Схема led индикатора уровня заряда акб: Страница не найдена – Светодиод Инфо

Содержание

Индикатор напряжения аккумулятора своими руками. Виды индикаторов заряда аккумуляторной батареи

Делаем схему контроля зарядки аккумулятора для авто

В этой статье хочу рассказать, как сделать автоматический контроль за зарядным устройством, то есть, чтобы ЗУ само отключалось по завершению зарядки, а при снижении напряжения на АКБ опять включалось зарядное устройство.

Меня попросил мой отец сделать данный девайс, так как гараж находится далековато от дома и бегать проверять, как там себя чувствует зарядка, поставленная заряжать аккумулятор, не очень удобно. Конечно можно было купить данный девайс на Али, но после введения оплаты за доставку, плата подорожала и поэтому было решено сделать самоделку своими руками. Если кто хочет купить готовую плату, то вот ссылка..http://ali.pub/1pdfut

Поискал плату по инету в формате.lay, так и не нашёл. Решил делать всё сам. А программой Sprint Layout’ познакомился впервые. поэтому о многих функциях просто не знал (например шаблон), рисовал всё вручную. Хорошо, что плата не такая уж и большая, получилось всё нормально.Дальше перекись водорода с лимонной кислотой и травление.Все дорожки пролудил и просверлил отверстия.Дальше пайка деталей, Ну вот и готовый модуль

Схема для повторения;

Плата в формате.lay скачать…

Всего вам доброго…

xn--100–j4dau4ec0ao.xn--p1ai

Простой индикатор заряда и разряда аккумулятора

Данный индикатор заряда аккумулятора основан на регулируемом стабилитроне TL431. С помощью двух резисторов можно установить напряжение пробоя в диапазоне от 2,5 В до 36 В.

Приведу две схемы применения TL431 в качестве индикатора заряда/разряда аккумулятора. Первая схема предназначена для индикатора разрядки, а вторая для индикатора уровня заряда.

Единственная разница – это добавление n-p-n транзистора, который будет включать какой-либо сигнализатор, например, светодиод или зуммер. Ниже приведу способ вычисления сопротивления R1 и примеры на некоторые напряжения.

Схема индикатора разряда аккумулятора

Стабилитрон работает таким образом, что начинает проводить ток при превышении на нем определенного напряжения, порог которого мы можем установить с помощью делителя напряжения на резисторах R1 и R2. В случае индикатора разряда, светодиодный индикатор должен гореть, когда напряжение батареи меньше, чем необходимо. Поэтому в схему добавлен n-p-n транзистор.

Как можно видеть регулируемый стабилитрон регулирует отрицательный потенциал, поэтому в схему добавлен резистор R3, задачей которого является включение транзистора, когда TL431 выключен. Резистор этот на 11k, подобранный методом проб и ошибок. Резистор R4 служит для ограничения тока на светодиоде, его можно вычислить с помощью закона Ома.

Конечно, можно обойтись и без транзистора, но тогда светодиод будет гаснуть, когда напряжение упадет ниже выставленного уровня – схема ниже. Безусловно, такая схема не будет работать при низких напряжениях из-за отсутствия достаточного напряжения и/или тока для питания светодиода. Данная схема имеет один минус, который заключается в постоянном потреблении тока, в районе 10 мА.

Схема индикатора заряда аккумулятора

В данном случае индикатор заряда будет гореть постоянно, когда напряжение больше, чем то, которые мы определили с помощью R1 и R2. Резистор R3 служит для ограничения тока на диод.

Пришло время для того, что всем нравится больше всего – математики

Я уже говорил в начале, что напряжение пробоя может изменяться от 2,5В до 36В посредством входа “Ref”. И поэтому, давайте попытаемся кое-что подсчитать. Предположим, что индикатор должен загореться при снижении напряжении аккумулятора ниже 12 вольт.

Сопротивление резистора R2 может быть любого номинала. Однако лучше всего использовать круглые числа (для облегчения подсчета), например 1к (1000 Ом), 10к (10 000 Ом).

Резистор R1 рассчитаем по следующей формуле:

R1=R2*(Vo/2,5В – 1)

Предположим, что наш резистор R2 имеет сопротивление 1к (1000 Ом).

Vo – напряжение, при котором должен произойти пробой (в нашем случае 12В).

R1=1000*((12/2,5) – 1)= 1000(4,8 – 1)= 1000*3,8=3,8к (3800 Ом).

Т. е. сопротивление резисторов для 12В выглядят следующим образом:

А здесь небольшой список для ленивых. Для резистора R2=1к, сопротивление R1 составит:

5В – 1к
7,2В – 1,88к
9В – 2,6к
12В – 3,8к
15В – 5к
18В – 6,2к
20В – 7к
24В – 8,6к

Для низкого напряжения, например, 3,6В резистор R2 должен иметь бОльшее сопротивление, например, 10к поскольку ток потребления схемы при этом будет меньше.

Источник

www.joyta.ru

Простейший индикатор уровня заряда батареи

Самое удивительное то, что схема индикатора уровня заряда аккумуляторной батареи не содержит ни транзисторов, ни микросхем, ни стабилитронов. Только светодиоды и резисторы, включенные таким образом, что обеспечивается индикация уровня подведенного напряжения.

Схема индикатора

Работа устройства основывается на начальном напряжении включения светодиода. Любой светодиод – это полупроводниковый прибор, который имеет граничную точку напряжения, только превысив которую он начинает работать (светить). В отличии от лампы накаливания, которая имеет почти линейные вольтамперные характеристики, светодиоду очень близка характеристика стабилитрона, с резкой крутизной тока при увеличении напряжения.Если включить светодиоды в цепь последовательно с резисторами, то каждый светодиод начнет включаться только после того, как напряжение превысит сумму светодиодов в цепи для каждого отрезка цепи в отдельности. Порог напряжения открытия или начала загорания светодиода может колебаться от 1,8 В до 2,6 В. Все зависит от конкретной марки.В итоге, каждый светодиод загорается только после того, как загорелся предыдущий.

Сборка индикатора уровня заряда батареи

Схему я собрал на универсальной монтажной плате, спаяв вывода элементов между собой. Для лучшего восприятия я взял светодиоды разных цветов.Такой индикатор можно сделать не только на шесть светодиодов, а к примеру, на четыре.Использовать индикатор можно не только для аккумулятора, но для создания индикации уровня на музыкальных колонках. Подключив устройство к выходу усилителя мощности, параллельно колонке. Тем самым можно отслеживать критические уровни для акустической системы.Возможно найти и другие применения этой, по истине, очень простой схемы.

sdelaysam-svoimirukami.ru

Индикатор окончания заряда аккумулятора на светодиодах

Индикатор заряда аккумулятора – нужная штука в хозяйстве любого автомобилиста. Актуальность такого устройства возрастает многократно, когда холодным зимним утром автомобиль, почему-то, отказывается заводиться. В этой ситуации стоит определиться, то ли звонить другу, что бы тот приехал и помог завестись от своей батареи, либо аккумулятор приказал долго жить, разрядившись ниже критического уровня.

Зачем следить за состоянием аккумулятора?

Автомобильный аккумулятор состоит из шести последовательно соединённых аккумуляторных батарей с напряжением питания 2,1 – 2,16В. В норме АКБ должен выдавать 13 – 13,5В. Нельзя допускать значительного разряда аккумуляторной батареи, поскольку при этом падает плотность и, соответственно, повышается температура промерзания электролита.

Чем выше износ аккумулятора, тем меньшее время он удерживает заряд. В тёплое время года это не критично, а вот зимой забытые во включённом состоянии габаритные огни к моменту возвращения способны полностью «убить» аккумулятор, превратив содержимое в кусок льда.

В таблице можно увидеть температуру промерзания электролита, в зависимости от степени заряженности агрегата.

Зависимость температуры промерзания электролита от степени заряда аккумулятора

Плотность электролита, мг/см. куб.	Напряжение, В (без нагрузки)	Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)	Степень заряда АКБ, %	Температура замерзания электролита, гр. Цельсия
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

Критическим считается падение уровня заряда ниже 70%. Все автомобильные электроприборы потребляют не напряжение, а ток. Без нагрузки даже сильно разряженный аккумулятор может показывать нормальное напряжение. Но при низком уровне, во время запуска двигателя, будет отмечаться сильная «просадка» напряжения, что является тревожным сигналом.

Своевременно заметить приближающуюся катастрофу возможно лишь в том случае, когда непосредственно в салоне установлен индикатор. Если во время работы автомобиля он постоянно сигнализирует о разрядке – пора ехать на СТО.

Какие существуют индикаторы

Многие АКБ, особенно необслуживаемые, имеют встроенный датчик (гигрометр), принцип работы которого основан на измерении плотности электролита.

Этот датчик контролирует состояние электролит и ценность его показателей относительна. Не очень удобно по несколько раз залазить под капот автомобиля, что бы проконтролировать состояние электролита в разных режимах работы.

Для контроля состояния АКБ значительно удобнее электронные приборы.

Виды индикаторов заряда аккумуляторной батареи

В автомагазинах продаётся множество таких устройств, различающихся дизайном и функционалом. Фабричные приборы условно делятся на нескольких типов.

По способу подключения:

к разъёму прикуривателя;
к бортовой сети.

По способу отображения сигнала:

аналоговые;
цифровые.

Принцип работы у них одинаков, определение уровня заряда АКБ и отображение информации в наглядном виде.

Принципиальная схема индикатора

Существуют десятки разнообразных схем контроля, но результат они выдают идентичный. Подобное устройство возможно собрать самостоятельно из подручных материалов. Выбор схемы и комплектующих зависит исключительно от ваших возможностей, фантазии и ассортимента ближайшего магазина радиотоваров.

Вот схема для понимания как работает индикатор заряда аккумулятора на светодиодах. Такую портативную модель можно собрать «на коленке» за несколько минут.

Д809 – стабилитрон на 9В ограничивает напряжение на светодиодах, а на трёх резисторах собран сам дифференциатор. Такой светодиодный индикатор срабатывает на силу тока в цепи. При напряжении 14В и выше сила тока достаточно для свечения всех светодиодов, при напряжении 12-13,5В светятся VD2 и VD3, ниже 12В – VD1.

Более продвинутый вариант при минимуме деталей можно собрать на бюджетном индикаторе напряжения – микросхеме AN6884 (KA2284).

Схема led индикатора уровня заряда АКБ на компараторе напряжения

Схема работает по принципу компаратора. VD1 – стабилитрон на 7,6В, он служит в качестве эталонного источника напряжения. R1 – делитель напряжения. При первоначальной настройке он выставляется в такое положение, чтобы при напряжении 14В светились все светодиоды. Напряжение, поступающее на входы 8 и 9, сравнивается через компаратор, а результат дешифруется на 5 уровней, зажигая соответствующие светодиоды.

Контроллер зарядки АКБ

Что бы отслеживать состояние аккума во время работы зарядного устройства, делаем контроллер заряда АКБ. Схема устройства и используемые компоненты максимально доступны, в то же время обеспечивают полный контроль над процессом подзарядки батарей.

Принцип работы контроллера следующий: пока напряжение на аккумуляторе ниже напряжения заряда – горит зелёный светодиод. Как только напряжение сравняется, открывается транзистор, зажигая красный светодиод. Изменение резистора перед базой транзистора меняет уровень напряжения, необходимого для открытия транзистора.

Это универсальная схема контроля, которую можно использовать как для мощных автомобильных аккумуляторов, так и для миниатюрных литиевых батареек-аккумуляторов.

svetodiodinfo.ru

Как сделать индикатор заряда аккумулятора на светодиодах?

Успешный пуск автомобильного двигателя во многом зависит от состояния заряда аккумулятора. Регулярно проверять напряжение на клеммах с помощью мультиметра – неудобно. Гораздо практичнее воспользоваться цифровым или аналоговым индикатором, расположенным рядом с приборной панелью. Простейший индикатор заряда аккумулятора можно сделать своими руками, в котором пять светодиодов помогают отслеживать постепенный разряд либо заряд батареи.

Принципиальная схема

Рассматриваемая принципиальная схема индикатора уровня заряда представляет собой простейшее устройство, отображающее уровень заряда аккумулятора (АКБ) на 12 вольт.
Её ключевым элементом является микросхема LM339, в корпусе которой собрано 4 однотипных операционных усилителя (компаратора). Общий вид LM339 и назначение выводов показан на рисунке.
Прямые и инверсные входы компараторов подключены через резистивные делители. В качестве нагрузки используются индикаторные светодиоды 5 мм.

Диод VD1 служит защитой микросхемы от случайной смены полярности. Стабилитрон VD2 задаёт опорное напряжение, которое является эталоном для будущих измерений. Резисторы R1-R4 ограничивают ток через светодиоды.

Принцип работы

Работает схема индикатора заряда аккумулятора на светодиодах следующим образом. Застабилизированное с помощью резистора R7 и стабилитрона VD2 напряжение 6,2 вольт поступает на резистивный делитель, собранный из R8-R12. Как видно из схемы между каждой парой этих резисторов формируются опорные напряжения разного уровня, которые поступают на прямые входы компараторов. В свою очередь, инверсные входы объединены между собой и через резисторы R5 и R6 подключены к клеммам аккумуляторной батарее (АКБ).

В процессе заряда (разряда) аккумулятора постепенно изменяется напряжение на инверсных входах, что приводит к поочередному переключению компараторов. Рассмотрим работу операционного усилителя OP1, который отвечает за индикацию максимального уровня заряда АКБ. Зададим условие, если заряженный аккумулятор имеет напряжение 13,5 В, то последний светодиод начинает гореть. Пороговое напряжение на его прямом входе, при котором засветится этот светодиод, рассчитаем по формуле:UOP1+ = UСТ VD2 – UR8,UСТ VD2 =UR8+ UR9+ UR10+ UR11+ UR12 = I*(R8+R9+R10+R11+R12)I= UСТ VD2 /(R8+R9+R10+R11+R12) = 6,2/(5100+1000+1000+1000+10000) = 0,34 мА,UR8 = I*R8=0,34 мА*5,1 кОм=1,7 ВUOP1+ = 6,2-1,7 = 4,5 В

Это означает, что при достижении на инверсном входе потенциала величиной более 4,5 вольт компаратор OP1 переключится и на его выходе появится низкий уровень напряжения, а светодиод засветится. По указанным формулам можно рассчитать потенциал на прямых входах каждого операционного усилителя. Потенциал на инверсных входах находят из равенства: UOP1- = I*R5 = UБАТ – I*R6.

Печатная плата и детали сборки

Печатная плата изготавливается из одностороннего фольгированного текстолита размером 40 на 37 мм, которую можно скачать здесь. Она предназначена для монтажа DIP элементов следующего типа:

резисторы МЛТ-0,125 Вт с точностью не менее 5% (ряд Е24)R1, R2, R3, R4, R7, R9, R10, R11– 1 кОм,R5, R8 – 5,1 кОм,R6, R12 – 10 кОм;
диод VD1 любой маломощный с обратным напряжением не ниже 30 В, например, 1N4148;
стабилитрон VD2 маломощный с напряжением стабилизации 6,2 В. Например, КС162А, BZX55C6V2;
светодиоды LED1-LED5 – индикаторные типа АЛ307 любого цвета свечения.

Данную схему можно использовать не только для контроля напряжения на 12 вольтовых аккумуляторах. Пересчитав номиналы резисторов, расположенных во входных цепях, получаем светодиодный индикатор на любое желаемое напряжение. Для этого следует задаться пороговыми напряжениями, при которых будут включаться светодиоды, а затем воспользоваться формулами для пересчёта сопротивлений, приведенные выше.

Читайте так же

ledjournal.info

Схемы индикаторов разряда li-ion аккумуляторов для определения уровня заряда литиевой батареи (например, 18650)

Что может быть печальнее, чем внезапно севший аккумулятор в квадрокоптере во время полета или отключившийся металлоискатель на перспективной поляне? Вот если бы можно было бы заранее узнать, насколько сильно заряжен аккумулятор! Тогда мы могли бы подключить зарядку или поставить новый комплект батарей, не дожидаясь грустных последствий.

И вот тут как раз рождается идея сделать какой-нибудь индикатор, который заранее подаст сигнал о том, что батарейка скоро сядет. Над реализацией этой задачи пыхтели радиолюбители всего мира и сегодня существует целый вагон и маленькая тележка различных схемотехнических решений – от схем на одном транзисторе до навороченных устройств на микроконтроллерах.

Внимание! Приведенные в статье схемы только лишь сигнализируют о низком напряжении на аккумуляторе. Для предупреждения глубокого разряда необходимо вручную отключить нагрузку либо использовать контроллеры разряда.

Вариант №1

Начнем, пожалуй, с простенькой схемки на стабилитроне и транзисторе:

Разберем, как она работает.

Пока напряжение выше определенного порога (2.0 Вольта), стабилитрон находится в пробое, соответственно, транзистор закрыт и весь ток течет через зеленый светодиод. Как только напряжение на аккумуляторе начинает падать и достигает значения порядка 2.0В + 1.2В (падение напряжение на переходе база-эмиттер транзистора VT1), транзистор начинает открываться и ток начинает перераспределяться между обоими светодиодами.

Если взять двухцветный светодиод, то мы получим плавный переход от зеленого к красному, включая всю промежуточную гамму цветов.

Типовое различие прямого напряжения в двухцветных светодиодах составляет 0.25 Вольта (красный зажигается при более низком напряжении). Именно этой разницей определяется область полного перехода между зеленым и красным цветом.

Таким образом, не смотря на свою простоту, схема позволяет заранее узнать, что батарейка начала подходить к концу. Пока напряжение на аккумуляторе составляет 3.25В или более, горит зеленый светодиод. В промежутке между 3.00 и 3.25V к зеленому начинает подмешиваться красный – чем ближе к 3.00 Вольтам, тем больше красного. И, наконец, при 3V горит только чисто красный цвет.

Недостаток схемы в сложности подбора стабилитронов для получения необходимого порога срабатывания, а также в постоянном потреблении тока порядка 1 мА. Ну и, не исключено, что дальтоники не оценят эту задумку с меняющимися цветами.

Кстати, если в эту схему поставить транзистор другого типа, ее можно заставить работать противоположным образом – переход от зеленого к красному будет происходить, наоборот, в случае повышения входного напряжения. Вот модифицированная схема:

Вариант №2

В следующей схеме использована микросхема TL431, представляющая собой прецизионный стабилизатор напряжения.

Порог срабатывания определяется делителем напряжения R2-R3. При указанных в схеме номиналах он составляет 3.2 Вольта. При снижении напряжения на аккумуляторе до этого значения, микросхема перестает шунтировать светодиод и он зажигается. Это будет сигналом к тому, что полный разряд батареи совсем близок (минимально допустимое напряжение на одной банке li-ion равно 3.0 В).

Если для питания устройства применяется батарея из нескольких последовательно включенных банок литий-ионного аккумулятора, то приведенную выше схему необходимо подключить к каждой банке отдельно. Вот таким образом:

Для настройки схемы подключаем вместо батарей регулируемый блок питания и подбором резистора R2 (R4) добиваемся зажигания светодиода в нужный нам момент.

Вариант №3

А вот простая схема индикатора разрядки li-ion аккумулятора на двух транзисторах:
Порог срабатывания задается резисторами R2, R3. Старые советские транзисторы можно заменить на BC237, BC238, BC317 (КТ3102) и BC556, BC557 (КТ3107).

Вариант №4

Схема на двух полевых транзисторах, потребляющая в ждущем режиме буквально микротоки.

При подключении схемы к источнику питания, положительное напряжение на затворе транзистора VT1 формируется с помощью делителя R1-R2. Если напряжение выше напряжение отсечки полевого транзистора, он открывается и притягивает затвор VT2 на землю, тем самым закрывая его.

В определенный момент, по мере разряда аккумулятора, напряжение, снимаемое с делителя становится недостаточным для отпирания VT1 и он закрывается. Следовательно, на затворе второго полевика появляется напряжение, близкое к напряжению питания. Он открывается и зажигает светодиод. Свечение светодиода сигнализирует нам о необходимости подзаряда аккумулятора.

Транзисторы подойдут любые n-канальные с низким напряжением отсечки (чем меньше – тем лучше). Работоспособность 2N7000 в этой схеме не проверялась.

Вариант №5

На трех транзисторах:

Думаю, схема не нуждается в пояснениях. Благодаря большому коэфф. усиления трех транзисторных каскадов, схема срабатывает очень четко – между горящим и не горящим светодиодом достаточно разницы в 1 сотую долю вольта. Потребляемый ток при включенной индикации – 3 мА, при выключенном светодиоде – 0.3 мА.

Не смотря на громоздкий вид схемы, готовая плата имеет достаточно скромные габариты:

С коллектора VT2 можно брать сигнал, разрешающий подключение нагрузки: 1 – разрешено, 0 – запрещено.

Транзисторы BC848 и BC856 можно заменить на ВС546 и ВС556 соответственно.

Вариант №6

Эта схема мне нравится тем, что она не только включает индикацию, но и отрубает нагрузку.

Жаль только, что сама схема от аккумулятора не отключается, продолжая потреблять энергию. А жрет она, благодаря постоянно горящему светодиоду, немало.

Зеленый светодиод в данном случае выступает в роли источника опорного напряжения, потребляя ток порядка 15-20 мА. Чтобы избавиться от такого прожорливого элемента, вместо источника образцового напряжения можно применить ту же TL431, включив ее по такой схеме*:

*катод TL431 подключить ко 2-ому выводу LM393.

Вариант №7

Схема с применением так называемых мониторов напряжения. Их еще называют супервизорами и детекторами напряжения (voltdetector”ами). Это специализированные микросхемы, разработанные специально для контроля за напряжением.

Вот, например, схема, поджигающая светодиод при снижении напряжения на аккумуляторе до 3.1V. Собрана на BD4731.

Согласитесь, проще некуда! BD47xx имеет открытый коллектор на выходе, а также самостоятельно ограничивает выходной ток на уровне 12 мА. Это позволяет подключать к ней светодиод напрямую, без ограничительных резисторов.

Аналогичным образом можно применить любой другой супервизор на любое другое напряжение.

Вот еще несколько вариантов на выбор:

на 3.08V: TS809CXD, TCM809TENB713, MCP103T-315E/TT, CAT809TTBI-G;
на 2.93V: MCP102T-300E/TT, TPS3809K33DBVRG4, TPS3825-33DBVT, CAT811STBI-T3;
серия MN1380 (или 1381, 1382 – они отличаются только корпусами). Для наших целей лучше всего подходит вариант с открытым стоком, о чем свидетельствует дополнительная циферка “1” в обозначении микросхемы – MN13801, MN13811, MN13821. Напряжение срабатывания определяется буквенным индексом: MN13811-L как раз на 3,0 Вольта.

Также можно взять советский аналог – КР1171СПхх:

В зависимости от цифрового обозначения, напряжение детекции будет разным:

Сетка напряжений не очень-то подходит для контроля за li-ion аккумуляторами, но совсем сбрасывать эту микросхему со счетов, думаю, не стоит.

Неоспоримые достоинства схем на мониторах напряжения – чрезвычайно низкое энергопотребление в выключенном состоянии (единицы и даже доли микроампер), а также ее крайняя простота. Зачастую вся схема умещается прямо на выводах светодиода:

Чтобы сделать индикацию разряда еще более заметной, выход детектора напряжения можно нагрузить на мигающий светодиод (например, серии L-314). Или самому собрать простейшую “моргалку” на двух биполярных транзисторах.

Пример готовой схемы, оповещающей о севшей батарейке с помощью вспыхивающего светодиода приведен ниже:

Еще одна схема с моргающим светодиодом будет рассмотрена ниже.

Вариант №8

Крутая схема, запускающая моргание светодиода, если напряжение на литиевом аккумуляторе упадет до 3.0 Вольта:

Эта схема заставляет вспыхивать сверхяркий светодиод с коэффициентом заполнения 2.5% (т.е. длительная пауза – коротка вспышка – опять пауза). Это позволяет снизить потребляемый ток до смешных значений – в выключенном состоянии схема потребляет 50 нА (нано!), а в режиме моргания светодиодом – всего 35 мкА. Сможете предложить что-нибудь более экономичное? Вряд ли.

Как можно было заметить, работа большинства схем контроля за разрядом сводится к сравнению некоего образцового напряжения с контролируемым напряжением. В дальнейшем эта разница усиливается и включает/отключает светодиод.

Обычно в качестве усилителя разницы между опорным напряжением и напряжением на литиевом аккумуляторе используют каскад на транзисторе или операционный усилитель, включенный по схеме компаратора.

Но есть и другое решение. В качестве усилителя можно применить логические элементы – инверторы. Да, это нестандартное использование логики, но это работает. Подобная схема приведена в следующем варианте.

Вариант №9

Схема на 74HC04.

Рабочее напряжение стабилитрона должно быть ниже напряжение срабатывания схемы. Например, можно взять стабилитроны на 2.0 – 2.7 Вольта. Точная подстройка порога срабатывания задается резистором R2.

Схема потребляет от батареи около 2 мА, так что ее тоже надо включать после выключателя питания.

Вариант №10

Это даже не индикатор разряда, а, скорее, целый светодиодный вольтметр! Линейная шкала из 10 светодиодов дает наглядное представление о состоянии аккумулятора. Весь функционал реализован всего на одной-единственной микросхеме LM3914:

Делитель R3-R4-R5 задает нижнее (DIV_LO) и верхнее (DIV_HI) пороговые напряжения. При указанных на схеме значениях свечению верхнего светодиода соответствует напряжение 4.2 Вольта, а при снижении напряжения ниже 3х вольт, погаснет последний (нижний) светодиод.

Подключив 9-ый вывод микросхемы на “землю”, можно перевести ее в режим “точка”. В этом режиме всегда светится только один светодиод, соответствующий напряжению питания. Если оставить как на схеме, то будет светиться целая шкала из светодиодов, что нерационально с точки зрения экономичности.

В качестве светодиодов нужно брать только светодиоды красного свечения, т.к. они обладают самым малым прямым напряжением при работе. Если, например, взять синие светодиоды, то при севшем до 3х вольт аккумуляторе, они, скорее всего, вообще не загорятся.

Сама микросхема потребляет около 2.5 мА, плюс 5 мА на каждый зажженный светодиод.

Недостатком схемы можно считать невозможность индивидуальной настройки порога зажигания каждого светодиода. Можно задать только начальное и конечное значение, а встроенный в микросхему делитель разобьет этот интервал на равные 9 отрезков. Но, как известно, ближе к концу разряда, напряжение на аккумуляторе начинает очень стремительно падать. Разница между аккумуляторами, разряженными на 10% и 20% может составлять десятые доли вольта, а если сравнить эти же аккумуляторы, только разряженненные на 90% и 100%, то можно увидеть разницу в целый вольт!

Типичный график разряда Li-ion аккумулятора, приведенный ниже, наглядно демонстрирует данное обстоятельство:

Таким образом, использование линейной шкалы для индикации степени разряда аккумулятора представляется не слишком целесообразным. Нужна схема, позволяющая задать точные значения напряжений, при которых будет загораться тот или иной светодиод.

Полный контроль над моментами включения светодиодов дает схема, представленная ниже.

Вариант №11

Данная схема является 4-разрядным индикатором напряжения на аккумуляторе/батарейке. Реализована на четырех ОУ, входящих в состав микросхемы LM339.

Схема работоспособна вплоть до напряжения 2 Вольта, потребляет меньше миллиампера (не считая светодиода).

Разумеется, для отражения реального значения израсходованной и оставшейся емкости аккумулятора, необходимо при настройке схемы учесть кривую разряда используемого аккумулятора (с учетом тока нагрузки). Это позволит задать точные значения напряжения, соответствующие, например, 5%-25%-50%-100% остаточной емкости.

Вариант №12

Ну и, конечно, широчайший простор открывается при использовании микроконтроллеров со встроенным источником опорного напряжения и имеющих вход АЦП. Тут функционал ограничивается только вашей фантазией и умением программировать.

Как пример приведем простейшую схему на контроллере ATMega328.

Хотя тут, для уменьшения габаритов платы, лучше было бы взять 8-миногую ATTiny13 в корпусе SOP8. Тогда было бы вообще шикарно. Но пусть это будет вашим домашним заданием.

Светодиод взят трехцветный (от светодиодной ленты), но задействованы только красный и зеленый.

Готовую программу (скетч) можно скачать по этой ссылке.

Программа работает следующим образом: каждые 10 секунд опрашивается напряжение питания. Исходя из результатов измерений МК управляет светодиодами с помощью ШИМ, что позволяет получать различные оттенки свечения смешением красного и зеленого цветов.

Свежезаряженный аккумулятор выдает порядка 4.1В – светится зеленый индикатор. Во время зарядки на АКБ присутствует напряжение 4.2В, при этом будет моргать зеленый светодиод. Как только напряжение упадет ниже 3.5В, начнет мигать красный светодиод. Это будет сигналом к тому, что аккумулятор почти сел и его пора заряжать. В остальном диапазоне напряжений индикатор будет менять цвет от зеленого к красному (в зависимости от напряжения).

Вариант №13

Ну и на закуску предлагаю вариант переделки стандартной платы защиты (их еще называют контроллерами заряда-разряда), превращающий ее в индикатор севшего аккумулятора.

Эти платы (PCB-модули) добываются из старых батарей мобильных телефонов чуть ли не в промышленных масштабах. Просто подбираете на улице выброшенный аккумулятор от мобилы, потрошите его и плата у вас в руках. Все остальное утилизируете как положено.

Внимание!!! Попадаются платы, включающие защиту от переразряда при недопустимо низком напряжении (2.5В и ниже). Поэтому из всех имеющихся у вас плат необходимо отобрать только те экземпляры, которые срабатывают при правильном напряжении (3.0-3.2V).

Чаще всего PCB-плата представляет собой вот такую схемку:

Микросборка 8205 – это два миллиомных полевика, собранных в одном корпусе.

Внеся в схему некоторые изменения (показаны красным цветом), мы получим прекрасный индикатор разряда li-ion аккумулятора, практически не потребляющий ток в выключенном состоянии.

Так как транзистор VT1.2 отвечает за отключение зарядного устройства от банки аккумулятора от при перезаряде, то он в нашей схеме лишний. Поэтому мы полностью исключили этот транзистор из работы, разорвав цепь стока.

Резистор R3 ограничивает ток через светодиод. Его сопротивление необходимо подобрать таким образом, чтобы свечение светодиода было уже заметным, но потребляемый ток еще не был слишком велик.

Кстати, можно сохранить все функции модуля защиты, а индикацию сделать с помощью отдельного транзистор, управляющий светодиодом. То есть индикатор будет загораться одновременно с отключением аккумулятора в момент разряда.

Вместо 2N3906 подойдет любой имеющийся под рукой маломощный p-n-p транзистор. Просто подпаять светодиод напрямую не получится, т.к. выходной ток микросхемы, управляющий ключами, слишком мал и требует усиления.

Пожалуйста, учитывайте тот факт, что схемы индикаторов разряда сами потребляют энергию аккумулятора! Во избежание недопустимого разряда, подключайте схемы индикаторов после выключателя питания или используйте схемы защиты, предотвращающие глубокий разряд.

Как, наверное, не сложно догадаться, схемы могут быть использованы и наоборот – в качестве индикатора заряда.

electro-shema.ru

Индикатор для проверки и контроля уровня зарядки АКБ

Каким образом можно сделать не сложный индикатор напряжения для АКБ на 12V, который эксплуатируют в автомобилях, скутерах, а также прочей технике. Поняв принцип действия схемы индикатора и назначение его деталей, схему можно будет подстроить практически под любой вид заряжаемых батарей, меняя номиналы у соответствующих электронных компонентов.

Не секрет что необходимо контролировать разряд аккумуляторов, поскольку у них существует пороговое напряжение. При разрядке ниже порогового напряжения в аккумуляторе произойдет потеря значительной части его емкости, в результате он не сможет выдать заявленный ток, а покупка нового – удовольствие не из дешевых.

Принципиальная схема с номиналами, что в ней указаны, даст приблизительную информацию о напряжении на выводах АКБ с помощью трех светодиодов. Светодиоды могут быть любых цветов, но рекомендовано использовать такие, как показаны на фото, они дадут более четкое ассоциированное представление о состоянии аккумулятора (фото 3).

Если горит светодиод зеленого цвета – напряжение аккумулятора в приделах нормы (от 11,6 до 13 Вольт). Горит белый – напряжение 13 Вольт и более. Когда горит красный светодиод – необходимо отключать нагрузку, АКБ нуждается в подзарядке током в 0,1А., поскольку напряжение аккумулятора ниже 11,5 В., батарея разряжена более чем на 80%.

Внимание, указаны приблизительные значения, могут быть отличия, все зависит от характеристик компонентов используемых в схеме.

У светодиодов, используемых в схеме, потребляемый ток очень мал, менее15(mA). Те, кого это не устраивает, могут поставить в разрыв тактовую кнопку, в этом случае проверка АКБ будет произведена путем включения кнопки, и аналитики цвета загоревшегося светодиода.Плату необходимо защитить от воды и укрепить на аккумуляторной батарее. Получился примитивный вольтметр с постоянным источником энергии, состояние АКБ можно проверить в любой момент.

Плата очень маленьких размеров – 2,2 см. Использована микросхема Im358 в DIP-8 корпусе, точность прецизионных резисторов 1 %, за исключением ограничителей силы тока. Можно устанавливать любые светодиоды (3 mm, 5 mm) с силой тока 20 mA.

Контроль был произведен при помощи блока питания лабораторного на стабилизаторе линейном LM 317, срабатывание устройства четкое, возможно свечение двух светодиодов одновременно. Для точной настройки рекомендовано применять резисторы для подстройки (фото 2), с их помощью максимально точно можно отрегулировать напряжения, при которых загорятся светодиоды.Работа индикаторной схемы уровня зарядки аккумуляторной батареи. Главная деталь микросхема LM393 либо LM358 (аналоги КР1401СА3 / КФ1401СА3), в которой два компаратора (фото 5).

Как видим из (фото 5) есть восемь ножек, четыре и восемь – питание, остальные – входы и выходы компаратора. Разберем принцип работы одного из них, выводов три, входов два (прямой (не инвертирующий) «+» и инвертирующий «-») выход один. Напряжение опорное поступает на инвертирующий «+» (с ним сравнивается подаваемое на инвертирующий «-» вход).Если на прямом больше напряжение, чем на входе инвертирующем, (-) питания будет на выходе, в том случае когда наоборот (напряжения на инвертирующем большее, чем на прямом) на выходе (+) питания.

В цепь стабилитрон включен наоборот (анод к (-) катод к (+)), у него есть как говорят ток рабочий, при нем он будет хорошо стабилизировать, смотрим на графике (фото 7).

В зависимости от напряжения и мощности стабилитронов отличается ток, в документации указан ток минимума (Iz) и ток максимума (Izm) стабилизации. Необходимо выбрать нужный в указанном промежутке, хотя будет достаточно и минимального, резистор дает возможность достичь необходимого значения тока.

Ознакомимся с расчетом: полное напряжение равно 10 В., стабилитрон рассчитан на 5,6 В., имеем 10-5,6=4,4 В. Согласно документации min Iст=5 mA. В результате имеем R= 4,4 В. / 0,005 А. = 880 Ом. Возможны не большие отклонения в сопротивлении резистора, это не существенно, основным условием является ток не менее Iz.

Разделитель напряжения включает в себя три резистора 100 кОм, 10 кОм,82 кОм. Определенное напряжение «оседает» на данных пассивных компонентах, далее оно подается на вход инвертирующий.

От уровня зарядки АКБ зависит напряжение. Схема работает следующим образом, ZD1 5V6 стабилитрон который подает напряжение в 5,6 В. к прямым входам (напряжение опорное сравнивается с напряжением на входах не прямых).

В случае сильного разряда батареи, к не прямому входу первого компаратора будет подано напряжение меньше, чем на вход прямой. К входу компаратора второго тоже будет подаваться напряжение большее.

В итоге первый даст «-» на выходе, второй же «+», загорится светодиод красного цвета.

Светодиод зеленый будет светить, в случае если первый компаратор выдаст «+», а второй «-». Белый светодиод зажжется, если два компаратора подадут на выходе «+», по этой же причине возможно одновременное свечение зеленого и белого светодиодов.

В современной практике еще встречаются автомобили, на которых нет ни бортового компьютера, ни табло с индикатором заряда аккумуляторной батареи. Передвижение без индикатора чревато полной остановкой двигателя и невозможностью в дальнейшем запустить его.

Индикатор заряда аккумулятора выполняет две функции: показывает зарядку тока аккумулятора от генератора и информативно величину заряда АКБ. Существует несколько способов устранить эту недоработку у автомобиля. Один из них самый простой, сделать своими руками устройство показывающее зарядку батареи.

В доступных источниках есть много предложений изготовления цифровой цепи тока такого устройства. Оно имеет достаточно простой вид. Для этого нужны навыки по пайке радиодеталей и желание собрать устройство своими руками. Выбрать светодиод, стабилитрон, макетную плату и резисторы. Схема индикатора заряда АКБ приведена на рисунке ниже.

Принцип работы

Светодиодный индикатор благодаря наличию трех цветов светодиодов может показывать различные фазы зарядки тока. Начало зарядки. Рабочую середину. Предупреждение окончания процесса. Это схема дает нам возможность контролировать весь рабочий цикл батареи.

Спаять детали своими руками несложно, но для начала сделай проверку тестером. Если все детали исправны можно сделать сборку по схеме. Прозванием тестером светодиодный выход. Определяем выход низкого напряжения тока от шести до одиннадцати вольт.

Это светодиод красного цвета. От одиннадцати до тринадцати вольт – желтый. Более тринадцати — будет светодиод зеленого цвета. Схема имеет простой набор деталей и работает надежно.

Интересно! АКБ выдает на светодиод определенное напряжение тока. Он загорается. Так мы определяем начало и окончания заряда АКБ.

Если у вас нет каких, либо комплектующих, то нужно посмотреть в интернете аналогичные схемы и своими руками доработать устройство. Схема будет также показывать надежно индикацию заряда тока батареи.

Для автомобиля важно, чтобы схема работала не постоянно, а только когда водитель находился за рулем. Рекомендуется после окончания работы своими руками полученное устройство смонтировать под рулевым колесом и соединить с замком зажигания. В этом случае индикатор будет работать только при включенном зажигании автомобиля.

Мы видим, что после окончания работ, своими руками можно создать удобный и необходимый для надежной эксплуатации автомобиля индикатор заряда батареи. Себестоимость такого изделия будет не высокой.

Важно! Надежность индикатора и удобность его размещения позволяет эффективно устранить не доработку конструкторов – производителей автомобилей.

С одной стороны любое устройство, будь то транспортное средство или простая кухонная утварь, кажется совершенной и доработанной с технической точки зрения. Не требующей вмешательства человеческой мысли и грамотных рук.

С другой, всегда найдутся грамотные «Кулибины», для которых это устройство кажется не совершенным и требует усовершенствования и технической доработки.

На этом и строится прогрессивный технический прогресс. Вроде простая, но при этом жизненно необходимая наглядная индикация процесса зарядки аккумуляторной батареи автомобиля, не спроектированная конструкторами нашла свою простую разработку простыми почитателями мира науки и техники.

С помощью двух резисторов можно установить напряжение пробоя в диапазоне от 2,5 В до 36 В.

Единственная разница — это добавление n-p-n транзистора, который будет включать какой-либо сигнализатор, например, светодиод или зуммер. Ниже приведу способ вычисления сопротивления R1 и примеры на некоторые напряжения.

Стабилитрон работает таким образом, что начинает проводить ток при превышении на нем определенного напряжения, порог которого мы можем установить с помощью R1 и R2. В случае индикатора разряда, светодиодный индикатор должен гореть, когда напряжение батареи меньше, чем необходимо. Поэтому в схему добавлен n-p-n транзистор.

Конечно, можно обойтись и без транзистора, но тогда светодиод будет гаснуть, когда напряжение упадет ниже выставленного уровня — схема ниже. Безусловно, такая схема не будет работать при низких напряжениях из-за отсутствия достаточного напряжения и/или тока для питания светодиода. Данная схема имеет один минус, который заключается в постоянном потреблении тока, в районе 10 мА.

Пришло время для того, что всем нравится больше всего — математики

Я уже говорил в начале, что напряжение пробоя может изменяться от 2,5В до 36В посредством входа «Ref». И поэтому, давайте попытаемся кое-что подсчитать. Предположим, что индикатор должен загореться при снижении напряжении аккумулятора ниже 12 вольт.

Резистор R1 рассчитаем по следующей формуле:

R1=R2*(Vo/2,5В — 1)

Предположим, что наш резистор R2 имеет сопротивление 1к (1000 Ом).

Vo — напряжение, при котором должен произойти пробой (в нашем случае 12В).

R1=1000*((12/2,5) — 1)= 1000(4,8 — 1)= 1000*3,8=3,8к (3800 Ом).

Т. е. сопротивление резисторов для 12В выглядят следующим образом:

А здесь небольшой список для ленивых. Для резистора R2=1к, сопротивление R1 составит:

5В – 1к
7,2В – 1,88к
9В – 2,6к
12В – 3,8к
15В — 5к
18В – 6,2к
20В – 7к
24В – 8,6к

Зачем следить за состоянием аккумулятора?

Автомобильный аккумулятор состоит из шести последовательно соединённых аккумуляторных батарей с напряжением питания 2,1 — 2,16В. В норме АКБ должен выдавать 13 — 13,5В. Нельзя допускать значительного разряда аккумуляторной батареи, поскольку при этом падает плотность и, соответственно, повышается температура промерзания электролита.

Зависимость температуры промерзания электролита от степени заряда аккумулятора
Плотность электролита, мг/см. куб.	Напряжение, В (без нагрузки)	Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)	Степень заряда АКБ, %	Температура замерзания электролита, гр. Цельсия
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

Какие существуют индикаторы

Для контроля состояния АКБ значительно удобнее электронные приборы.

Виды индикаторов заряда аккумуляторной батареи

По способу подключения:

к разъёму прикуривателя;
к бортовой сети.

По способу отображения сигнала:

аналоговые;
цифровые.

Принцип работы у них одинаков, определение уровня заряда АКБ и отображение информации в наглядном виде.

Принципиальная схема индикатора

Как сделать индикатор заряда аккумулятора на светодиодах?

Д809 – стабилитрон на 9В ограничивает напряжение на светодиодах, а на трёх резисторах собран сам дифференциатор. Такой светодиодный индикатор срабатывает на силу тока в цепи. При напряжении 14В и выше сила тока достаточно для свечения всех светодиодов, при напряжении 12-13,5В светятся VD2 и VD3 , ниже 12В — VD1 .

Более продвинутый вариант при минимуме деталей можно собрать на бюджетном индикаторе напряжения — микросхеме AN6884 (KA2284) .

Схема led индикатора уровня заряда АКБ на компараторе напряжения

Схема работает по принципу компаратора. VD1 – стабилитрон на 7,6В, он служит в качестве эталонного источника напряжения. R1 – делитель напряжения. При первоначальной настройке он выставляется в такое положение, чтобы при напряжении 14В светились все светодиоды. Напряжение, поступающее на входы 8 и 9, сравнивается через компаратор, а результат дешифруется на 5 уровней, зажигая соответствующие светодиоды.

Контроллер зарядки АКБ

Светодиодный индикатор уровня заряда обычной или аккумуляторной батареи, где все пороги устанавливаются с помощью потенциометров, можно собрать по приведённой в данном материале схеме. Огромным плюсом является то, что он работает с батареями от 3 до 28 В.

Схема индикатора разряда аккумулятора

Сами светоизлучающие диодные индикаторы бывают различных типов и цветов, рекомендуемые показаны на самой схеме. Из-за различий в прямом падении напряжения, токоограничивающие резисторы должны быть скорректированы для достижения наилучшей производительности и однородности свечения. По схеме R18-R22 предлагаются одинакового сопротивления – обратите внимание, что эти резисторы в итоге не должны быть равны. Однако, если все они одного цвета, одного номинала резистора будет достаточно.

Цвет светодиода – уровень заряда

Красный : от 0 до 25%
Оранжевый : 25 – 50%
Желтый : 50 – 75%
Зеленый : 75 – 100%
Синий : >100% напряжения

Здесь LM317 работает как простой источник опорного напряжения 1.25 В. Минимальное входное напряжение должно превышать выходное напряжение на значение в пару вольт. Минимальное входное напряжение = 1,25 В + 1,75 В = 3 В. Хотя LM317 имеет минимальную нагрузку по даташиту 5 мА, не обнаружен ни один экземпляр, который не функционировал бы при 3,8 мА. Именно резистор R5 (330 Ом) обеспечивает минимальную нагрузку.

При испытаниях оценивался уровень заряда 4,5 В батареи, именно для неё и приводятся напряжения на схеме. Настройка происходит так: сначала должны быть определены напряжения срабатывания каждого компаратора в соответствии с уровнем разряда батареи, потом напряжение должно быть разделено по коэффициенту деления делителя напряжения. Так, для 4,5 В АКБ, оно выглядит следующим образом:

Пороговое значение напряжений

4.8V 1.12V
4.5V 1.05V
4,2 0.98V
3.9V 0.91V

Работа индикатора состояния АКБ

Микросхема LM317 U3 – это 1.25 вольтовый источник опорного напряжения. Резисторы R5 и R6 образуют делитель напряжения, что снижает напряжение батареи до уровня, который находится недалеко от значения опорного напряжения. Элемент U2A является усилителем, так что независимо от того, сколько ток потребления этого узла, напряжение остается стабильным. Резисторы R8 – R11 обеспечивают высокое сопротивление на входы компаратора. U1 состоит из четырёх компараторов, которые сравнивают опорное напряжение потенциометров с напряжением батареи. ОУ LM358 U2B – тоже работает как своеобразный компаратор, который контролирует светодиод низшего порядка.

На граничных значениях напряжения светодиоды могут светить не чётко, как правило происходит мерцание между двумя соседними светодиодами. Чтобы предотвратить это, небольшое количество напряжения положительной обратной связи добавляется через R14 – R17.

Тестирование индикатора

Если тестирование проводится непосредственно с аккумулятора, обратите внимание, что защита от обратной полярности не предусмотрена. Лучше изначально цепи питания подключать через резистор 100 Ом, чтобы ограничить возможные неисправности. А после определения того, что полярность правильная, этот резистор может быть удален.

Упрощённая версия индикатора

Для тех, кто хочет собрать устройство попроще, микросхема U2, все диоды и некоторые резисторы могут быть устранены. Советуем начать с этой версии, а затем, убедившись в нормальной работе, собирать полную версию индикатора разряда аккумулятора. Всем удачи в запуске!

Индикатор уровня заряда батареи на 24 вольт

Это индикатор уровня батареи предложения (5) светодиодов, которые загораются постепенно, по мере увеличения напряжения. Это вариант из следующих индикаторов уровня заряда аккумулятора 12В.

Цвет светодиода	Уровень заряда
Красный	Мощность Connected (0%)
Оранжевый	Больше, чем 21В (25%)
Желтый	Более 23V (50%)
Зеленый	Больше, чем 25В (75%)
Синий	Более 27V (100%)
Синий	Полный заряд приблизительно от 28 до 29В

Конечно, вы можете выбрать свой цвет по желанию.

Аккумулятор Схема индикатора уровня

Необходимые компоненты для этого проекта — индикатор уровня LM339 — четырехместные компаратор напряжения IC 14-контактный DIPСветодиоды — различные типы светодиодов

Ведомость материалов

24 Индикатор уровня заряда батареи спецификации

DESIG	QTY	P/N	ea	TOT	DESCRIPTION
R9-13	5				Resistor, 22K, 5%, 0.25W
R1	1				Resistor, 4.7K, 5%, 0.25W
R3-5,8	4	MCMF0W4FF1001A50	0,035	0,14	Resistor, 1K, 1%, 0.25W
R7	1				Resistor, 49.9K, 1%, 0.25W
R6	1	CMF1/41052FLFTR	0,009	0,009	Resistor, 10.5K, 1%
R2	1	36FR10KLF	0,145	0,145	Potentiometer, 10K, 10%, 0.5W
C1	1		0,046	0,046	Capacitor, 0.1, 10%, 50V, X7R
D2	1	TLUR4400	0,071	0,071	LED, T1, Red
D3	1				LED, T1, Orange
D4	1	TLHY4205	0,008	0,008	LED, T1, Yellow
D5	1	TLHG4205	0,065	0,065	LED, T1, Green
D6	1				LED, T1, Blue
D7	1				Diode, 1N4148
D1	1	1N4735A			Zener, 6.2V, 1W
U1	1	LM339N	0,206	0,206	Quad Comparator, DIP

Индикатор уровня заряда батареи работу схемы

D1 это напряжение стабилитрона ссылки. Привязанный к этому является строкой из делителя резистора (R2-6), которые устанавливают различные фиксированные уровни напряжения. R7 и 8 образуют делитель напряжения на который делит напряжения на клеммах аккумулятора в 6 раз. U1 является LM339 компаратор, который сравнивает четырехъядерных различных напряжений с двумя разделителями. Компаратор секции имеют выходы с открытым коллектором, которые просто работают как переключатели для управления светодиодами. D7 защищает от обратной связи аккумулятора.

ОУ LM324 должна работать нормально, но вывод выезда отличается и (4) ОУ LM741 также должны работать.

Он работал, как ожидалось, и когда R2 откалиброван правильно, напряжение пороги в течение примерно 0,1 заявленных значений. Существует не так гистерезиса светодиодов, как правило, слегка мерцает на пороговое напряжение-это не проблема.

Светодиоды являются предвзятыми работать около 1мА, которая достаточно ярким, если светодиодов высокой эффективностью используются минами были не из высоких типу эффективности. Этот ток может быть скорректирована просто путем изменения резисторы (R9 через R13). Общий ток потребления, как показано около 12мА со всеми светодиодов горит. Чтобы уменьшить мощность, Push-To-тест кнопка рекомендуется.

Аккумулятор Фото индикатор уровня

<<< Схемы электрические

RGB LED ИНДИКАТОР ЗАРЯДА АКБ » RADIOSHEM.RU

Большинство батареечных электронных устройств не требуют вольтметров и других сложных систем индикации уровня текущего заряда, туда вполне хорошо подходят гораздо более простые индикаторы, которые лишь сообщает пользователю свечением определённого цвета LED, сколько примерно заряда доступно на данный момент.
Принципиальная схема индикатора напряжения батареи

Эта конструкция представляет собой маленький светодиодный дисплей, который состоит из RGB-светодиода поверхностного монтажа (SMD), управляемого микроконтроллером PIC10F220 (или PIC10F222) в 6-контактном корпусе. Полученное решение может быть реализовано на печатной плате размером всего 5 х 5 мм и легко встроено в любое устройство.

В этом примере оно устанавливается внутри корпуса Power Bank литий-ионных аккумуляторов 18650, где измеряет напряжение аккумулятора, используя внутреннюю опорную ширину. Измерение принимается с АЦП, представляет собой уровень в процентах от напряжения на входе Vdd. При увеличении Vdd результирующее число будет уменьшаться, и наоборот, что приведет к соотношению «1 / x» между измеренным напряжением и выходным значением A / D.

Как и для любого индикатора состояния заряда, эта конструкция должна учитывать нелинейную кривую напряжения и состояния заряда, которую демонстрируют литий-ионные аккумуляторы при выборе пороговых напряжений, при которых микроконтроллер будет отображать цвет, соответствующий на уровень заряда АКБ (красный, желтый, зеленый или синий).

Чтобы избежать трудностей, связанных с использованием математических возможностей PIC для вычисления состояния заряда при каждом измерении Vdd, создана таблица, которая может храниться в памяти PIC10F220. Таблица охватывает только диапазон напряжений, стандартных для данной аккумуляторной батареи, в данном случае от 2,9 до 4,3 В. При измерении 8-разрядным АЦП PIC10F220 эти напряжения будут давать выходные значения от 52 до 35.

Чтобы минимизировать энергопотребление, тут используется RGB светодиод высокой яркости и также устанавливается микроконтроллер в режим ожидания, пока он не получит периодическое прерывание от своего таймера (примерно раз в секунду). После выхода из режима ожидания контроллер измеряет напряжение, присутствующее на его выводе Vdd, и кратковременно мигает соответствующим светодиодом (импульсы 1 мсек каждые 0,25 сек), управляя выводами светодиода, соответствующими нужному согласно расчётам цвету.

В архиве есть 2 версии исходного кода ассемблера, что позволяет управлять либо с общим анодом, либо с общим катодом RGB LED. Коды требуют всего 85 программных слов и 3 байта данных, что позволяет легко реализовать идею практически на любом другом PIC контроллере.

Индикатор напряжения для сборок литиевых батарей 1-7S. Обзор электронного измерительного оборудования индикатора напряжения

Иногда заказываю для сборок аккумуляторов небольшие измерители и вот дошли руки протестировать их, ну и заодно написать микрообзор.
Осмотр, немножко тестов и выводов, надеюсь что будет полезно.

К сожалению доставка в магазине платная, потому заказывал сразу по нескольку штук чтобы компенсировать это.
На момент заказа у продавца вроде были только четыре версии, 1S, 2S, 3S, 4S, но сейчас появились 6S и 7S, при этом странно что нет в продаже версии 5S, подозреваю что скоро появится.

Большая часть измерителей отдал товарищу, но по одной штучке оставил и себе.
Каждый измеритель упакован в отдельный пакет, из отличий только наклейка с маркировкой на китайском и указанием диапазона измеряемого напряжения.
1S – 3.3-4.3 Вольта
2S – 6.6-8.4 Вольта
3S – 11.1-12.6 Вольта
4S – 13.2-16.8 Вольта

Также имеется маркировка цвета свечения (предположительно), но у продавца они только в одном варианте.

Если покупается несколько разных вариантов, то лучше их пометить сразу, так как сами по себе они ни маркировки, ни внешних отличий нет.

На одной из сторон платы есть место под кнопку, скорее всего для включения индикатора, но ни кнопки, ни сопутствующих компонентов на плате нет.

Когда получил индикаторы, то немного удивил размер, почему-то я ожидал что они будут меньше, тем более зная как в китайских магазинах любят делать фото.
Размеры самого индикатора – 31.5х20 мм, общие размеры – 43.5х20х9.5мм, расстояние между крепежными отверстиями – 36мм.

Чтобы не запутаться где какой индикатор, пришлось маркером сделать отметки на каждом из них.

Общее качество на троечку, есть следы флюса, пайка так себе, индикатор на некоторых платах припаян криво относительно самих плат.

Схемотехника довольно проста, стабилизатора напряжения питания нет, потому яркость зависит от напряжения питания. Имеется источник опорного напряжения на базе регулируемого стабилитрона TL431, а также защита от неправильной подачи питания.
Что за чип занимается измерением я определить не смог, сначала думал что это четырехканальный компаратор LM339, но у него выходы выведены на 1, 2, 13 и 14 контакты, а у чипа обозреваемой платы на 1, 7, 8, 14 выводы.

Ниже на фото две платы, 1S и 4S, чтобы понять в чем между ними отличия.
1. Резисторы через которые питаются сегменты индикатора (R1-R5).
2. Резистор R9.

Все остальные компоненты идентичны на всех платах.
При этом номинал резистора питания TL431 одинаков для всех плат и из-за этого ток потребления будет зависеть от входного напряжения.

Индикатор пятисегментный, один общий в виде символа батарейки и четыре сегмента для индикации уровня заряда (собственно потому я и думал что здесь применен LM339), но при этом существует и индикатор с пятью сегментами уровня заряда, мне такой попадался на Таобао.
Мало того, есть еще и много вариантов цветов индикации.

Размеры индикатора платы в обзоре и показанного выше очень похожи, 30.8х17.8мм против 31.5х20мм у обозреваемой платы.

Теперь немного тестов.
Индикатор обозреваемой платы имеет два цвета свечения, символ батарейки – красный, сегменты – синий. При этом символ батарейки состоит из шести параллельно включенных светодиодов.

Яркость достаточная, но у самой низковольтной версии сильно зависит от напряжения питания, но это вполне предсказуемо, остальные ведут себя гораздо стабильнее.
Есть и небольшая сложность, из-за того что цвета свечения синий и красный, то лучше использовать нейтральный светофильтр.
Для примера ниже четыре варианта –
1. Без светофильтра
2. Зеленый светофильтр, видны все сегменты, но яркость сильно падает и становятся более заметны светодиоды подсветки символа батарейки.
3. Красный светофильтр – виден только символ батарейки
4. Синий светофильтр, отлично видны сегменты, но символ батарейки почти не виден.

Измерения, для начала ток потребления.
Ниже на фото результат измерений для четырех режимов из пяти – только символ батарейки, + один сегмент, + два сегмента и + четыре сегмента, фото с тремя сегментами выкладывать не стал, но думаю что можно принять среднее между третьим и четвертым фото.
На всех фото где включены сегменты измерен ток сразу после его включения.
1-4, 1S
5-8, 2S
9-12, 3S
13-16, 4S

Видно что ток постоянно растет, хотя номиналы резисторов, через которые питаются светодиоды сегментов, разные. Происходит это из-за того, что резистор питания TL431 один и тот же на всех платах. Если необходимо уменьшить ток потребления, то можно номинал этого резистора (R14) пропорционально увеличить, например для платы 2S поставить 2кОм.

А теперь напряжение включения сегментов. Сразу сделаю отступление, гистерезиса или нет или он очень мал, потому у самой низковольтной версии бывает “дрожание” яркости, хотя в тесте я поднимал напряжение с дискретностью в 10мВ.

Также я сделал пересчет зависимости напряжения индикации к одному аккумулятору в зависимости от версии измерителя и у меня получилось:
1S…….2S…….3S…….4S
3.35 – 3.36 – 3.43 – 3.37
3.57 – 3.53 – 3.64 – 3.57
3.72 – 3.70 – 3.81 – 3.76
3.92 – 3.90 – 4.03 – 3.97

Видно что результаты немного “плавают”, но в целом картина довольно ясна, диапазон измерения примерно 3.4-4.0 Вольта, что примерно соответствует почти полностью разряженному и заряженному аккумулятору. Напряжение литиевого аккумулятора обычно резко снижается с 4.2 до 4 Вольт, затем идет относительно плавное снижение до 3.3-3.4 Вольта и далее опять более резкое падение. Я бы сказал, что индикатор отображает примерно диапазон от 15 до 90%.

Уже позже было найдено еще пару вариантов более простых измерителей.
Например влагозащищенный – ссылка.

И вариант “с циферками” – ссылка

Мой читатель из Франции прислал вариант схемы данного измерителя, изначально он настроен на сборку 4S, за что ему большое спасибо 🙂

По итогам осмотра и тестов могу сказать, что индикаторы вполне работоспособны и полезны, но есть несколько замечаний:
1. Заметны отдельные светодиоды у символа батарейки
2. Ток потребления заметно растет с ростом напряжения, исправляется заменой резистора R14
3. Нет кнопки включения.

По последнему пункту поясню. Так как нет кнопки “программно” включающей индикатор, то сделать это можно только подачей питания, но обычно нет смысла держать его всегда включенным, а обычная мелкая кнопка имеет относительно высокое сопротивление и результат измерения будет сильно зависеть как от силы нажатия не кнопку, так и от срока ее службы.

В остальном вещь полезная и на мой взгляд недорогая, а большой выбор вариантов дает возможность использовать в разных устройствах, например в шуруповерте.

На этом у меня все, надеюсь что обзор пыл полезен, как всегда жду вопросов и просто комментариев.

Устройство светодиодного индикатора зарядки аккумуляторной батареи

Зачем следить за состоянием аккумулятора?

Зависимость температуры промерзания электролита от степени заряда аккумулятора
Плотность электролита, мг/см. куб.	Напряжение, В (без нагрузки)	Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)	Степень заряда АКБ, %	Температура замерзания электролита, гр. Цельсия
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

Какие существуют индикаторы

Для контроля состояния АКБ значительно удобнее электронные приборы.

Виды индикаторов заряда аккумуляторной батареи

По способу подключения:

к разъёму прикуривателя;
к бортовой сети.

По способу отображения сигнала:

аналоговые;
цифровые.

Принцип работы у них одинаков, определение уровня заряда АКБ и отображение информации в наглядном виде.

Принципиальная схема индикатора

Как сделать индикатор заряда аккумулятора на светодиодах?

Схема led индикатора уровня заряда АКБ на компараторе напряжения

Контроллер зарядки АКБ

Электрические аккумуляторы повсеместно применяются в нашей жизни. Они используются как первичные электрохимические источники электропитания для переносных или передвижных электроприборов. К примеру, для телефонов, ноутбуков, автомобилей, шуруповёртов, квадрокоптеров, игрушек.

Индикатор заряда аккумулятора

Аккумулятор представляет собой сложную конструкцию. Он при зарядке накапливает в себе электроэнергию за счёт физико-химических процессов (электролиза), при подключении нагрузки отдаёт энергию, то есть происходит разряд (разряжается).

При правильном обслуживании необходимо постоянно следить за основным параметром – уровнем зарядки. В этом владельцу поможет индикатор заряда аккумулятора. Он вовремя подскажет, какой параметр вышел из нормы (плотность, уровень электролита), и требуется ли вмешательство.

Применяются разнообразные индикаторы. По назначению они равные, по функциональным элементам – многообразные: от электромеханических до интеллектуальных.

Технические данные аккумуляторов

Основные применяемые типы аккумуляторов:

Щелочные – Ni-Cd,
Ni-MH – никель-металлогидридные,
кислотные – аккумуляторы для автомобилей,
Li-ion – литий-ионные,
Li-po – литий-полимерные.

При эксплуатации аккумулятора необходимо учитывать его функциональные характеристики, такие как:

значение ёмкости,
выходное напряжение,
размеры,
сколько весит,
допустимое минимальное напряжение,
срок эксплуатации,
коэффициент полезного действия,
диапазон рабочей температуры,
рабочий ток заряда и разряда.

К сведению. Все параметры указываются для 20 или 25 °С.

Аккумулятор для автомобиля (АКБ) состоит из 6 последовательно соединённых аккумуляторных секций с напряжением питания каждой 2,1-2,16 В, на хорошей батарее напряжение 13-13,5 В.

Важно! Не допускается снижение напряжения ниже 9 вольт, поскольку из-за особенностей процессов, происходящих в батареях, садится плотность, что повышает температуру промерзания электролита и ускоряет разрушение электродов. В свою очередь, уменьшается и срок службы аккумулятора.

Разновидности индикаторов заряда аккумулятора

Контроллер заряда аккумулятора

Разделяют индикаторы по методу подключения и индикации сигнала. Зарядка – это сложный процесс, поэтому в основном индикаторы информируют только об окончании зарядки в аналоговом или цифровом виде.

Для каждого типа аккумулятора необходимы адекватные схемы и конструкции зарядки, электроизмерительные или электронные. Так, для телефонов и ноутбуков используются импульсные зарядки, которые должны обладать интеллектом, в них используют микропроцессоры. Электронный контроллер ШИМ Weswen применяется для зарядки аккумуляторных батарей для независимого электроснабжения домов.

Одним из простых является встроенный индикатор заряда батареи, который выполнен в виде глазка. Устанавливается в одну из банок автомобильного аккумулятора. Разновидность работы индикатора с двумя шариками показана на рис. ниже.

Встроенный индикатор зарядки аккумулятора

Индикатор представляет собой пластмассовый цилиндр с плавающими шариками зелёного и красного цветов. В работе индикатора используется принцип ареометра. Красный шарик реагирует только на уровень электролита, зелёный – на уровень и плотность электролита. Есть варианты и с одним зелёным шариком.

Используются ещё и электроизмерительные индикаторы в виде стрелочных вольтметров. Один из них показан на рис. ниже. Подключается параллельно, в цепи аккумулятора.

Электроизмерительный индикатор напряжения на батареи

Устанавливается как на приборной панели, так и в удобном месте. При нормальном напряжении на аккумуляторе стрелка должна находиться в пределах последнего зелёного сектора. Если стрелка показывает ниже 75%, то требуется подзарядка. Нахождение стрелки в начале шкалы (красный сектор) говорит о том, что аккумулятор неисправен.

Опытные владельцы аккумуляторов могут использовать простые готовые цифровые индикаторы. Один из таких изображён на рис. ниже

Цифровой вольтметр

Он просто показывает напряжение в данное время. Владельцу самому решать, что делать. При диагностике аккумулятора можно использовать стрелочный или цифровой тестер.

Радиолюбители могут использовать индикацию, сделанную своими руками. В основном изготавливают схемы разнообразных индикаторов для контроля заряда аккумулятора на световых индикаторах, двух или больше. Схемное решение устройств индикации зависит от сложности зарядки.

Важно! Чем проще зарядка, тем сложнее должна быть схема индикации.

На рис. ниже изображена схема проверки степени зарядки на 5 индикаторах.

Схема контроля напряжения на светодиодах

На рисунке изображена одна из возможных эл.схем, собранная на компараторе Lm339 с термокомпенсацией. HL1 будет гореть при недозаряженном или плохом аккумуляторе. HL2 – это недозаряд, значит, требуется зарядка. HL3 – напряжение в норме. HL4 – небольшой перезаряд. HL5 – недопустимый перезаряд. Остановить зарядку необходимо при загорании HL4.

Нужно отметить! Во время работы будет гореть только один световой индикатор. Таких вспомогательных плат можно разработать столько, на сколько хватит знаний и необходимости.

В современных гаджетах, использующих питание от аккумуляторных батарей, зарядки делают более сложными, чтобы создать оптимальные условия работы батареи. Например, в зарядках для шуруповёртов используются импульсные блоки с применением запрограммированных контроллеров. В таких автоматических зарядках два состояния индикации: разряжен и заряжен. Для удобства в качестве световых индикаторов применяются и жидкокристаллические индикаторы.

В нынешних авто за состоянием аккумулятора следят главный модуль, модуль управления двигателем и датчик, который следит за параметрами батареи. Электронная система автомобиля сама следит за правильной эксплуатацией аккумулятора. Водителю остаётся только наблюдать за информацией на экране дисплея.

Развивается использование батарей при автономном электроснабжении домов. Ветрогенераторы и солнечные панели объединяются в общую электросеть, и аккумуляторы управляются с помощью ШИМ контроллера, например, от компании WESWEN.

Необходимо постоянно следить за работоспособностью аккумуляторных батарей. Для этого предназначены указатели заряда. Простые устройства – просто следят, а контроллеры контролируют и управляют подзарядкой аккумулятора.

Видео

Зарядка для телефона без розетки

Сегодня статья будет с процессом сборки простого индикатора уровня заряда аккумуляторов, но с более высокоточной схемой, которая пригодна для реального использования и может стать отличным дополнением на панели приборов вашего автомобиля.

Индикатор построен на базе микросхемы ELM339, она в свою очередь представляет из себя четыре отдельных компаратора в едином корпусе.

Компаратор имеет два входа и один выход, он просто сравнивает напряжение на входах, исходя из этого на выходе получаем либо логический 0, либо единицу.

Использованный в схеме компаратор можно найти на платах компьютерного блока питания, ориентируйтесь по цифрам 339, буквы могут отличаться в зависимости от производителя.

В качестве индикаторов задействованы 3 миллиметровые светодиоды.

Схема работает очень простым образом, имеем источник опорного напряжения в лице стабилитрона, цепочки из резисторов представляют из себя делители, которые создают на входах компараторов определенное напряжение, назовем их пороговыми.

Компаратор постоянно сравнивает эти напряжения с напряжением, которые образуют делитель на резисторах R5 и R6, этот делитель снижает напряжение тестируемой батареи в три раза, если напряжение на прямом входе компаратора больше чем на инверсном, то на выходе получаем логическую единицу или напряжение питания.

Светодиод светится, если всё наоборот, то на выходе получаем логическую 0 или массу питания, светодиод в данном случае не светится.

Входные делители подобраны в узком диапазоне, поскольку схема предназначена для работы в качестве индикатора заряда 12-вольтовых аккумуляторов.

Маломощный диод 4148 защищает микросхему компаратора от обратной полярности.

Токо-ограничивающие резисторы для светодиодов подбираются с сопротивлением от 1 до 2,2 килом, можно ограничиться всего одним резистором.

Печатная плата довольно компактна, рисовал на скорую руку, но разводка неплохая, кстати её вы можете скачать в конце статьи.

Для проверки этой платы нам нужен лабораторный источник питания на котором нужно выставить напряжение около 13,5 — 14 вольт, имитируя полностью заряженный автомобильный аккумулятор.

Загораются сразу все светодиоды, постепенно снижая напряжение на блоке питания мы можем наблюдать потухание светодиодов при определенных напряжениях.

Горение только красных светодиодов означает, что аккумулятор почти разряжен.

Можно пересчитать входные делители и использовать схему для аккумуляторов с иным напряжением, кстати эту схему можно также применить и в зарядных устройствах.

Плата___ скачать…

Автор; АКА Касьян

Схема индикатора разряда аккумулятора

Схема индикатора заряда аккумулятора

Пришло время для того, что всем нравится больше всего — математики

Резистор R1 рассчитаем по следующей формуле:

R1=R2*(Vo/2,5В — 1)

Предположим, что наш резистор R2 имеет сопротивление 1к (1000 Ом).

Vo — напряжение, при котором должен произойти пробой (в нашем случае 12В).

R1=1000*((12/2,5) — 1)= 1000(4,8 — 1)= 1000*3,8=3,8к (3800 Ом).

Т. е. сопротивление резисторов для 12В выглядят следующим образом:

R1= 3,8к

R2=1к

А здесь небольшой список для ленивых. Для резистора R2=1к, сопротивление R1 составит:

5В – 1к
7,2В – 1,88к
9В – 2,6к
12В – 3,8к
15В — 5к
18В – 6,2к
20В – 7к
24В – 8,6к

Источник

$0.90-1.00 Перейти в магазин Иногда заказываю для сборок аккумуляторов небольшие измерители и вот дошли руки протестировать их, ну и заодно написать микрообзор.Осмотр, немножко тестов и выводов, надеюсь что будет полезно.К сожалению доставка в магазине платная, потому заказывал сразу по нескольку штук чтобы компенсировать это.На момент заказа у продавца вроде были только четыре версии, 1S, 2S, 3S, 4S, но сейчас появились 6S и 7S, при этом странно что нет в продаже версии 5S, подозреваю что скоро появится.Большая часть измерителей отдал товарищу, но по одной штучке оставил и себе.Каждый измеритель упакован в отдельный пакет, из отличий только наклейка с маркировкой на китайском и указанием диапазона измеряемого напряжения.1S — 3.3-4.3 Вольта2S — 6.6-8.4 Вольта3S — 11.1-12.6 Вольта4S — 13.2-16.8 ВольтаТакже имеется маркировка цвета свечения (предположительно), но у продавца они только в одном варианте.Если покупается несколько разных вариантов, то лучше их пометить сразу, так как сами по себе они ни маркировки, ни внешних отличий нет.На одной из сторон платы есть место под кнопку, скорее всего для включения индикатора, но ни кнопки, ни сопутствующих компонентов на плате нет.Когда получил индикаторы, то немного удивил размер, почему-то я ожидал что они будут меньше, тем более зная как в китайских магазинах любят делать фото.Размеры самого индикатора — 31.5х20 мм, общие размеры — 43.5х20х9.5мм, расстояние между крепежными отверстиями — 36мм.Чтобы не запутаться где какой индикатор, пришлось маркером сделать отметки на каждом из них.Общее качество на троечку, есть следы флюса, пайка так себе, индикатор на некоторых платах припаян криво относительно самих плат.Схемотехника довольно проста, стабилизатора напряжения питания нет, потому яркость зависит от напряжения питания. Имеется источник опорного напряжения на базе регулируемого стабилитрона TL431, а также защита от неправильной подачи питания.Что за чип занимается измерением я определить не смог, сначала думал что это четырехканальный компаратор LM339, но у него выходы выведены на 1, 2, 13 и 14 контакты, а у чипа обозреваемой платы на 1, 7, 8, 14 выводы.Ниже на фото две платы, 1S и 4S, чтобы понять в чем между ними отличия.1. Резисторы через которые питаются сегменты индикатора (R1-R5).2. Резистор R9.Все остальные компоненты идентичны на всех платах. При этом номинал резистора питания TL431 одинаков для всех плат и из-за этого ток потребления будет зависеть от входного напряжения.Индикатор пятисегментный, один общий в виде символа батарейки и четыре сегмента для индикации уровня заряда (собственно потому я и думал что здесь применен LM339), но при этом существует и индикатор с пятью сегментами уровня заряда, мне такой попадался на Таобао.Мало того, есть еще и много вариантов цветов индикации.Размеры индикатора платы в обзоре и показанного выше очень похожи, 30.8х17.8мм против 31.5х20мм у обозреваемой платы.Теперь немного тестов.Индикатор обозреваемой платы имеет два цвета свечения, символ батарейки — красный, сегменты — синий. При этом символ батарейки состоит из шести параллельно включенных светодиодов.Яркость достаточная, но у самой низковольтной версии сильно зависит от напряжения питания, но это вполне предсказуемо, остальные ведут себя гораздо стабильнее.Есть и небольшая сложность, из-за того что цвета свечения синий и красный, то лучше использовать нейтральный светофильтр.Для примера ниже четыре варианта — 1. Без светофильтра2. Зеленый светофильтр, видны все сегменты, но яркость сильно падает и становятся более заметны светодиоды подсветки символа батарейки.3. Красный светофильтр — виден только символ батарейки4. Синий светофильтр, отлично видны сегменты, но символ батарейки почти не виден.Измерения, для начала ток потребления.Ниже на фото результат измерений для четырех режимов из пяти — только символ батарейки, + один сегмент, + два сегмента и + четыре сегмента, фото с тремя сегментами выкладывать не стал, но думаю что можно принять среднее между третьим и четвертым фото.На всех фото где включены сегменты измерен ток сразу после его включения.1-4, 1S5-8, 2S9-12, 3S13-16, 4SВидно что ток постоянно растет, хотя номиналы резисторов, через которые питаются светодиоды сегментов, разные. Происходит это из-за того, что резистор питания TL431 один и тот же на всех платах. Если необходимо уменьшить ток потребления, то можно номинал этого резистора (R14) пропорционально увеличить, например для платы 2S поставить 2кОм.А теперь напряжение включения сегментов. Сразу сделаю отступление, гистерезиса или нет или он очень мал, потому у самой низковольтной версии бывает «дрожание» яркости, хотя в тесте я поднимал напряжение с дискретностью в 10мВ.Также я сделал пересчет зависимости напряжения индикации к одному аккумулятору в зависимости от версии измерителя и у меня получилось:1S…….2S…….3S…….4S3.35 — 3.36 — 3.43 — 3.373.57 — 3.53 — 3.64 — 3.573.72 — 3.70 — 3.81 — 3.763.92 — 3.90 — 4.03 — 3.97Видно что результаты немного «плавают», но в целом картина довольно ясна, диапазон измерения примерно 3.4-4.0 Вольта, что примерно соответствует почти полностью разряженному и заряженному аккумулятору. Напряжение литиевого аккумулятора обычно резко снижается с 4.2 до 4 Вольт, затем идет относительно плавное снижение до 3.3-3.4 Вольта и далее опять более резкое падение. Я бы сказал, что индикатор отображает примерно диапазон от 15 до 90%.Уже позже было найдено еще пару вариантов более простых измерителей.Например влагозащищенный — ссылка.И вариант «с циферками» — ссылкаМой читатель из Франции прислал вариант схемы данного измерителя, изначально он настроен на сборку 4S, за что ему большое спасибо 🙂По итогам осмотра и тестов могу сказать, что индикаторы вполне работоспособны и полезны, но есть несколько замечаний:1. Заметны отдельные светодиоды у символа батарейки2. Ток потребления заметно растет с ростом напряжения, исправляется заменой резистора R143. Нет кнопки включения.По последнему пункту поясню. Так как нет кнопки «программно» включающей индикатор, то сделать это можно только подачей питания, но обычно нет смысла держать его всегда включенным, а обычная мелкая кнопка имеет относительно высокое сопротивление и результат измерения будет сильно зависеть как от силы нажатия не кнопку, так и от срока ее службы.В остальном вещь полезная и на мой взгляд недорогая, а большой выбор вариантов дает возможность использовать в разных устройствах, например в шуруповерте.На этом у меня все, надеюсь что обзор пыл полезен, как всегда жду вопросов и просто комментариев. $0.90-1.00 Перейти в магазин Эту страницу нашли, когда искали: индикатор заряда аккумулятора 3,7v, самодельный индикатор разряда аккумулятора, цифровой индикатор напряжения и тока со схемой подключения акб, tl431 в радиолюбительских схемах контроля рвзряда аккумуляторов 18650, как настроить цифровой индикатор напряжения акб с алиэкспресс, зарядка 18650 с индикатором заряда, индикатор ращряда liion, зарядка схема индикатор 10 сегментов, индикатор заряда для li ion аккумуляторов на 36 вольт купить на алиэкспресс, xw228dkfr схема, индикатор емкости литиевых батарей дисплей питания батареи 40×15 мм тестер li po li ion пакет, экономичная схема индикации разрядки аккумуляторной литиевой батареи на tl431, индикатор заряда 4s gjlrk.xtybt, схема индикатора заряда аккумулятора на 12.6 вольт, светодиодный волметр для литийионных акб, самодельный индикатор заряда аккумулятора, дешевый индикатор напряжения для аккумулятора 18650, xw228dkfr4 datasheet, индикатор заряда li ion на лм 339, электрическая схема контроля индикатора заряда шуруповерта на 12в показать, индикатор уровня разряда li ion аккумулятора, модуль индикации разряда литий ионного, подключение индикатора заряда 18650, распиновка spbkas 10 5. 8 xw228dkfr4, звуковой индикатор разряда литиевого, индикатор зарядки аккумулятора, индикатор напряжения аккумулятора, устройство индикатора напряжения

Вас может заинтересовать

Товары по сниженной стоимости

Комментарии: 13

Используемые источники:

https://svetodiodinfo.ru/svetodiody-v-avtomobil/indikator-okonchaniya-zaryada-akkumulyatora-na-svetodiodax.html
https://amperof.ru/elektropribory/indikator-zaryada-akkumulyatora.html
https://xn--100—j4dau4ec0ao.xn--p1ai/prostoj-i-tochnyj-indikator-zaryada-razryada-akb/
http://www.joyta.ru/9375-prostoj-indikator-zaryada-i-razryada-akkumulyatora/
https://www.kirich.blog/obzory/izmeritelnoe/644-indikator-napryazheniya-dlya-sborok-litievyh-batarey-1-7s.html

Предыдущая статьяЭкономический онлайн-календарь для трейдера Investing comСледующая статьяНе заряжается телефон Андроид: питание идет, а заряд не увеличивается: способы решения

Простой индикатор заряда аккумулятора

Схема простого индикатора заряда аккумулятора на трех светодиодах, предназначенная для отслеживания состояния заряда аккумуляторной 12-ти вольтовой батареи авто. Состоит всего из десятка радиодеталей и позволяет наглядно, без лишних цифр, определить состояние заряда аккумулятора по цвету свечения индикатора. Зелёный — аккумулятор полностью заряжен, желтый — наполовину заряжен, красный — полностью сел, необходима срочная подзарядка.

Однако заранее отметим, что даже столь простая схема требует наличия сертификата ТР ТС 004/2011 «О безопасности низковольтного оборудования». Без него продавать подобную продукцию на территории таможенного союза запрещено. Кстати, помочь в его оформлении может ООО «Глобал Стандарт». Подробнее о данной компании и сертификате можно прочитать на страничке http://g-standard.ru/content/tr-tc-004-2011 официального сайта организации.

LED индикатор состояния аккумулятора — схема

Описание принципа роботы устройства

Приведенная принципиальная схема отображает состояние заряда батареи с помощью трех светодиодов, включенных полосой. Она идеально подходит для отслеживания уровня заряда аккумуляторной батареи машины, особенно это актуально в зимнее время. Когда напряжение батареи достигает 11.5V или менее, транзистор Q1 будет включен, а индикатор D1 будет светится. Когда напряжение аккумулятора лежит в пределах от 11,5 до 13,5, транзистор Q2 будет открыт, и уже светодиод D2 будет светится. Когда напряжение батареи выше 13,5 транзистор Q3 будет открыт и светодиод D7 тоже засветится.

Примечания по сборке индикатора

1) Поскольку схема имеет большое количество деталей, то собирать её будет проще на печатной плате.
2) Батарея, напряжение которой мы хотим отследит подключается к схеме в местах, обозначенных на схеме, как точки А и Б, в соответствии с полярностью, указанной на схеме.
3) Наиболее оптимальным и наглядным вариантом для отслеживания состояния будет использование светодиодов разного цвета свечения.

Само устройство (точнее светодиоды) можно вывести на переднюю панель вашей машины или мотоцикла, если оно будет использоваться таким методом.

Несколько слов о деталях схемы

В схеме используется 3 транзистора, 2 из них обратной проводимости и один прямой. Стоит быть внимательным и не попутать расположение выводов эмиттера, коллектора и базы на них. Транзисторы могут быть заменены на их отечественные аналоги, но опять же стоит соблюдать расположение выводов. Неплохим вариантом так же будет использование устройства как индикатора заряда батареи при подключенном зарядном устройстве.

Схема простого индикатора заряда аккумулятора не имеет дефицитных деталей, относительно проста в повторяемости и не сложная в плане настройки, поэтому повторить её сможет даже начинающий радиолюбитель. Начинающие могут не понять, что за диоды, обозначенные на схеме под номерами Д6 и Д10. Не стоит пугаться — это обычные стабилитроны, или другими словами диоды Зенера. Будет полезно почитать про них в книгах, или на крайний случай в интернете. Рабочее напряжение, которое обеспечивают эти диоды — 10 и 12 вольт, мощность у них небольшая, по 0.5 ватт, но для схемы хватит с головой. Удачной сборки и настройки!

Схема контроля заряда аккумулятора 12 вольт

В статье предлагаются два варианта индикатора, цвет свечения которого, по мере разряда батареи, изменяется от зеленого до красного. Существует огромное количество схем, предназначенных для выполнения таких функций, но все из них, на мой взгляд, слишком сложны и дороги. Для моего индикатора требуется всего пять компонентов, один из которых – двухцветный светодиод.

Простейший вариант показан на Рисунке 1. Если напряжение на клемме B+ равно 9 В, будет светиться только зеленый светодиод, поскольку напряжение на базе Q1 равно 1.58 В, в то время, как напряжение на эмиттере, равное падению напряжения на светодиоде D1, в типичном случае составляет 1.8 В, и Q1 удерживается в закрытом состоянии. По мере уменьшения заряда батареи напряжение на светодиоде D2 остается практически неизменным, а напряжение на базе уменьшается, и в какой-то момент времени Q1 начнет проводить ток. В результате часть тока станет ответвляться в красный светодиод D1, и эта доля будет увеличиваться до тех пор, пока в красный светодиод не потечет весь ток.


Рисунок 1.	*Базовая схема монитора напряжения батареи.*

Для типичных элементов двухцветного светодиода различие в прямых напряжениях составляет 0.25 В. Именно этим значением определяется область перехода от зеленого цвета свечения к красному. Полная смена цвета свечения, задаваемая соотношением сопротивлений резисторов делителя R1 и R2, происходит в диапазоне напряжений

Середина области перехода от одного цвета к другому определяется разностью напряжений на светодиоде и на переходе база-эмиттер транзистора и равна приблизительно 1.2 В. Таким образом, изменение B+ от 7.1 В до 5.8 В приведет к смене зеленого свечения на красное.

Различия в напряжениях будут зависеть от конкретных комбинаций светодиодов и, возможно, их будет недостаточно для полного переключения цветов. Тем не менее, предлагаемую схему все равно можно использовать, включив диод последовательно с D2.

На Рисунке 2 резистор R1 заменен стабилитроном, в результате чего область перехода становится намного более узкой. Делитель больше не оказывает влияния на схему, и полная смена цвета свечения происходит при изменении напряжения B+ всего на 0.25 В. Напряжение точки перехода будет равно 1.2 В + V_Z. (Здесь V_Z – напряжение на стабилитроне, в нашем случае равное примерно 7.2 В).


Рисунок 2.	*Схема на основе стабилитрона.*

Недостатком такой схемы является ее привязка к ограниченной шкале напряжений стабилитронов. Еще больше усложняет ситуацию тот факт, что низковольтные стабилитроны имеют слишком плавный излом характеристики, не позволяющий точно определить, каким будет напряжение V_Z при малых токах в схеме. Одним из вариантов решения этой проблемы может быть использование резистора, включенного последовательно со стабилитроном, чтобы иметь возможность небольшой подстройки за счет некоторого увеличения напряжения перехода.

При показанных сопротивлениях резисторов схема потребляет ток порядка 1 мА. Со светодиодами повышенной яркости этого достаточно для использования прибора внутри помещения. Но даже такой небольшой ток весьма значителен для 9-вольтовой батареи, поэтому вам придется выбирать между дополнительным потреблением тока и риском оставить питание включенным, когда необходимости в нем нет. Скорее всего, после первой внеплановой замены батареи вы почувствуете пользу от этого монитора.

Схему можно преобразовать таким образом, чтобы переход от зеленого к красному свечению происходил в случае повышения входного напряжения. Для этого транзистор Q1 надо заменить на NPN и поменять местами эмиттер и коллектор. А с помощью пары NPN и PNP транзисторов можно сделать оконный компаратор.

С учетом довольно большой ширины переходной области, схема на Рисунке 1 лучше всего подходит для 9-вольтовых батарей, в то время как схема на Рисунке 2 может быть адаптирована для других напряжений.

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

Схема индикатора разряда аккумулятора

Схема индикатора заряда аккумулятора

Пришло время для того, что всем нравится больше всего — математики

Резистор R1 рассчитаем по следующей формуле:

R1=R2*(Vo/2,5В — 1)

Предположим, что наш резистор R2 имеет сопротивление 1к (1000 Ом).

Vo — напряжение, при котором должен произойти пробой (в нашем случае 12В).

R1=1000*((12/2,5) — 1)= 1000(4,8 — 1)= 1000*3,8=3,8к (3800 Ом).

Т. е. сопротивление резисторов для 12В выглядят следующим образом:

А здесь небольшой список для ленивых. Для резистора R2=1к, сопротивление R1 составит:

5В – 1к
7,2В – 1,88к
9В – 2,6к
12В – 3,8к
15В — 5к
18В – 6,2к
20В – 7к
24В – 8,6к

Зачем следить за состоянием аккумулятора?

Зависимость температуры промерзания электролита от степени заряда аккумулятора
Плотность электролита, мг/см. куб.	Напряжение, В (без нагрузки)	Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)	Степень заряда АКБ, %	Температура замерзания электролита, гр. Цельсия
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

Какие существуют индикаторы

Для контроля состояния АКБ значительно удобнее электронные приборы.

Виды индикаторов заряда аккумуляторной батареи

По способу подключения:

к разъёму прикуривателя;
к бортовой сети.

По способу отображения сигнала:

Принцип работы у них одинаков, определение уровня заряда АКБ и отображение информации в наглядном виде.

Принципиальная схема индикатора

Как сделать индикатор заряда аккумулятора на светодиодах?

Схема led индикатора уровня заряда АКБ на компараторе напряжения

Контроллер зарядки АКБ

Цепь индикатора заряда батареи с 3 состояниями

В этой статье рассказывается, как сделать простую цепь индикатора уровня заряда батареи с 3 состояниями, 3 светодиода и пару операционных усилителей

Описание схемы

Чтобы узнать состояние заряда, в котором находится батарея Эта схема была разработана в соответствии с оконным компаратором, использующим операционные усилители с низким энергопотреблением. В схеме используются три светодиода (D1, D2 и D3), подключенные между их выходами, чтобы указать одно из трех возможных состояний батареи: полный заряд, умеренный заряд и разряженный.

Схема приводится в действие предохранителем на 100 мА, несмотря на то, что его потребление составляет всего около 20 мА, она напрямую подключается к клеммам батареи, которые она может контролировать, и она может выполнить эту задачу с батареями с напряжением 6 и 12 В.

Через переменные резисторы RV1 и RV2 уровни напряжения V1 и V2 настраиваются на уровни, при которых красный и желтый, желтый и зеленый светодиоды включаются или выключаются.

В качестве примера рассмотрим ситуацию с автомобильным аккумулятором на 12 В, используя V1, равный 12 В, и V2, соответствующий 11 В; в этом случае зеленый светодиод загорается при напряжении 12 В или более, красный светится при напряжении ниже или около 11 В, а желтый продолжает гореть между этими двумя напряжениями.

Прототип протестированного изображения

Цепь индикатора заряда / разряда аккумулятора

Эта цепь индикатора заряда / разряда аккумулятора предназначена для отслеживания напряжения автомобильного аккумулятора.

Он отличается от всех других схем тем, что обеспечивает индикацию минимального напряжения питания наряду с низким или высоким напряжением.

Это делает его особенно хорошим выбором для определения отклонения напряжения питания от номинала.

Используются три светодиода – красный, желтый и зеленый.Желтый означает минимальное напряжение, а красный и зеленый – соответственно низкие и высокие значения.

RV1 и RV2 изменяют точку, с которой красный / желтый и желтый / зеленый светодиоды включаются или выключаются.

В результате можно было проверить большое напряжение питания. Фактически, прототип устанавливается в автомобиле и размещается таким образом, чтобы красный светодиод загорался при 11 В 7, а также зеленый светодиод при 1 2 В 8. ВНИМАНИЕ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Желтый светодиод горит между этими значениями.

Схема контроля батареи с использованием стабилитронов и светодиодов

Вот концепция простой схемы контроля батареи с 3 светодиодами с помощью монитора напряжения для источников питания 1 2 В, подразумевающая два превышающих или меньших допустимых напряжения.

Используя три светодиода, человек может сразу увидеть, включено ли напряжение, повышенное или пониженное напряжение.

Это может быть достигнуто с помощью симметричного моста, в котором используются стабилитроны ZD1 и ZD2 в противоположных плечах моста и светодиоды, расположенные спина к спине между центрами плеч моста, на случай, если входное напряжение не будет превышать двух стабилитронов. пробивное напряжение (2 x 6V8 = 1 3V6) Светодиод 1 горит, однако при напряжении выше 13V6 светодиод 1 смещается в обратном направлении и остается выключенным.

Когда напряжение батареи увеличивается до такой степени, что на переходе ZD2 оно превышает напряжение стабилитрона ZD1, а также напряжение светодиода, равное 1.6 В, затем включается светодиод 2, а резистор 100R ограничивает ток светодиода. Обратите внимание, что полный сток блока составляет около 50 мА.

Простая схема индикатора уровня заряда батареи с использованием операционного усилителя

В современном мире мы используем батареи почти во всех электронных гаджетах, от вашего портативного мобильного телефона, цифрового термометра, умных часов до электромобилей, самолетов, спутников и даже роботов-вездеходов, используемых на Марс, батарея которого длилась около 700 солей (марсианских дней). Можно с уверенностью сказать, что без изобретения этих электрохимических запоминающих устройств а.к.а. Батареи, мир, каким мы его знаем, не существует. Существует много различных типов батарей, таких как свинцово-кислотные, никель-кадмиевые, литий-ионные и т. Д. С появлением технологий мы видим новые изобретенные батареи, такие как литий-воздушные батареи, твердотельные литиевые батареи и т. Д., Которые имеют более высокую мощность. емкость накопителя энергии и высокий диапазон рабочих температур. Мы уже обсуждали больше о батареях и о том, как они работают в наших предыдущих статьях. В этой статье мы узнаем, как спроектировать простой индикатор уровня заряда батареи 12 В, , используя операционный усилитель.

Хотя уровень заряда батареи – это неоднозначный термин, потому что мы не можем реально измерить оставшийся в батарее заряд, если мы не используем сложные вычисления и измерения с использованием системы управления батареями. Но в простых приложениях у нас нет роскоши этого метода, поэтому мы обычно используем простой метод для оценки уровня заряда батареи на основе напряжения разомкнутой цепи , который действительно хорошо работает для свинцово-кислотных аккумуляторов 12 В, поскольку их кривая разряда почти линейна, начиная с 13.От 8 В до 10,1 В, которые обычно считаются его верхним и нижним крайними пределами. Ранее мы также создали индикатор уровня заряда батареи на базе Arduino и схему мониторинга напряжения нескольких ячеек, вы также можете проверить их, если вам интересно.

В этом проекте мы спроектируем и построим индикатор уровня заряда батареи 12 В с помощью микросхемы LM324 на базе четырехканального компаратора OPAMP, которая позволяет нам использовать 4 компаратора на базе OPAMP на одной микросхеме. Мы измерим напряжение аккумулятора и сравним его с заранее заданным напряжением, используя LM324 IC, и включим светодиоды для отображения выходного сигнала, который мы получаем.Давайте прыгнем прямо в это, ладно?

Необходимые компоненты

LM324 Quad OPAMP IC
4 × светодиодные фонари (красные)
Резистор 1 × 2,5 кОм
Резистор 5 × 1 кОм
Резистор 1 × 1,6 кОм
4 × 0,5 кОм Резистор
14-контактный держатель микросхемы
Винтовой зажим для печатной платы
Перфорированная плита
Набор для пайки

LM324 Quad OPAMP IC

LM324 – это микросхема с четырьмя операционными усилителями, интегрированная с четырьмя операционными усилителями с питанием от общего источника питания.Диапазон дифференциального входного напряжения может быть равен диапазону напряжения источника питания. Входное напряжение смещения по умолчанию очень низкое и составляет 2 мВ. Диапазон рабочих температур составляет от 0 ° C до 70 ° C при температуре окружающей среды, тогда как максимальная температура перехода может достигать 150 ° C. Как правило, операционные усилители могут выполнять математические операции и могут использоваться в различных конфигурациях, таких как усилитель, повторитель напряжения, компаратор и т. Д. Таким образом, используя четыре OPAMP в одной микросхеме, вы сэкономите место и уменьшите сложность схемы.Он может питаться от одного источника питания в широком диапазоне напряжений от -3 В до 32 В, что более чем достаточно для проверки уровня заряда батареи до 24 В.

Электрическая схема индикатора уровня заряда батареи 12 В

Полную схему, используемую в индикаторе батареи 12 В , можно найти ниже. Я использовал батарею 9 В для иллюстрации на изображении ниже, но предполагаю, что это батарея 12 В.

Если вам не нравятся графические схемы, вы можете проверить их на изображении ниже.Здесь Vcc и Земля – это клеммы, которые должны быть подключены к плюсу и минусу батареи 12 В соответственно.

Теперь давайте приступим к пониманию работы схемы. Для простоты мы можем разделить схему на 2 разные части.

Секция эталонных напряжений:

Во-первых, нам нужно решить, какие уровни напряжения мы хотим измерить в цепи, и вы можете соответствующим образом разработать схему резисторного делителя напряжения.В этой схеме D2 представляет собой эталонный стабилитрон с номинальным напряжением 5,1 В и 5 Вт, поэтому он будет регулировать выходное напряжение до 5,1 В. Сопротивление 4 кОм подключено последовательно к заземлению, поэтому падение напряжения примерно 1,25 В будет на каждом резисторе, который мы будем использовать для , для сравнения с напряжением батареи . Эталонные напряжения для сравнения составляют приблизительно 5,1 В, 3,75 В, 2,5 В и 1,25 В.

Кроме того, есть еще одна схема делителя напряжения, которую мы будем использовать для сравнения напряжений батареи с напряжениями, выдаваемыми делителем напряжения, подключенным к стабилитрону.Этот делитель напряжения важен, потому что, настраивая его значение, вы определяете точки напряжения, за пределами которых вы хотите загореться соответствующие светодиоды. В этой схеме мы последовательно выбрали резистор 1,6 кОм и резистор 1,0 кОм, чтобы обеспечить коэффициент деления 2,6.

Итак, если верхний предел батареи составляет 13,8 В, то соответствующее напряжение, выдаваемое делителем потенциала, будет 13,8 / 2,6 = 5,3 В, что больше, чем 5,1 В, заданное первым опорным напряжением стабилитрона, поэтому все светодиоды будут светится, если напряжение батареи 12.5 В, т.е. ни полностью заряжен, ни полностью разряжен, тогда соответствующее напряжение будет 12,5 / 2,6 = 4,8 В, что означает, что оно меньше 5,1 В, но больше трех других опорных напряжений, поэтому три светодиода загорятся, а один нет. Таким образом, мы можем определить диапазоны напряжения для включения отдельного светодиода.

Секция компаратора и светодиодов:

В этой части схемы мы просто управляем разными светодиодами для разных уровней напряжения. Поскольку IC LM324 является компаратором на основе OPAMP, поэтому всякий раз, когда неинвертирующий терминал конкретного OPAMP имеет более высокий потенциал, чем инвертирующий терминал, выход OPAMP будет повышен до приблизительно уровня напряжения VCC, который в нашем случае является напряжением батареи. .Здесь светодиод не загорится, потому что напряжения на аноде и катоде светодиода равны, поэтому ток не будет течь. Если напряжение инвертирующего терминала выше, чем напряжение неинвертирующего терминала, тогда выход OPAMP будет понижен до уровня GND, следовательно, светодиод загорится, потому что на его терминалах есть разность потенциалов.

В нашей схеме мы подключили неинвертирующую клемму каждого OPAMP к резистору 1 кОм цепи делителя потенциала, подключенной к батарее, а инвертирующие клеммы подключены к различным уровням напряжения от делителя потенциала, подключенного к стабилитрону.Таким образом, всякий раз, когда распределенное напряжение батареи ниже, чем соответствующее опорное напряжение этого OPAMP, выход будет повышен, и светодиод не будет гореть, как объяснялось ранее.

Проблемы и улучшения:

Это довольно грубый и основной метод аппроксимации напряжения батареи, и вы можете дополнительно изменить его, чтобы считывать диапазон напряжения по вашему выбору, добавив дополнительный резистор последовательно с делителем потенциала, подключенным через 5.Стабилитрон 1 В, таким образом, вы можете получить большую точность в меньшем диапазоне, чтобы вы могли определять больше уровней напряжения в меньшем диапазоне для реальных приложений, таких как свинцово-кислотная батарея.

Вы также можете связать разные цветные светодиоды для разных уровней напряжения и, если вам нужна гистограмма. Я использовал только один LM324 в этой схеме, чтобы упростить ее, вы можете использовать n количество микросхем компаратора и с n резисторами, последовательно соединенными с стабилитроном опорного напряжения, вы можете иметь столько опорных напряжений для сравнения, сколько захотите. что еще больше повысит точность вашего индикатора.

Сборка и тестирование индикатора уровня заряда батареи 12 В

Теперь, когда мы закончили проектирование схемы, нам нужно изготовить ее на печатной плате. Если вы хотите, вы также можете сначала протестировать его на макете, чтобы увидеть, как он работает, и отладить ошибки, которые вы можете увидеть в схеме. Если вы хотите избавиться от хлопот по пайке всех компонентов вместе, вы также можете спроектировать свою собственную печатную плату в AutoCAD Eagle, EasyEDA или Proteus ARES или любом другом программном обеспечении для проектирования печатных плат, которое вам нравится.

Поскольку LM324 может работать с широким диапазоном источников питания в диапазоне от -3 В до 32 В, вам не нужно беспокоиться о предоставлении какого-либо отдельного источника питания для LM324 IC, поэтому мы использовали только одну пару винтовых клемм для печатной платы, которые будут быть напрямую подключенным к клеммам аккумулятора и питать всю печатную плату. Вы можете проверить уровни напряжения от мин. 5,5 В до макс. 15 В. с помощью этой схемы. Я настоятельно рекомендую вам добавить еще один резистор последовательно в делитель потенциала через стабилитрон и уменьшить диапазон напряжений каждого светодиода.

Если вы хотите увеличить диапазон тестирования напряжения с 12 В до 24 В, поскольку LM324 способен тестировать аккумулятор до 24 В, вам просто нужно изменить коэффициент деления напряжения делителя напряжения, подключенного к аккумулятору, чтобы сделать их сопоставимыми с уровнями напряжения. задается опорной схемой стабилитрона, а также удваивает сопротивление, подключенное к светодиодам, чтобы защитить его от протекания через них сильного тока.

Полную работу этого руководства можно также найти в видео по ссылке ниже.Надеюсь, вам понравилось это руководство и вы узнали что-то полезное, если у вас есть какие-либо вопросы, оставьте их в разделе комментариев или вы можете использовать наши форумы для других технических вопросов.

Цепь индикатора уровня заряда батареи

12 В с 3914 ic, индикатор уровня заряда батареи

Схема индикатора уровня заряда аккумулятора 12 В светодиодная гистограмма

LM3914 – это монолитная интегральная схема, которая определяет аналоговые уровни напряжения и управляет 10 светодиодами, обеспечивая линейный аналоговый дисплей. Эта микросхема используется для Dot and Bar Display .Одиночный штифт изменяет отображение с движущейся точки на гистограмму. Ток, подаваемый на светодиоды, регулируется и программируется, что устраняет необходимость в резисторах. Эта функция позволяет работать всей системе при напряжении менее 3 В.

Из таблицы – Линейное масштабирование пороговых значений выходного сигнала позволяет использовать устройство, например, в качестве вольтметра. В базовой конфигурации он обеспечивает десятиступенчатую шкалу, которая может быть расширена до более чем 100 сегментов с другими последовательными микросхемами LM3914.

Упрощенная блок-схема LM3914 дает общее представление о работе схемы. Буфер с высоким входным сопротивлением
работает с сигналами от земли до 12 В и защищен от обратных сигналов и сигналов перенапряжения
. Затем сигнал подается на серию из 10 компараторов; каждый из которых смещен на другой уровень сравнения
цепочкой резисторов.

LM3914 сам по себе относительно маломощен, и поскольку любое количество светодиодов может получать питание примерно от 3 В, это
очень эффективный драйвер дисплея.Типичный ток в режиме ожидания (все светодиоды выключены) составляет 1,6 мА (макс. 2,5 мА). Однако для
любая эталонная нагрузка добавляет в 4 раза больше тока к входу питания V + (контакт 3). Например, LM3914
с нагрузкой на опорный вывод 1 мА (1,3 кОм) будет подавать почти 10 мА на каждый светодиод, одновременно потребляя только 10 мА из источника питания на контакте
V +. В полном масштабе ИС обычно потребляет менее 10% тока, подаваемого на дисплей.

ВЫБОР РЕЖИМА ТОЧКИ ИЛИ ПОЛОСЫ

Напряжение на выводе 9 измеряется компаратором C1, номинально относительно (V + – 100 мВ).Микросхема находится в линейном режиме
, когда вывод 9 находится выше этого уровня; в противном случае – точечный режим. Компаратор спроектирован так, что контакт 9 можно оставить разомкнутым
для точечного режима.
Принимая во внимание усиление компаратора и изменение опорного уровня 100 мВ, вывод 9 должен быть не более чем на
20 мВ ниже V + для линейного режима и более чем на 200 мВ ниже V + (или разомкнутой цепи) для точечного режима. В большинстве приложений
контакт 9 либо открыт (режим точки), либо привязан к V + (режим полосы). В линейном режиме контакт 9 должен быть подключен
непосредственно к контакту 3.Большие токи, потребляемые от источника питания (например, ток светодиода), не должны разделять этот путь
, чтобы избежать больших ИК-падений.

В режиме отображения точек будет светиться только один светодиод, а при включении линейного дисплея будет гореть более одного светодиода или все светодиоды в соответствии с уровнем напряжения, определяемым ic. Отрегулируйте переменный резистор в соответствии с измерением напряжения и светодиодным дисплеем. когда включается переключатель s1, точечный дисплей меняется на линейный. Просто измените точку на полосу и полосу на точку, переключив переключатель в положение “выключено”, подключенный к клемме режима (контакт 9) с плюсом.Эта схема обеспечивает красивый визуальный индикатор уровня напряжения 12В АКБ .

Принципиальная схема

Компоненты

LM3914 ic-1

Резистор 18к-1, 3,3к-1, 4,7к-1

Предустановка 10k -1

LED -10 (Цвет по вашему выбору)

выключатель-1

загрузить lm3914 datasheet.pdf

Трехсторонний индикатор уровня заряда батареи

Вот простой, но полезный индикатор уровня заряда батареи с по контролирует напряжение на клеммах батареи .Эффективность батареи отражается в ее напряжении на клеммах. Хорошая свинцово-кислотная батарея будет показывать 13,8 вольт в полностью заряженном состоянии, а если оно ниже 10 вольт, батарею необходимо немедленно зарядить. Если напряжение аккумулятора превышает 14 вольт, значит, он перезаряжен. В этой схеме используется двухжильный двухцветный светодиод для индикации трех уровней заряда батареи. Если напряжение ниже 10 вольт, загорается зеленая часть светодиода, а если напряжение выше 14 вольт, загорается красная часть. Если напряжение аккумулятора составляет от 10 до 14 вольт, светодиод не горит.

О двухцветном светодиоде

Двухцветные светодиоды

имеют пару выводов, как и обычные светодиоды. Однако они содержат пару светодиодов, расположенных параллельно, соединенных противоположными путями. Двухцветные светодиоды бывают красного / зеленого, красного / желтого и зеленого / желтого цветов. Если напряжение подается в одну сторону, загорается один из светодиодов. Если напряжение меняется на противоположное, ток течет через другой светодиод. Таким образом, в зависимости от способа подключения напряжения двухцветный светодиод дает разные цвета.

Рис.1: Изображение Двухцветный Светодиод

В схеме используется операционный усилитель CA3140 в качестве компаратора напряжения. CA3140 имеет чувствительные входы и легко обнаруживает очень низкий ток. Его инвертирующий вход подключен к предварительно установленному VR1 для установки опорного напряжения. VR2 действует как резистор обратной связи. Когда уровень напряжения в батарее падает до 10 вольт (как установлено VR1), выход IC1 становится высоким и загорается зеленая половина двухцветного светодиода.Когда напряжение батареи поднимается выше 13,8 В, выход IC1 становится низким и загорается красная половина светодиода. Если напряжение батареи достаточное, светодиод не горит.

Двухцветный светодиод имеет только два вывода (у трехцветного светодиода – 3 вывода), поэтому его можно подключать любым способом. Перед подключением проводов определите клеммы для красной или зеленой половины. Подключите схему к источнику переменного тока и подайте 10 вольт. Медленно регулируйте VR1, пока зеленый светодиод не загорится ярко. Если нет, отрегулируйте также VR2. Если напряжение увеличивается выше 11 вольт, зеленый светодиод гаснет, а если напряжение увеличивается до 13.8 вольт, загорается красный светодиод.

Принципиальные схемы

Подано в: Electronic Projects

Индикатор уровня литиевой батареи 3,7 В (полный и низкий)

В этом DIY мы разрабатываем проект «Индикатор уровня литиевой батареи 3,7 В». Индикатор уровня заряда батареи – это устройство, которое предоставляет «информацию о батарее». Индикатор уровня заряда батареи состоит из двух основных компонентов: транзистора BC548 и диода 1N4007.

Транзистор BC548 – это NPN-транзистор с биполярным переходом общего назначения, а диод 1N4007 – выпрямительный диод с PN переходом. Такие диоды пропускают электрический ток только в одном направлении.

Компоненты оборудования

Компоненты, необходимые для изготовления индикатора уровня литиевой батареи 3,7 В, перечислены ниже:

Строительство схемы

Шаг # 01

Подключите резистор 1 кОм между базой и эмиттером транзистора BC548.

Шаг № 02

Подключите резистор 220 Ом к коллектору транзистора BC548.

Шаг №03

Затем подключите резистор 1 кОм к резистору 220 Ом.

Шаг № 04

Возьмите диод 1N4007 и подключите катод диода к базе транзистора BC548 и резистору 1K.

Шаг № 05

Подключите красный светодиод между коллектором транзистора и катодом диода и зеленый светодиод между концом резистора 1K и анодом диода.Обратите внимание, что плюс обоих светодиодов должен быть на коллекторе.

Шаг № 06

Возьмите красный и черный провода и соедините красный провод с плюсовой клеммой зеленого светодиода, а черный провод подключите к эмиттеру транзистора.

Шаг № 07

Это полная схема.

Шаг № 08

Если подключить полностью заряженный литий-ионный аккумулятор, в цепи загорится зеленый светодиод.

Шаг № 09

Если подключить полностью разряженный литий-ионный аккумулятор, в цепи загорится красный светодиод.

Работа цепи

В этой части мы обсуждаем работу схемы «индикатора уровня литиевой батареи 3,7 В». Эта схема требует некоторых недорогих компонентов, таких как транзистор, диод, резисторы и светодиоды. Индикатор уровня заряда батареи используется для обозначения литий-ионной батареи. Когда литий-ионная батарея полностью заряжена, цепь будет светиться зеленым светом, а когда литий-ионная батарея полностью разряжена, цепь будет светиться красным светом.

Области применения и применения

Индикатор уровня литиевой батареи используется для индикации литиево-ионной батареи, полностью ли она заряжена или разряжена.

Индикатор уровня заряда батареи / Тревога – Hackster.io

В этом проекте вы узнаете, как сделать светодиодный индикатор уровня заряда батареи, используя LM3914 и несколько светодиодов. Устройство также будет иметь зуммер, чтобы предупредить вас, когда напряжение вашей батареи слишком низкое и требует зарядки.

Каждый светодиод представляет 10%, и когда напряжение батареи упадет ниже 40%, раздастся звуковой сигнал, предупреждающий вас о необходимости зарядки батареи.

Чтобы установить напряжение 100%, отрегулируйте потенциометр 10k, подключенный к контакту 5, чтобы светодиод 100% загорелся при напряжении, при котором батарея будет заряжена на 100%. Я бы посоветовал подключить к схеме регулируемый источник питания, чтобы установить эти значения. Например, вы хотите использовать схему с батареей 12 В, установите источник питания на 12 В

После установки 100% напряжения источник питания на 10% от напряжения, которое вы установили на первом шаге, и отрегулируйте потенциометр 200 кОм до тех пор, пока Светодиод 10% горит.Как только это будет сделано, вы успешно настроили устройство и теперь можете подключить аккумулятор.

Яркость светодиодов можно регулировать, поворачивая потенциометр 10k, подключенный к контактам 6 и 7, до тех пор, пока светодиоды не будут иметь подходящую яркость.

Если хотите, можете построить схему на печатной плате. Я разработал для вас печатную плату, чтобы ее было легко построить и легко подключить к батарее с помощью винтовых клемм. Я приложил файлы Gerber, чтобы вы могли их использовать.

Благодарность

Благодарю PCBWay и LCSC Electronics за сотрудничество.

PCBWay – это дешевый и надежный сервис, позволяющий произвести изготовление печатных плат. Все печатные платы высокого качества, инженеры всегда готовы помочь и быстро решат любые проблемы. Зарегистрируйтесь сегодня и получите приветственный бонус в размере 5 долларов США. Посетите страницу PCBWay Hackster.

LCSC Electronics является ведущим дистрибьютором электронных компонентов в Китае. LCSC продает широкий ассортимент высококачественных электронных компонентов ty по низким ценам. Имея на складе более 150 000 деталей, они должны иметь компоненты, необходимые для вашего следующего проекта.Зарегистрируйтесь сегодня и получите скидку 8 долларов на первый заказ.

Веб-сайт

Посмотрите другие мои проекты на моем веб-сайте.

Индикатор уровня заряда батареи – Инженерные проекты

Схема «Индикатор уровня заряда батареи» проста, дешева и компактна. Может использоваться в аварийном освещении и других цепях электропитания. Мы используем эту простую схему «индикатор уровня заряда батареи» более года и обнаружили, что она хорошо работает при аварийном освещении, а также в цепи зарядного устройства. Мы уже указываем различное состояние напряжения батареи с помощью IC, на этот раз мы пришли с немного другой концепцией и схемой для индикации батареи.

Другая схема уровня заряда батареи размещена на сайте bestengineeringprojects.com

Цепь индикатора состояния батареи
Цепь индикатора заряда аккумулятора 10 уровней
Индикатор состояния напряжения батареи с использованием 741 IC

Описание цепи индикатора уровня заряда батареи

Схема, показанная на рисунке 1, построена на двух NPN-транзисторах общего назначения, двух светодиодах и нескольких резистивных компонентах (резисторе и переменном резисторе). Уровень заряда батареи, нормальный или низкий, отображается зеленым или красным светодиодом соответственно.С помощью предустановки 10К можно настроить схему контроля уровня заряда батареи в пределах от 3 до 10 вольт.

Обычно транзистор T ₁ находится в состоянии «ВКЛ» из-за смещения делителя напряжения. Зеленый светодиод горит, так как коллектор T ₁ почти находится на «земле».

Когда напряжение падает ниже заданного значения, T ₁ отключается, поскольку напряжения недостаточно для смещения его в состояние «ВКЛ». Но напряжения при смещении Т ₂ достаточно для включения Т ₂ в состояние.Таким образом, красный свет светится, указывая на пониженное напряжение аккумулятора.

Весь гаджет стоит 0,35 доллара. эту схему можно удобно разместить внутри шкафа со светодиодами, установленными на крышке.

ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ ЦЕПИ ИНДИКАТОРА АККУМУЛЯТОРА

Резисторы (все ¼ Вт, ± 5% углерода, остальное указано)

R1 = 33 кОм

R2, R3 = 1 кОм

R4 = 10 кОм

VR1 = 10 кОм (предустановка)

Полупроводники

T1, T2 = BC107 (биполярный транзистор общего назначения малой мощности)

LED1 = зеленый светодиод 5 мм светодиод

LED2 = КРАСНЫЙ светодиод 5 мм Led

Разное

BAT1.