W artykule wyjaśniono obwód wskaźnika stanu akumulatora, który może być również używany jako obwód wskaźnika błędu ładowania akumulatora. Pomysł został zgłoszony przez pana Faizana.

Projektowanie

Przedstawiona tutaj idea dba o wszystkie parametry potrzebne do idealnego i bezpiecznego ładowania akumulatora.

Nawiązując do pokazanego obwodu wskaźnika awarii ładowania akumulatora, jego konstrukcję można zrozumieć za pomocą następujących punktów:

Układ scalony LM3915, który jest układem sterownika wyświetlacza LED kropkowo-słupkowego, stanowi główny moduł wskaźnika ładowania obwodu. Pin5 jest wejściem czujnikowym, rosnące napięcie akumulatora jest wykrywane na tym pinie, a układ scalony reaguje na to, wytwarzając proporcjonalną sekwencję Oświetlenie LED na 10 wyjściach, jak pokazano na 10 podłączonych diodach LED.

Można również zobaczyć układ scalony LM317 podłączony na wejściu obwodu, jest on podłączony jako generator prądu stałego, dzięki czemu obwód jest w stanie wytwarzać bezbłędne wskazania i operacje niezależnie od poziomu prądu wejściowego. Rx jest odpowiednio dobrane, aby umożliwić to poprawnie.

Schemat obwodu

Po włączeniu zasilania kondensator 100 uF / 25 V na ustawieniu pin5 układu scalonego chwilowo uziemia pin5, tak że wszystkie wyjścia układu scalonego zaczynają się od pozostania wyłączonym.

Jest to ważne, aby upewnić się, że TIP122 jest w stanie zainicjować proces ładowania, a BC557 jest powstrzymany przed przypadkowym włączeniem ze względu na początkowe przepięcia.

Po naładowaniu 100 uF pin5 może wykryć rzeczywiste napięcie wykorzystywane przez akumulator podczas ładowania, które zwykle powinno wynosić około 3 do 3,3 V dla całkowicie rozładowanego akumulatora litowo-jonowego 3,7 V.

“do czego służy regulator napięcia? ”

W tym przypadku każda dioda LED może być ustawiona tak, aby wskazywała przyrost o 0,42 V, co oznacza, że świecenie dziesiątej diody LED wskazuje 4,2 V, co można przyjąć jako wskazanie pełnego naładowania akumulatora.

Oznacza to również, że podczas włączania zasilania 7 diod LED musi się świecić, aby wskazać prawidłowy poziom rozładowania akumulatora i proces ładowania.

Mniej niż 7 zapalonych diod LED wskazywałoby na źle rozładowany akumulator lub uszkodzony akumulator zużywający nadmiar prądu niż podany zakres.

Gdy wszystkie diody LED zapalają się podczas włączania zasilania, oznacza to, że akumulator jest w pełni naładowany lub akumulator nie ładuje się i jest uszkodzony.

W normalnych warunkach około 7/8 diod LED powinno świecić się przy włączonym zasilaniu, a gdy napięcie akumulatora wzrasta w wyniku ładowania, diody LED powinny również sekwencyjnie świecić kolejno ósmą, dziewiątą i dziesiątą diodą LED.

Po zaświeceniu się dziesiątej diody LED niski poziom logiczny jest wysyłany do podstawy TIP122, która jest teraz zablokowana przed odchyleniem podstawy, a tym samym napięcie ładowania do akumulatora jest odcięte, wyłączając napięcie ładowania akumulatora.

Niska logika z 10-tego pinu jest również wysyłana do podstawy pokazanego BC557, który przewodzi i łączy pin5 układu scalonego bezpośrednio z zasilaniem 5 V, upewniając się, że 10 dioda LED zostanie zatrzaśnięta i sytuacja jest zablokowana do momentu wyłączenia i włączenia zasilania do dalszych działań.

Jak założyć obwód

To najprostsza część projektu.

Początkowo nie podłączaj żadnej baterii we wskazanych punktach.

Zastosuj precyzyjne 4,2V na wejściu.

Teraz zacznij regulować ustawienie pin5 tak, aby diody LED świeciły się sekwencyjnie, a dziesiąta dioda LED świeciła jasno.

Zapieczętuj peset po potwierdzeniu.

Twój obwód wskaźnika błędu ładowania akumulatora jest teraz ustawiony na proponowane wskazania awarii akumulatora, a także wskazania poziomu naładowania.

Wskaźnik awarii akumulatora Obwód wykorzystujący migającą diodę LED.

Poniższa aktualizacja przedstawia prostszą konstrukcję, która może służyć do wskazywania nieprawidłowego działania ładowania akumulatora za pomocą migającej diody LED

Początkowo można założyć, że oba wyjścia opamp są niskie, jeśli akumulator jest rozładowany poniżej 11 V, zostanie to zasygnalizowane szybkim miganiem diody LED. Aby uzyskać to szybkie miganie, należy ustawić C1.

Dolne wzmacniacze operacyjne są ustawiane za pomocą presetu pin5 tak, że gdy podłączony akumulator 12 V osiągnie około 12,5 V, jego pin wyjściowy staje się wysoki, gdy to się stanie, BC547 wyzwala i dodaje kondensator C2 o wysokiej wartości równolegle z C1, spowalniając znacznie szybkość migania i wskazując, że akumulator wszedł w następną górną fazę ładowania, a także, że akumulator jest dobry i dobrze przyjmuje ładunek.

Gdy bateria nadal się ładuje i osiąga poziom napięcia około 14 V, górny wzmacniacz operacyjny, który jest ustawiony za pomocą ustawienia pin3 do wyzwalania w tym momencie, wyzwala i generuje wysoki na podłączonej diodzie LED, zatrzymując miganie i zapalając ją na stałe.

Gdy to nastąpi, użytkownik może założyć, że bateria osiągnęła optymalny poziom naładowania i może wyjąć ją z ładowarki.

“jak zmierzyć kondensator multimetrem ”

Jak wskazywana jest awaria baterii

1) Jeśli dioda LED miga szybko, początkowo wskazywałoby, że podłączony akumulator jest nadmiernie rozładowany, jednak ten stan powinien ulec poprawie, a dioda LED powinna przejść w powolne miganie po około godzinie, w zależności od stanu akumulatora. Jeśli tak się nie stanie, można założyć, że akumulator nie przyjmuje ładunku z powodu wewnętrznego uszkodzenia lub zwarcia.

2) Jeśli dioda LED świeci się w sposób ciągły po włączeniu zasilania, wskazywałoby to wyraźnie na wadliwy akumulator, który może być całkowicie nieaktywny wewnętrznie i nie może przyjmować żadnego prądu.

Objaśniony powyżej obwód wskaźnika błędu ładowania akumulatora można ulepszyć w celu automatycznego odcięcia nadmiernego ładowania poprzez pewne modyfikacje, jak pokazano na poniższym schemacie:

Podczas konfigurowania dwóch presetów upewnij się, że łącze 100K pozostaje odłączone w górnym wzmacniaczu operacyjnym.

Po ustawieniu progów łącze 100k można ponownie podłączyć do pozycji.

Obwód nie zainicjuje się, dopóki akumulator nie zostanie podłączony, dlatego należy najpierw podłączyć ładowany akumulator, a następnie włączyć zasilanie.

W przypadku akumulatora 3,7 V zener 4,7 V należy wymienić na dwa

Trochę dogłębne badanie pokazuje, że w powyższym obwodzie C2 nie będzie miał ścieżki rozładowania przez podłączony BC547 i dlatego nie pomoże spowolnić oscylacji, gdy dolny wzmacniacz operacyjny jest w stanie aktywnym.

Prawidłową implementację powyższej koncepcji można prawdopodobnie wykonać przy użyciu transoptora, jak pokazano na poniższym rysunku.

Tutaj zamiast celować w kondensator wyznaczający częstotliwość C2, odpowiednik rezystora jest wybierany do zamierzonego sterowania częstotliwością i szybkością migania diody LED: