3 простые схемы контроля напряжения батареи

В посте описаны 3 простых схемы контроля заряда аккумулятора или схемы состояния аккумулятора. Первая конструкция представляет собой четырехступенчатую схему контроля напряжения на светодиодах с использованием универсальной микросхемы LM324. Идея была предложена г-жой Пияли.

Технические характеристики

У меня есть проект, не могли бы вы мне помочь:
1. В основном это схема индикатора напряжения датчика напряжения батареи.
2. Выходной сигнал трансформатора составляет 6 В, 12 В, 24 В соответственно, в зависимости от поставляемого входа. O / p - это A.C.
3. Преобразуя его в постоянный ток, я должен спроектировать схему, которая будет определять и отображать напряжение o / p с помощью цветных светодиодных ламп. Такие как,
Синий светодиод - 6В
Зеленый светодиод - 12В
Красный светодиод - 24В
4. Схема должна быть по возможности компактной.
.
Запрос:
1. следует ли использовать схему компаратора?
2. как определить разницу. уровни напряжения?
3. Требуется реле?
.
Пожалуйста, подумайте как можно раньше.

1) Дизайн

В предлагаемой схеме контроля напряжения аккумуляторной батареи с использованием 4 светодиодов используются компараторы в виде операционные усилители на микросхеме LM324 .

Эта ИС гораздо универсальна, чем другие аналоги операционных усилителей, благодаря более высокому уровню допуска напряжения и наличию четырех операционных усилителей в одном корпусе.

В предлагаемой схеме светодиодного монитора / индикатора напряжения аккумуляторной батареи были использованы все четыре операционных усилителя, хотя некоторые из них могут быть исключены, если они не требуются или в зависимости от технических характеристик отдельных пользователей.

Как видно из принципиальной схемы, конфигурация проста, но результат слишком эффективен.

Здесь инвертирующий контакты всех четырех усилителей зажаты до фиксированного опорного уровня определяется значением стабилитрон, который не является критическим и может быть любое значение, близкое к предлагаемому один в списке деталей.

Неинвертирующие контакты oipamp сконфигурированы как входы датчиков и оканчиваются переменными резисторами или предустановками.

Как отрегулировать пороги

Предустановку следует настраивать следующим образом:

Изначально держите все рычаги ползунка предустановок смещенными к заземленному концу, чтобы потенциал на неинвертирующих контактах стал нулевым.

Используя регулируемый источник питания, подайте на схему первое контролируемое напряжение, начиная с самого низкого значения.

Отрегулируйте P1 так, чтобы на указанном выше уровне только загорался белый светодиод. Закрепите P1 с помощью клея.

Затем подайте второе более высокое напряжение или увеличьте напряжение до следующего уровня, который необходимо контролировать, и отрегулируйте P2 так, чтобы желтые светодиоды просто загорались. Это должно немедленно выключить белый светодиод.

Аналогичным образом поступают с P3 и P4. Печать всех предустановок после их установки.

Показанная схема индикатора батареи сконфигурирована в режиме «точки», что означает, что в любой момент светится только один светодиод, указывающий на соответствующий уровень напряжения.

Если вы хотите, чтобы он реагировал в режиме «гистограммы», просто отключите катоды всех светодиодов от существующих точек и соедините их все с землей или отрицательной линией.

Принципиальная электрическая схема

Список деталей для цепи монитора состояния батареи

• R1 --- R4 = 6K8
• R5 = 10 тыс.
• P1 --- P4 = 10k предустановок
• A1 ---- A4 = LM 324
• z1 = 3,3 В стабилитрон
• Светодиоды = 5 мм, цвет по индивидуальному желанию.

2) Изменение вышеуказанных 4 индикаторов состояния батареи с мигающими светодиодами

Вышеупомянутый 4-х светодиодный индикатор состояния батареи может быть соответствующим образом модифицирован для включения его с помощью мигающих светодиодных индикаторов, как показано на следующей диаграмме:

• R1 = 2k2
• R2 = 100 Ом
• Светодиод = 20 мА, тип 5 мм
• C1 = от 100 мкФ до 470 мкФ в зависимости от предпочтительной скорости мигания

В статье показан простой метод использования микросхемы LM3915 для мониторинга напряжения батареи от 1,5 В до 24 В за 10 дискретных шагов с использованием 10 светодиодных индикаторов.

3) Использование микросхемы LM3915 для 10-ступенчатой ​​функции

Третья схема, описанная ниже, позволяет вам точно визуализировать, какое напряжение имеет ваша батарея в любой конкретный момент во время зарядки.

В LM3915 - это, по сути, 10-ступенчатая схема драйвера светодиода в режиме точка / полоса. который обеспечивает последовательный 10-шаговый светодиодный дисплей, соответствующий изменяющимся уровням напряжения, установленным на его выводе # 5 входа сигнала.

Этот вход может быть настроен на любой уровень напряжения от 1 до 35 В для получения соответствующего последовательного считывания напряжений, подаваемых на этот вывод.

В предлагаемой 10-ступенчатой ​​схеме индикатора и контроля заряда батареи мы предполагаем, что батарея имеет напряжение 12 В, которое необходимо контролировать, функционирование схемы можно понимать следующим образом для вышеупомянутого условия:

Транзистор на правом конце сконфигурирован как эмиттерный повторитель, воспроизводящий сильноточный стабилитрон с постоянным напряжением, установленным на 3 В.

Это необходимо для того, чтобы светодиоды не потребляли чрезмерный ток, излишне нагревая ИС.

Напряжение батареи также подается на вывод № 5 через сеть делителя напряжения, состоящую из резистора 10 кОм и предварительно установленного 10 кОм.

Все выходы ИС соединены с 10 отдельными светодиодами для получения необходимых 10 индикаторов шагов. Цвет светодиодов может быть любым.

Как установить описанную выше схему индикатора состояния батареи.

1. Все очень просто.
2. Подайте уровень напряжения полной зарядки в точке, обозначенной «к плюсу аккумулятора», и к земле.
3. Теперь отрегулируйте предустановку так, чтобы последний светодиод просто загорался при этом уровне напряжения.
4. Выполнено! Теперь ваша схема готова.
5. Для калибровки просто разделите вышеупомянутый уровень полного заряда на 10.
6. В данном случае предположим, что полный уровень заряда составляет 15 В, тогда 15/10 = 1,5 В, что означает, что каждый светодиод будет соответствовать приращению 1,5 В. Например, если 8-й светодиод просто включен, это будет означать 1,5 x 7 = 10,5 В, 8-й светодиод = 12 В, 9-й светодиод = 13,5 В и так далее.
7. Точно так же схему можно использовать с любой батареей, и ее просто необходимо настроить в соответствии с приведенными выше рекомендациями для достижения предлагаемого 10-ступенчатого мониторинга уровня заряда батареи.

Принципиальная электрическая схема

Цепь контроля напряжения автомобильного аккумулятора

Первую концепцию, описанную выше, также можно изменить как автомобильный вольтметр с 4 светодиодами, который позволит нам непрерывно контролировать уровень напряжения аккумуляторной батареи нашего автомобиля в любой момент.

Основные особенности

Для достижения вышеупомянутой функции он должен быть размещен где-нибудь на приборной панели автомобиля так, чтобы группа из 4 светодиодов оставалась выступающей, каждый с этикеткой, указывающей напряжение батареи, имеющееся в данный момент.

- Первые светодиодные фонари с батареей 11В
- 1-й и 2-й светодиоды загораются от аккумулятора 12В
- 1-й, 2-й и 3-й светодиоды горят при батарее 13В
- 1-й, 2-й, 3-й и 4-й (все) светодиоды горят от аккумулятора 14В

Операционные детали

Когда напряжение аккумулятора падает до 11 или 12 вольт, может потребоваться зарядка. Если его около 13 вольт, он в приемлемом состоянии. При 14 вольт он полностью заряжен. Цвета светодиодов указывают на это состояние.

Основными компонентами схемы являются всего несколько операционных усилителей, используемых в качестве компараторов.

Инвертирующие входы этих операционных систем устанавливаются на фиксированные опорные напряжения: 5.1, 4.8, 4.4, 4.1 с использованием стабилитрона D1 и резисторной цепи: R1, R2, R3 и потенциометра VR.

Потенциометр VR используется для внесения незначительных изменений в указанные выше значения напряжения, которые могут изменяться из-за неточных значений резисторов.

Напряжение аккумулятора подается на неинвертирующие входы операционных усилителей через показанные схемы делителей напряжения, образованные выводами R4 и R6.

В зависимости от напряжения батареи, напряжение на неинвертирующем выводе будет изменяться и приведет к повышению уровня напряжения на выходе компаратора, активируя соответствующий светодиод для необходимых индикаций.

Принципиальная электрическая схема

Список деталей для схемы

- IC1: LM324 интегрированная (четыре операционных усилителя в одной интегральной схеме)
- D1: стабилитрон 3,3 В, 1/4 Вт
- D2 = D3 = D4 = D5: диоды LED (2 красных, 1 желтый или желтый, 1 зеленый)

- R1 = 1К
- R2 ..... R6: все предустановки 1K

+12 В: автомобильный аккумулятор, напряжение которого должно измеряться