematy wykorzystania TL431 jako wskaźnika ładowania/rozładowania akumulatora. Pierwszy obwód przeznaczony jest dla wskaźnika rozładowania, a drugi dla wskaźnika poziomu naładowania.

Jedyną różnicą jest dodanie tranzystora npn, który załączy jakiś rodzaj sygnalizatora, np. diodę LED lub brzęczyk. Poniżej podam metodę obliczania rezystancji R1 oraz przykłady dla niektórych napięć.

Obwód wskaźnika niskiego poziomu naładowania baterii

Dioda Zenera działa w ten sposób, że zaczyna przewodzić prąd w momencie przekroczenia na niej określonego napięcia, którego próg możemy ustawić za pomocą dzielnika napięcia na rezystorach R1 i R2. W przypadku wskaźnika rozładowania, wskaźnik LED powinien świecić, gdy napięcie akumulatora jest niższe od wymaganego. Dlatego do obwodu dodawany jest tranzystor n-p-n.

Jak widać regulowana dioda Zenera reguluje potencjał ujemny, dlatego do obwodu dodawany jest rezystor R3, którego zadaniem jest załączenie tranzystora przy wyłączonym TL431. Rezystor ten ma rezystancję 11k, dobieraną metodą prób i błędów. Rezystor R4 służy do ograniczenia prądu diody LED; można go obliczyć za pomocą prawa Ohma.

Można oczywiście obejść się bez tranzystora, ale wtedy dioda zgaśnie, gdy napięcie spadnie poniżej ustawionego poziomu - schemat poniżej. Oczywiście taki obwód nie będzie działał przy niskich napięciach ze względu na brak wystarczającego napięcia i/lub prądu do zasilania diody LED. Układ ten ma jedną wadę, jest nim stały pobór prądu, około 10 mA.

Obwód wskaźnika naładowania akumulatora

W takim przypadku wskaźnik ładowania będzie stale włączony, gdy napięcie będzie większe niż to, które zdefiniowaliśmy za pomocą R1 i R2. Rezystor R3 służy do ograniczenia prądu płynącego do diody.

Czas na to, co wszyscy lubią najbardziej – matematykę

Mówiłem już na początku, że napięcie przebicia można zmienić z 2,5 V na 36 V poprzez wejście „Ref”. Spróbujmy więc przeprowadzić trochę obliczeń. Załóżmy, że wskaźnik powinien się zaświecić, gdy napięcie akumulatora spadnie poniżej 12 woltów.

Rezystancja rezystora R2 może mieć dowolną wartość. Najlepiej jednak używać liczb okrągłych (aby ułatwić liczenie), np. 1k (1000 omów), 10k (10 000 omów).

Rezystor R1 obliczamy ze wzoru:

R1=R2*(Vo/2,5 V - 1)

Załóżmy, że nasz rezystor R2 ma rezystancję 1k (1000 omów).

Vo to napięcie, przy którym powinno nastąpić przebicie (w naszym przypadku 12V).

R1=1000*((12/2,5) - 1)= 1000(4,8 - 1)= 1000*3,8=3,8k (3800 omów).

Oznacza to, że rezystancja rezystorów dla 12 V wygląda następująco:

A oto mała lista dla leniwych. Dla rezystora R2=1k rezystancja R1 będzie wynosić:

5 V – 1 tys
7,2 V – 1,88 tys
9 V – 2,6 tys
12 V – 3,8 tys
15 V - 5 tys
18 V – 6,2 tys
20 V – 7 tys
24 V – 8,6 tys

W przypadku niskiego napięcia, na przykład 3,6 V, rezystor R2 powinien mieć wyższą rezystancję, na przykład 10 k, ponieważ pobór prądu przez obwód będzie mniejszy.

Źródło

www.joyta.ru

Najprostszy wskaźnik poziomu baterii

Najbardziej zaskakujące jest to, że w obwodzie wskaźnika poziomu naładowania akumulatora nie ma żadnych tranzystorów, mikroukładów ani diod Zenera. Tylko diody LED i rezystory podłączone w taki sposób, aby wskazywał poziom dostarczonego napięcia.

Obwód wskaźnika

Działanie urządzenia opiera się na początkowym napięciu włączenia diody LED. Każda dioda LED jest urządzeniem półprzewodnikowym, które ma punkt graniczny napięcia, dopiero po przekroczeniu którego zaczyna działać (świecić). W przeciwieństwie do żarówki, która ma prawie liniową charakterystykę prądu i napięcia, dioda LED jest bardzo zbliżona do charakterystyki diody Zenera, z ostrym nachyleniem prądu w miarę wzrostu napięcia, jeśli połączysz diody LED w obwodzie szeregowo rezystory, wówczas każda dioda LED zacznie się włączać dopiero wtedy, gdy napięcie przekroczy sumę diod LED w łańcuchu dla każdej sekcji łańcucha osobno. Próg napięcia otwarcia lub rozpoczęcia świecenia diody LED może wynosić od 1,8 V do 2,6 V. Wszystko zależy od konkretnej marki, w rezultacie każda dioda LED zapala się dopiero po zaświeceniu się poprzedniej.

Montaż wskaźnika poziomu naładowania akumulatora

Układ zmontowałem na uniwersalnej płytce drukowanej, zlutowując ze sobą wyjścia elementów. Dla lepszej percepcji wziąłem diody LED o różnych kolorach. Taki wskaźnik można wykonać nie tylko z sześcioma diodami LED, ale na przykład z czterema. Wskaźnik może służyć nie tylko do pomiaru poziomu baterii, ale także do tworzenia wskazania poziomu muzyki głośniki. Podłączając urządzenie do wyjścia wzmacniacza mocy, równolegle do głośnika. W ten sposób można monitorować poziomy krytyczne systemu głośnikowego. Można znaleźć inne zastosowania dla tego naprawdę bardzo prostego obwodu.

sdelaysam-svoimirukami.ru

Wskaźnik naładowania akumulatora LED

Po co monitorować stan baterii?

W tabeli widać temperaturę zamarzania elektrolitu w zależności od stopnia naładowania urządzenia.

Zależność temperatury zamarzania elektrolitu od stanu naładowania akumulatora

Gęstość elektrolitu, mg/cm. sześcian	Napięcie, V (bez obciążenia)	Napięcie, V (przy obciążeniu 100 A)	Poziom naładowania akumulatora,%	Temperatura zamarzania elektrolitu, gr. Celsjusz
1110	11,7	8,4	0,0	-7
1130	11,8	8,7	10,0	-9
1140	11,9	8,8	20,0	-11
1150	11,9	9,0	25,0	-13
1160	12,0	9,1	30,0	-14
1180	12,1	9,5	45,0	-18
1190	12,2	9,6	50,0	-24
1210	12,3	9,9	60,0	-32
1220	12,4	10,1	70,0	-37
1230	12,4	10,2	75,0	-42
1240	12,5	10,3	80,0	-46
1270	12,7	10,8	100,0	-60

Jakie istnieją wskaźniki

Wiele akumulatorów, zwłaszcza bezobsługowych, posiada wbudowany czujnik (higrometr), którego zasada działania opiera się na pomiarze gęstości elektrolitu.

Urządzenia elektroniczne są znacznie wygodniejsze do monitorowania stanu akumulatora.

Rodzaje wskaźników naładowania akumulatora

Sklepy motoryzacyjne sprzedają wiele takich urządzeń, różniących się wyglądem i funkcjonalnością. Urządzenia fabryczne są umownie podzielone na kilka typów.

Według metody połączenia:

do gniazda zapalniczki;
do sieci pokładowej.

Według metody wyświetlania sygnału:

analog;
cyfrowy.

Zasada działania jest taka sama, określanie poziomu naładowania akumulatora i wyświetlanie informacji w formie wizualnej.

Schemat ideowy wskaźnika

Poniżej znajduje się diagram wyjaśniający działanie wskaźnika LED ładowania akumulatora. Ten przenośny model można złożyć „na kolanie” w ciągu kilku minut.

D809 - dioda Zenera 9 V ogranicza napięcie na diodach LED, a sam układ różniczkujący jest zamontowany na trzech rezystorach. Ten wskaźnik LED jest wyzwalany przez prąd w obwodzie. Przy napięciu 14 V i wyższym prąd wystarcza do zaświecenia wszystkich diod LED, przy napięciu 12-13,5 V zapalają się VD2 i VD3, poniżej 12 V - VD1.

Bardziej zaawansowaną opcję z minimalną liczbą części można zmontować za pomocą budżetowego wskaźnika napięcia - układu AN6884 (KA2284).

Obwód diodowego wskaźnika poziomu naładowania akumulatora na komparatorze napięcia

Układ działa na zasadzie komparatora. VD1 to dioda Zenera 7,6 V, która służy jako źródło napięcia odniesienia. R1 – dzielnik napięcia. Podczas wstępnej konfiguracji ustawia się go w takiej pozycji, aby wszystkie diody LED świeciły przy napięciu 14V. Napięcie podawane na wejścia 8 i 9 jest porównywane przez komparator, a wynik jest dekodowany na 5 poziomach, zapalając odpowiednie diody LED.

Kontroler ładowania akumulatora

Jest to uniwersalny obwód monitorujący, który można zastosować zarówno do akumulatorów samochodowych dużej mocy, jak i miniaturowych akumulatorów litowych.

svetodiodinfo.ru

Jak zrobić wskaźnik naładowania akumulatora za pomocą diod LED?

Skuteczny rozruch silnika samochodu w dużej mierze zależy od stanu naładowania akumulatora. Regularne sprawdzanie napięcia na zaciskach za pomocą multimetru jest niewygodne. O wiele bardziej praktyczne jest zastosowanie wskaźnika cyfrowego lub analogowego umieszczonego obok deski rozdzielczej. Możesz samodzielnie wykonać najprostszy wskaźnik naładowania akumulatora, w którym pięć diod LED pomaga śledzić stopniowe rozładowywanie lub ładowanie akumulatora.

Schemat

Rozważany schemat obwodu wskaźnika poziomu naładowania jest najprostszym urządzeniem wyświetlającym poziom naładowania akumulatora 12-woltowego.
Jego kluczowym elementem jest mikroukład LM339, w obudowie którego zamontowane są 4 wzmacniacze operacyjne (komparatory) tego samego typu. Ogólny widok LM339 i rozmieszczenie pinów pokazano na rysunku.
Wejścia bezpośrednie i odwrotne komparatorów są połączone poprzez dzielniki rezystancyjne. Jako obciążenie zastosowano diody sygnalizacyjne o średnicy 5 mm.

Dioda VD1 służy do ochrony mikroukładu przed przypadkowymi zmianami polaryzacji. Dioda Zenera VD2 ustala napięcie odniesienia, które jest standardem dla przyszłych pomiarów. Rezystory R1-R4 ograniczają prąd płynący przez diody LED.

Zasada działania

Obwód wskaźnika naładowania akumulatora LED działa w następujący sposób. Napięcie 6,2 wolta stabilizowane za pomocą rezystora R7 i diody Zenera VD2 jest dostarczane do dzielnika rezystancyjnego złożonego z R8-R12. Jak widać na schemacie, pomiędzy każdą parą tych rezystorów powstają napięcia odniesienia o różnych poziomach, które są dostarczane na bezpośrednie wejścia komparatorów. Z kolei wejścia odwrotne są ze sobą połączone i podłączone do zacisków akumulatora poprzez rezystory R5 i R6.

W procesie ładowania (rozładowywania) akumulatora napięcie na wejściach odwrotnych stopniowo się zmienia, co prowadzi do naprzemiennego przełączania komparatorów. Rozważmy działanie wzmacniacza operacyjnego OP1, który odpowiada za wskazanie maksymalnego poziomu naładowania akumulatora. Ustalmy warunek: jeśli naładowany akumulator ma napięcie 13,5 V, to zaczyna świecić ostatnia dioda LED. Napięcie progowe na jej bezpośrednim wejściu, przy którym zaświeci się ta dioda LED, oblicza się ze wzoru: UOP1+ = UST VD2 – UR8, UST VD2 = UR8+ UR9+ UR10+ UR11+ UR12 = I*(R8+R9+R10+R11+R12)I = UST VD2 /(R8+R9+R10+R11+R12) = 6,2/(5100+1000+1000+1000+10000) = 0,34 mA,UR8 = I*R8=0,34 mA*5,1 kOhm= 1,7 VUOP1+ = 6,2- 1,7 = 4,5 V

Oznacza to, że gdy wejście odwrotne osiągnie potencjał większy niż 4,5 V, komparator OP1 przełączy się, a na jego wyjściu pojawi się niski poziom napięcia, a dioda LED zaświeci się. Korzystając z tych wzorów, można obliczyć potencjał na bezpośrednich wejściach każdego wzmacniacza operacyjnego. Potencjał na wejściach odwrotnych wyznacza się z równości: UOP1- = I*R5 = UBAT – I*R6.

Płytka drukowana i części montażowe

Płytka drukowana wykonana jest z jednostronnej folii PCB o wymiarach 40 na 37 mm, którą można pobrać tutaj. Przeznaczony jest do montażu elementów DIP typu:

Rezystory MLT-0,125 W z dokładnością co najmniej 5% (seria E24) R1, R2, R3, R4, R7, R9, R10, R11 – 1 kOhm, R5, R8 – 5,1 kOhm, R6, R12 – 10 kOhm;
dowolna dioda małej mocy VD1 o napięciu wstecznym co najmniej 30 V, na przykład 1N4148;
Dioda Zenera VD2 ma małą moc i napięcie stabilizacyjne 6,2 V. Na przykład KS162A, BZX55C6V2;
Diody LED1-LED5 – kontrolka typu AL307 w dowolnym kolorze.

Obwód ten może służyć nie tylko do monitorowania napięcia w akumulatorach 12 V. Przeliczając wartości rezystorów znajdujących się w obwodach wejściowych, otrzymujemy wskaźnik LED dla dowolnego pożądanego napięcia. W tym celu należy ustawić napięcia progowe, przy których diody LED będą się włączać, a następnie skorzystać ze wzorów do przeliczenia podanych powyżej rezystancji.

Przeczytaj także

ledjournal.info

Obwody wskaźnika rozładowania akumulatora litowo-jonowego w celu określenia poziomu naładowania akumulatora litowego (na przykład 18650)

Co może być smutniejszego niż nagle rozładowana bateria w quadkopterze podczas lotu lub wyłączenie się wykrywacza metalu na obiecującej polanie? Gdybyś tylko mógł wcześniej dowiedzieć się, jak naładowany jest akumulator! Moglibyśmy wówczas podłączyć ładowarkę lub zamontować nowy komplet akumulatorów, nie czekając na smutne konsekwencje.

I tu rodzi się pomysł zrobienia pewnego rodzaju wskaźnika, który z wyprzedzeniem będzie sygnalizował, że bateria wkrótce się wyczerpie. Nad realizacją tego zadania pracowali radioamatorzy na całym świecie i dziś powstał cały samochód i mały wózek z różnymi rozwiązaniami obwodów - od obwodów na pojedynczym tranzystorze po wyrafinowane urządzenia na mikrokontrolerach.

Uwaga! Wykresy przedstawione w artykule wskazują jedynie na niskie napięcie na akumulatorze. Aby zapobiec głębokiemu rozładowaniu, należy ręcznie wyłączyć obciążenie lub zastosować regulatory rozładowania.

Opcja 1

Zacznijmy może od prostego obwodu wykorzystującego diodę Zenera i tranzystor:

Zastanówmy się, jak to działa.

Dopóki napięcie przekracza pewien próg (2,0 V), dioda Zenera ulega awarii, w związku z czym tranzystor jest zamknięty, a cały prąd przepływa przez zieloną diodę LED. Gdy tylko napięcie na akumulatorze zacznie spadać i osiągnie wartość rzędu 2,0 V + 1,2 V (spadek napięcia na złączu baza-emiter tranzystora VT1), tranzystor zaczyna się otwierać i prąd zaczyna być redystrybuowany pomiędzy obiema diodami LED.

Jeśli weźmiemy dwukolorową diodę LED, otrzymamy płynne przejście od zieleni do czerwieni, uwzględniając całą pośrednią gamę kolorów.

Typowa różnica napięcia przewodzenia w dwukolorowych diodach LED wynosi 0,25 V (czerwona świeci przy niższym napięciu). To właśnie ta różnica określa obszar całkowitego przejścia między kolorem zielonym i czerwonym.

Zatem pomimo swojej prostoty obwód pozwala z wyprzedzeniem wiedzieć, że bateria zaczęła się wyczerpywać. Dopóki napięcie akumulatora wynosi 3,25 V lub więcej, świeci się zielona dioda LED. W przedziale od 3,00 do 3,25 V kolor czerwony zaczyna mieszać się z zielonym – im bliżej 3,00 V, tym bardziej czerwony. I wreszcie przy 3 V świeci się tylko czysta czerwień.

Wadą układu jest złożoność doboru diod Zenera w celu uzyskania wymaganego progu zadziałania, a także stały pobór prądu wynoszący około 1 mA. Cóż, możliwe jest, że osoby niewidome na kolory nie docenią tego pomysłu ze zmianą kolorów.

Nawiasem mówiąc, jeśli umieścisz w tym obwodzie inny typ tranzystora, można go zmusić do działania w odwrotny sposób - przejście z zielonego na czerwony nastąpi, wręcz przeciwnie, jeśli napięcie wejściowe wzrośnie. Oto zmodyfikowany schemat:

Opcja nr 2

Poniższy obwód wykorzystuje układ TL431, który jest precyzyjnym regulatorem napięcia.

Próg odpowiedzi jest określony przez dzielnik napięcia R2-R3. Przy wartościach wskazanych na schemacie wynosi ono 3,2 V. Gdy napięcie akumulatora spadnie do tej wartości, mikroukład przestaje omijać diodę LED i zapala się. Będzie to sygnał, że całkowite rozładowanie akumulatora jest już bardzo blisko (minimalne dopuszczalne napięcie na jednym banku litowo-jonowym wynosi 3,0 V).

Jeżeli do zasilania urządzenia używany jest akumulator składający się z kilku baterii akumulatorów litowo-jonowych połączonych szeregowo, to powyższy obwód należy podłączyć do każdego banku oddzielnie. Lubię to:

Aby skonfigurować obwód, zamiast akumulatorów podłączamy regulowany zasilacz i dobieramy rezystor R2 (R4), aby dioda LED zaświeciła się wtedy, kiedy tego potrzebujemy.

Opcja nr 3

A oto prosty obwód wskaźnika rozładowania akumulatora litowo-jonowego wykorzystujący dwa tranzystory:
Próg zadziałania ustalają rezystory R2, R3. Stare radzieckie tranzystory można zastąpić BC237, BC238, BC317 (KT3102) i BC556, BC557 (KT3107).

Opcja nr 4

Obwód z dwoma tranzystorami polowymi, który dosłownie zużywa mikroprądy w trybie czuwania.

Gdy obwód jest podłączony do źródła zasilania, napięcie dodatnie na bramce tranzystora VT1 jest generowane za pomocą dzielnika R1-R2. Jeżeli napięcie jest wyższe niż napięcie odcięcia tranzystora polowego, otwiera się i przyciąga bramkę VT2 do masy, zamykając ją w ten sposób.

W pewnym momencie, gdy akumulator się rozładowuje, napięcie usunięte z dzielnika staje się niewystarczające do odblokowania VT1 i zamyka się. W rezultacie na bramce drugiego przełącznika polowego pojawia się napięcie zbliżone do napięcia zasilania. Otwiera się i zapala diodę LED. Świecąca dioda LED sygnalizuje nam, że akumulator należy naładować.

Zrobią to dowolne tranzystory n-kanałowe z niskim napięciem odcięcia (im niższe, tym lepiej). Wydajność 2N7000 w tym obwodzie nie została przetestowana.

Opcja nr 5

Na trzech tranzystorach:

Myślę, że schemat nie wymaga objaśnień. Dzięki dużemu współczynnikowi. wzmocnienie trzech stopni tranzystorowych obwód działa bardzo wyraźnie - między zapaloną i nieświecącą diodą LED wystarcza różnica 1 setnej wolta. Pobór prądu przy włączonej sygnalizacji wynosi 3 mA, gdy dioda LED jest zgaszona – 0,3 mA.

Pomimo nieporęcznego wyglądu obwodu gotowa płytka ma dość skromne wymiary:

Z kolektora VT2 można pobrać sygnał umożliwiający podłączenie obciążenia: 1 - dozwolone, 0 - wyłączone.

Tranzystory BC848 i BC856 można zastąpić odpowiednio BC546 i BC556.

Opcja nr 6

Podoba mi się ten obwód, ponieważ nie tylko włącza wskazanie, ale także odcina obciążenie.

Szkoda tylko, że sam obwód nie odłącza się od akumulatora, nadal zużywając energię. A dzięki stale świecącej diodzie LED bardzo dużo zjada.

Zielona dioda LED pełni w tym przypadku rolę referencyjnego źródła napięcia, pobierając prąd o natężeniu około 15-20 mA. Aby pozbyć się tak żarłocznego elementu, zamiast źródła napięcia odniesienia można zastosować ten sam TL431, podłączając go według następującego schematu*:

*podłącz katodę TL431 do drugiego pinu LM393.

Opcja nr 7

Obwód wykorzystujący tzw. monitory napięcia. Nazywa się je również nadzorcami i detektorami napięcia. Są to wyspecjalizowane mikroukłady zaprojektowane specjalnie do monitorowania napięcia.

Oto na przykład obwód, który zapala diodę LED, gdy napięcie akumulatora spadnie do 3,1 V. Zmontowany na BD4731.

Zgadzam się, to nie może być prostsze! BD47xx ma wyjście typu otwarty kolektor i samoogranicza prąd wyjściowy do 12 mA. Pozwala to na bezpośrednie podłączenie do niego diody LED, bez ograniczania rezystorów.

Podobnie możesz zastosować dowolny inny nadzorca do dowolnego innego napięcia.

Oto kilka dodatkowych opcji do wyboru:

przy 3,08 V: TS809CXD, TCM809TENB713, MCP103T-315E/TT, CAT809TTBI-G;
przy 2,93 V: MCP102T-300E/TT, TPS3809K33DBVRG4, TPS3825-33DBVT, CAT811STBI-T3;
Seria MN1380 (lub 1381, 1382 - różnią się jedynie obudową). Do naszych celów najlepiej nadaje się opcja z otwartym odpływem, o czym świadczy dodatkowa cyfra „1” w oznaczeniu mikroukładu - MN13801, MN13811, MN13821. Napięcie odpowiedzi jest określone przez indeks literowy: MN13811-L wynosi dokładnie 3,0 V.

Możesz także wziąć radziecki odpowiednik - KR1171SPkhkh:

W zależności od oznaczenia cyfrowego napięcie detekcji będzie różne:

Sieć napięciowa nie nadaje się zbytnio do monitorowania akumulatorów litowo-jonowych, ale nie sądzę, że warto całkowicie dyskontować ten mikroukład.

Niezaprzeczalnymi zaletami obwodów monitorowania napięcia są wyjątkowo niski pobór mocy po wyłączeniu (jednostki, a nawet ułamki mikroamperów), a także ich wyjątkowa prostota. Często cały obwód pasuje bezpośrednio do zacisków LED:

Aby sygnalizacja rozładowania była jeszcze bardziej zauważalna, wyjście czujnika napięcia można załadować na migającą diodę LED (np. seria L-314). Lub zmontuj sam prosty „migacz”, używając dwóch tranzystorów bipolarnych.

Poniżej pokazano przykład gotowego obwodu, który informuje o niskim stanie baterii za pomocą migającej diody LED:

Kolejny obwód z migającą diodą LED zostanie omówiony poniżej.

Opcja nr 8

Fajny obwód, który powoduje miganie diody LED, jeśli napięcie na baterii litowej spadnie do 3,0 V:

Obwód ten powoduje miganie bardzo jasnej diody LED z cyklem pracy 2,5% (tj. długa przerwa – krótki błysk – ponownie pauza). Pozwala to obniżyć pobór prądu do absurdalnych wartości – w stanie wyłączonym obwód pobiera 50 nA (nano!), a w trybie migania diody LED – tylko 35 µA. Czy możecie polecić coś bardziej ekonomicznego? Ledwie.

Jak widać działanie większości obwodów kontroli rozładowania sprowadza się do porównania określonego napięcia odniesienia z napięciem kontrolowanym. Następnie różnica ta jest wzmacniana i włącza/wyłącza diodę LED.

Zazwyczaj stopień tranzystorowy lub wzmacniacz operacyjny podłączony do obwodu komparatora służy jako wzmacniacz różnicy między napięciem odniesienia a napięciem na baterii litowej.

Ale jest inne rozwiązanie. Elementy logiczne - falowniki - mogą służyć jako wzmacniacz. Tak, to niekonwencjonalne użycie logiki, ale działa. Podobny schemat pokazano w poniższej wersji.

Opcja nr 9

Schemat obwodu dla 74HC04.

Napięcie robocze diody Zenera musi być niższe niż napięcie odpowiedzi obwodu. Na przykład możesz wziąć diody Zenera o napięciu 2,0–2,7 wolta. Dokładna regulacja progu odpowiedzi jest ustawiana przez rezystor R2.

Obwód pobiera około 2 mA z akumulatora, dlatego należy go również włączyć po wyłączniku zasilania.

Opcja nr 10

To nawet nie jest wskaźnik rozładowania, a raczej cały woltomierz LED! Liniowa skala złożona z 10 diod LED daje jasny obraz stanu baterii. Cała funkcjonalność jest zaimplementowana w jednym chipie LM3914:

Dzielnik R3-R4-R5 ustala dolny (DIV_LO) i górny (DIV_HI) próg napięcia. Przy wartościach wskazanych na schemacie świecenie górnej diody LED odpowiada napięciu 4,2 V, a gdy napięcie spadnie poniżej 3 V, ostatnia (dolna) dioda LED zgaśnie.

Podłączając 9. pin mikroukładu do masy, możesz przełączyć go w tryb punktowy. W tym trybie świeci się zawsze tylko jedna dioda odpowiadająca napięciu zasilania. Jeśli zostawimy to jak na schemacie to zaświeci się cała gama diod, co jest nieracjonalne z ekonomicznego punktu widzenia.

W przypadku diod LED należy używać wyłącznie diod czerwonych, ponieważ... mają najniższe napięcie stałe podczas pracy. Jeśli na przykład weźmiemy niebieskie diody LED, to jeśli akumulator spadnie do 3 woltów, najprawdopodobniej w ogóle się nie zaświecą.

Sam chip pobiera około 2,5 mA plus 5 mA na każdą zapaloną diodę LED.

Wadą obwodu jest brak możliwości indywidualnego dostosowania progu zapłonu każdej diody LED. Można ustawić tylko wartości początkowe i końcowe, a wbudowany w chip dzielnik podzieli ten przedział na równe 9 segmentów. Ale, jak wiadomo, pod koniec rozładowania napięcie na akumulatorze zaczyna bardzo szybko spadać. Różnica między akumulatorami rozładowanymi o 10% i 20% może wynosić dziesiąte części wolta, ale jeśli porównasz te same akumulatory, rozładowane tylko w 90% i 100%, zobaczysz różnicę rzędu całego wolta!

Typowy wykres rozładowania akumulatora litowo-jonowego pokazany poniżej wyraźnie pokazuje tę okoliczność:

Dlatego używanie skali liniowej do wskazania stopnia rozładowania akumulatora nie wydaje się zbyt praktyczne. Potrzebujemy obwodu, który pozwoli nam ustawić dokładne wartości napięcia, przy których zaświeci się konkretna dioda LED.

Pełną kontrolę nad momentem włączenia diod LED daje przedstawiony poniżej obwód.

Opcja nr 11

Obwód ten jest 4-cyfrowym wskaźnikiem akumulatora/napięcia akumulatora. Zaimplementowano na czterech wzmacniaczach operacyjnych zawartych w chipie LM339.

Obwód działa do napięcia 2 woltów i zużywa mniej niż miliamper (nie licząc diody LED).

Oczywiście, aby odzwierciedlić rzeczywistą wartość zużytej i pozostałej pojemności akumulatora, należy podczas konfigurowania obwodu wziąć pod uwagę krzywą rozładowania użytego akumulatora (biorąc pod uwagę prąd obciążenia). Umożliwi to ustawienie precyzyjnych wartości napięcia odpowiadających np. 5%-25%-50%-100% pojemności resztkowej.

Opcja nr 12

I oczywiście najszersze możliwości otwierają się przy zastosowaniu mikrokontrolerów z wbudowanym źródłem napięcia odniesienia i wejściem ADC. Tutaj funkcjonalność jest ograniczona jedynie wyobraźnią i umiejętnościami programowania.

Jako przykład podamy najprostszy obwód na kontrolerze ATMega328.

Chociaż tutaj, aby zmniejszyć rozmiar płytki, lepiej byłoby wziąć 8-nożny ATTiny13 w pakiecie SOP8. Wtedy byłoby absolutnie cudownie. Ale niech to będzie twoja praca domowa.

Dioda LED jest trójkolorowa (z paska LED), ale zastosowano tylko kolor czerwony i zielony.

Gotowy program (szkic) można pobrać pod tym linkiem.

Program działa w następujący sposób: co 10 sekund odpytywane jest napięcie zasilania. Na podstawie wyników pomiarów MK steruje diodami LED za pomocą PWM, co pozwala uzyskać różne odcienie światła poprzez zmieszanie kolorów czerwonego i zielonego.

Świeżo naładowany akumulator daje około 4,1V - zapala się zielona kontrolka. Podczas ładowania na akumulatorze występuje napięcie 4,2 V, a zielona dioda LED miga. Gdy tylko napięcie spadnie poniżej 3,5 V, czerwona dioda LED zacznie migać. Będzie to sygnał, że akumulator jest już prawie wyczerpany i czas go naładować. W pozostałym zakresie napięcia wskaźnik zmieni kolor z zielonego na czerwony (w zależności od napięcia).

Opcja nr 13

Cóż, na początek proponuję opcję przerobienia standardowej płytki zabezpieczającej (nazywane są one również kontrolerami ładowania i rozładowania), zamieniając ją we wskaźnik rozładowanego akumulatora.

Płytki te (moduły PCB) są wydobywane ze starych baterii telefonów komórkowych na skalę niemal przemysłową. Po prostu podnosisz wyrzuconą baterię telefonu komórkowego na ulicy, wypatrosz ją i tablica jest w twoich rękach. Pozbądź się wszystkiego innego zgodnie z przeznaczeniem.

Uwaga!!! Istnieją płytki wyposażone w zabezpieczenie przed nadmiernym rozładowaniem przy niedopuszczalnie niskim napięciu (2,5 V i poniżej). Dlatego ze wszystkich posiadanych płytek należy wybrać tylko te egzemplarze, które działają przy odpowiednim napięciu (3,0-3,2 V).

Najczęściej płytka PCB wygląda tak:

Mikroassembly 8205 to dwa miliomowe urządzenia polowe zmontowane w jednej obudowie.

Dokonując pewnych zmian w obwodzie (pokazany na czerwono), otrzymamy doskonały wskaźnik rozładowania akumulatora litowo-jonowego, który po wyłączeniu praktycznie nie pobiera prądu.

Ponieważ tranzystor VT1.2 jest odpowiedzialny za odłączenie ładowarki od zestawu akumulatorów podczas przeładowania, jest on zbędny w naszym obwodzie. Dlatego całkowicie wyeliminowaliśmy ten tranzystor z działania, przerywając obwód drenu.

Rezystor R3 ogranicza prąd płynący przez diodę LED. Jego rezystancję należy tak dobrać, aby świecenie diody było już zauważalne, ale pobierany prąd nie był jeszcze zbyt duży.

Nawiasem mówiąc, możesz zapisać wszystkie funkcje modułu zabezpieczającego, a sygnalizację wykonać za pomocą osobnego tranzystora sterującego diodą LED. Oznacza to, że wskaźnik zaświeci się jednocześnie z wyłączeniem akumulatora w momencie rozładowania.

Zamiast 2N3906 wystarczy dowolny tranzystor pnp małej mocy, który masz pod ręką. Samo lutowanie bezpośrednio diody LED nie będzie działać, ponieważ... Prąd wyjściowy mikroukładu sterującego przełącznikami jest za mały i wymaga wzmocnienia.

Proszę wziąć pod uwagę fakt, że same obwody wskaźnika rozładowania zużywają energię akumulatora! Aby uniknąć niedopuszczalnego rozładowania, należy podłączyć obwody wskaźników za wyłącznikiem zasilania lub zastosować obwody zabezpieczające, które zapobiegają głębokiemu rozładowaniu.

Jak nietrudno się domyślić, obwody można wykorzystać odwrotnie – jako wskaźnik naładowania.

electro-shema.ru

Wskaźnik umożliwiający sprawdzanie i monitorowanie poziomu naładowania akumulatora

Jak zrobić prosty wskaźnik napięcia dla akumulatora 12V, który jest używany w samochodach, skuterach i innym sprzęcie. Po zrozumieniu zasady działania obwodu wskaźnika i przeznaczenia jego części, obwód można dostosować do prawie każdego typu akumulatora, zmieniając parametry odpowiednich elementów elektronicznych.

Nie jest tajemnicą, że konieczne jest kontrolowanie rozładowania akumulatorów, ponieważ mają one napięcie progowe. Jeśli akumulator zostanie rozładowany poniżej napięcia progowego, to znaczna część jego pojemności zostanie utracona, w efekcie nie będzie w stanie wytworzyć deklarowanego prądu, a zakup nowego nie jest tanią przyjemnością.

Schemat obwodu ze wskazanymi w nim wartościami da przybliżoną informację o napięciu na zaciskach akumulatora za pomocą trzech diod LED. Diody LED mogą mieć dowolny kolor, ale zaleca się stosowanie tych pokazanych na zdjęciu; dadzą one jaśniejszy obraz stanu baterii (zdjęcie 3).

Jeśli świeci się zielona dioda LED, napięcie akumulatora mieści się w normalnych granicach (od 11,6 do 13 woltów). Świeci na biało – napięcie wynosi 13 V lub więcej. Gdy świeci się czerwona dioda LED, należy odłączyć obciążenie, akumulator należy naładować prądem 0,1 A. Ponieważ napięcie akumulatora jest niższe niż 11,5 V, akumulator jest rozładowany o ponad 80%.

Uwaga, podane wartości są przybliżone, mogą występować różnice, wszystko zależy od charakterystyki elementów zastosowanych w obwodzie.

Diody LED użyte w obwodzie mają bardzo niski pobór prądu, poniżej 15(mA). Tym, którzy nie są z tego zadowoleni, można w szczelinę włożyć przycisk zegara, w tym przypadku akumulator zostanie sprawdzony poprzez włączenie przycisku i analizę koloru świecącej diody. Płytkę należy zabezpieczyć przed wodą i przymocować do akumulatora . Rezultatem jest prymitywny woltomierz ze stałym źródłem energii; stan akumulatora można sprawdzić w dowolnym momencie.

Płytka jest bardzo mała - 2,2 cm. Układ Im358 jest zastosowany w obudowie DIP-8, dokładność precyzyjnych rezystorów wynosi 1%, z wyjątkiem ograniczników prądu. Można zamontować dowolne diody LED (3 mm, 5 mm) o prądzie 20 mA.

Sterowanie przeprowadzono przy pomocy zasilacza laboratoryjnego na stabilizatorze liniowym LM 317, urządzenie pracuje wyraźnie, mogą świecić jednocześnie dwie diody LED. Do precyzyjnego strojenia zaleca się stosowanie rezystorów dostrajających (zdjęcie 2), za ich pomocą można możliwie najdokładniej wyregulować napięcia, przy których świecą diody LED. Działanie obwodu wskaźnika poziomu naładowania akumulatora. Główną częścią jest mikroukład LM393 lub LM358 (analogi KR1401CA3 / KF1401CA3), który zawiera dwa komparatory (zdjęcie 5).

Jak widać (zdjęcie 5) nóg jest osiem, cztery i osiem to zasilanie, reszta to wejścia i wyjścia komparatora. Przyjrzyjmy się zasadzie działania jednego z nich, są trzy wyjścia, dwa wejścia (bezpośrednie (nieodwracające) „+” i jedno odwracające „-”). Napięcie odniesienia jest podawane na wejście odwracające „+” (porównuje się z nim napięcie podawane na wejście odwracające „-”). Jeżeli napięcie stałe jest większe niż napięcie na wejściu odwracającym, na wyjściu pojawi się (-) moc , w przypadku gdy jest odwrotnie (napięcie na odwracaniu jest większe niż na bezpośrednim) na wyjściu mocy (+).

Dioda Zenera jest podłączona w obwodzie odwrotnie (anoda do (-) katoda do (+)), ma, jak mówią, prąd roboczy, dzięki czemu dobrze się ustabilizuje, spójrz na wykres (zdjęcie 7).

W zależności od napięcia i mocy diod Zenera prąd jest różny; dokumentacja wskazuje prąd minimalny (Iz) i prąd maksymalny (Izm) stabilizacji. Konieczne jest wybranie żądanego w określonym przedziale, chociaż minimum będzie wystarczające; rezystor umożliwi osiągnięcie wymaganej wartości prądu.

Spójrzmy na obliczenia: całkowite napięcie wynosi 10 V, dioda Zenera jest zaprojektowana na 5,6 V, mamy 10-5,6 = 4,4 V. Zgodnie z dokumentacją min Ist = 5 mA. W rezultacie mamy R = 4,4 V / 0,005 A = 880 Ohm. Możliwe są niewielkie odchylenia rezystancji rezystora, nie jest to znaczące, głównym warunkiem jest prąd co najmniej Iz.

Dzielnik napięcia zawiera trzy rezystory 100 kOhm, 10 kOhm, 82 kOhm. Na tych elementach pasywnych „osiada” określone napięcie, które następnie podawane jest na wejście odwracające.

Napięcie zależy od poziomu naładowania akumulatora. Układ działa następująco: dioda Zenera ZD1 5V6 dostarcza na wejścia bezpośrednie napięcie 5,6 V (napięcie odniesienia porównywane jest z napięciem na wejściach niebezpośrednich).

W przypadku poważnego rozładowania akumulatora, na pośrednie wejście pierwszego komparatora zostanie przyłożone napięcie mniejsze niż napięcie wejściowe bezpośrednie. Wyższe napięcie zostanie także podane na wejście drugiego komparatora.

W rezultacie pierwszy da na wyjściu „-”, drugi „+”, zaświeci się czerwona dioda LED.

Zielona dioda LED zaświeci się, jeśli pierwszy komparator wyświetli „+”, a drugi „-”. Biała dioda LED zaświeci się, jeżeli dwa komparatory podają na wyjściu znak „+”; z tego samego powodu możliwe jest jednoczesne zapalenie się zielonej i białej diody LED.