Indikator razine baterije. Sami izrađujemo indikator napona baterije: visoka kvaliteta uz minimalne troškove. Vrste indikatora napunjenosti baterije

Najčudesnija stvar je da je krug indikatora razine napunjenosti baterija ne sadrži tranzistore, mikro krugove, zener diode. Samo LED diode i otpornici spojeni na način da se prikazuje razina isporučenog napona.

Krug indikatora

Rad uređaja temelji se na početnom naponu uključivanja LED diode. Svaka LED dioda je poluvodički uređaj koji ima graničnu točku napona, samo preko koje počinje raditi (svijetliti). Za razliku od žarulje sa žarnom niti, koja ima gotovo linearne karakteristike struje i napona, LED je vrlo blizu karakteristikama zener diode, s oštrim nagibom struje kako napon raste.
Ako LED diode spojite u krug u seriju s otpornicima, tada će se svaka LED dioda početi paliti tek nakon što napon premaši zbroj LED dioda u krugu za svaki dio kruga zasebno.
Prag napona za otvaranje ili početak paljenja LED-a može biti u rasponu od 1,8 V do 2,6 V. Sve ovisi o specifičnoj marki.
Kao rezultat toga, svaka LED dioda svijetli tek nakon što se upali prethodna.

Sklopio sam sklop na univerzalnoj pločici, spajajući izlaze elemenata zajedno. Za bolju percepciju uzeo sam LED diode različitih boja.
Takav indikator može se napraviti ne samo sa šest LED dioda, već, na primjer, s četiri.
Indikator se može koristiti ne samo za bateriju, već i za stvaranje indikacije razine na glazbenim zvučnicima. Spajanjem uređaja na izlaz pojačala snage, paralelno sa zvučnikom. Na taj način možete pratiti kritične razine za sustav zvučnika.
Moguće je pronaći i druge primjene ovog doista vrlo jednostavnog sklopa.

Uspješno pokretanje motora automobila uvelike ovisi o stanju napunjenosti akumulatora. Redovito provjeravanje napona na stezaljkama multimetrom je nezgodno. Puno je praktičnije koristiti digitalni ili analogni pokazivač koji se nalazi uz kontrolnu ploču. Najjednostavniji indikator napunjenosti baterije možete sami izraditi u kojem pet LED dioda pomaže u praćenju postupnog pražnjenja ili punjenja baterije.

Shematski dijagram

Razmotreno kružni dijagram Indikator napunjenosti je jednostavan uređaj koji prikazuje razinu napunjenosti 12-voltne baterije. Njegov ključni element je mikro krug LM339, u čijem su kućištu sastavljena 4 operacijska pojačala (komparatora) istog tipa. Opći pogled na LM339 i raspored pinova prikazani su na slici. Izravni i inverzni ulazi komparatora povezani su preko otpornih razdjelnika. Kao opterećenje koriste se indikatorske LED diode od 5 mm.

Dioda VD1 služi za zaštitu mikro kruga od slučajnih promjena polariteta. Zener dioda VD2 postavlja referentni napon, koji je standard za buduća mjerenja. Otpornici R1-R4 ograničavaju struju kroz LED diode.

Princip rada

Krug LED indikatora napunjenosti baterije radi na sljedeći način. Napon od 6,2 volta stabiliziran pomoću otpornika R7 i zener diode VD2 dovodi se u otpornički razdjelnik sastavljen od R8-R12. Kao što se može vidjeti iz dijagrama, između svakog para ovih otpornika formiraju se referentni naponi različitih razina, koji se dovode na izravne ulaze komparatora. Zauzvrat, inverzni ulazi su međusobno povezani i spojeni na stezaljke baterije preko otpornika R5 i R6.

Tijekom procesa punjenja (pražnjenja) baterije napon na inverznim ulazima postupno se mijenja, što dovodi do naizmjeničnog uključivanja komparatora. Razmotrimo rad operacijskog pojačala OP1, koji je odgovoran za indikaciju maksimalna razina punjenje baterije. Postavimo uvjet: ako napunjena baterija ima napon od 13,5 V, tada zadnja LED dioda počinje svijetliti. Napon praga na njegovom izravnom ulazu pri kojem će ova LED svijetliti izračunava se pomoću formule:
U OP1+ = U ST VD2 – U R8,
U ST VD2 =U R8 + U R9 + U R10 + U R11 + U R12 = I*(R8+R9+R10+R11+R12)
I= U ST VD2 /(R8+R9+R10+R11+R12) = 6,2/(5100+1000+1000+1000+10000) = 0,34 mA,
U R8 = I*R8=0,34 mA*5,1 kOhm=1,7 V
U OP1+ = 6,2-1,7 = 4,5 V

To znači da kada se postigne potencijal veći od 4,5 volta na inverznom ulazu, komparator OP1 će se prebaciti i niska razina napon i LED će zasvijetliti. Pomoću ovih formula možete izračunati potencijal na izravnim ulazima svakog operacijskog pojačala. Potencijal na inverznim ulazima nalazi se iz jednakosti: U OP1- = I*R5 = U BAT – I*R6.

Tiskana ploča i dijelovi za montažu

Tiskana ploča izrađena je od jednostrane folije PCB dimenzija 40 x 37 mm koja se može preuzeti. Namijenjen je za montažu DIP elemenata sljedećeg tipa:

Otpornici MLT-0,125 W s točnošću od najmanje 5% (serija E24)
R1, R2, R3, R4, R7, R9, R10, R11– 1 kOhm,
R5, R8 – 5,1 kOhm,
R6, R12 – 10 kOhm;
bilo koja dioda male snage VD1 s obrnutim naponom od najmanje 30 V, na primjer, 1N4148;
Zener dioda VD2 je male snage sa stabilizacijskim naponom od 6,2 V. Na primjer, KS162A, BZX55C6V2;
LED diode LED1-LED5 – tip indikatora

LED indikator razine napunjenosti konvencionalne ili punjive baterije, gdje se svi pragovi postavljaju pomoću potenciometara, može se sastaviti prema dijagramu danom u ovom materijalu. Veliki plus je što radi na baterije od 3 do 28 V.

Krug indikatora niske baterije

Sami indikatori svjetlosnih dioda su različite vrste a preporučene boje prikazane su na samom dijagramu. Zbog razlika u padu napona prema naprijed, otpornici za ograničenje struje moraju se prilagoditi kako bi se postigla najbolji nastup i jednolikost luminiscencije. Prema krugu, R18-R22 su predloženi kao isti otpor - imajte na umu da ti otpornici na kraju ne moraju biti jednaki. Međutim, ako su svi iste boje, bit će dovoljna jedna vrijednost otpornika.

LED boja - razina napunjenosti

Crvena: od 0 do 25%
naranča : 25 - 50%
Žuta boja : 50 - 75%
zelena : 75 - 100%
Plava: >100% napon

Ovdje LM317 djeluje kao jednostavna referenca od 1,25 V. Minimalni ulazni napon mora biti nekoliko volti viši od izlaznog napona. Minimalni ulazni napon = 1,25 V + 1,75 V = 3 V. Iako LM317 ima minimalno opterećenje u podatkovnoj tablici od 5 mA, nije pronađen nijedan primjerak koji ne bi funkcionirao na 3,8 mA. To je otpornik R5 (330 Ohma) koji osigurava minimalno opterećenje.

Tijekom testova procijenjena je razina napunjenosti baterije od 4,5 V, a za to su navedeni naponi u dijagramu. Postavljanje ide ovako: prvo se mora odrediti napon odziva svakog komparatora u skladu s razinom pražnjenja baterije, zatim se napon mora podijeliti s koeficijentom dijeljenja djelitelja napona. Dakle, za bateriju od 4,5 V to izgleda ovako:

Napon praga

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

Rad indikatora stanja baterije

LM317 U3 čip je izvor referentnog napona od 1,25 volta. Otpornici R5 i R6 čine razdjelnik napona, koji smanjuje napon baterije na razinu koja je blizu referentnog napona. Element U2A je pojačalo, pa bez obzira koliko struje ovaj čvor troši, napon ostaje stabilan. Otpornici R8 - R11 pružaju visoku otpornost na ulaze komparatora. U1 se sastoji od četiri komparatora koji uspoređuju referentni napon potenciometara s naponom baterije. Op-amp LM358 U2B također radi kao neka vrsta komparatora koji kontrolira LED niskog reda.

Na graničnim vrijednostima napona, LED diode možda neće jasno svijetliti; u pravilu se javlja treperenje između dvije susjedne LED diode. Da bi se to spriječilo, mala količina napona je pozitivna Povratne informacije dodano putem R14 - R17.

Testiranje indikatora

Ako se ispitivanje provodi izravno iz baterije, imajte na umu da zaštita od obrnutog polariteta nije osigurana. Bolje je u početku spojiti strujne krugove preko otpornika od 100 Ohma kako bi se ograničili mogući kvarovi. Nakon što se utvrdi da je polaritet ispravan, ovaj se otpornik može ukloniti.

Pojednostavljena verzija indikatora

Za one koji žele izgraditi jednostavniji uređaj, U2 čip, sve diode i neki otpornici mogu se eliminirati. Savjetujemo vam da počnete s ovom verzijom, a zatim, nakon što se uvjerite da ispravno radi, prikupite Puna verzija indikator prazne baterije. Sretno svima s lansiranjem!

20.09.2014
Okidač je uređaj s dva stabilna stanja ravnoteže, dizajniran za snimanje i pohranjivanje informacija. Flip-flop može pohraniti 1 bit podataka. Simbol okidača izgleda kao pravokutnik unutar kojeg je ispisano slovo T. Lijevo od pravokutnika spajaju se ulazni signali. Oznake signalnih ulaza ispisuju se u dodatnom polju na lijevoj strani pravokutnika. ...
23.11.2017
Termopar (termoelektrični pretvarač) je uređaj koji se koristi u industriji, znanstvenim istraživanjima, medicini iu sustavima automatizacije. Uglavnom se koristi za mjerenje temperature. Princip rada temelji se na Seebeckovom efektu ili, drugim riječima, termoelektričnom efektu. Između spojenih vodiča postoji kontaktna razlika potencijala; ako su spojevi vodiča spojenih u prsten na istoj temperaturi, zbroj takvih razlika ...
17.01.2019
TEA5767 IC koji proizvodi NXP koristi se za dizajn niskonaponskih FM radio tunera. TEA5767 ima unutarnje sklopove za odabir međufrekvencije i demodulaciju primljenog signala, što vam omogućuje da se zadovoljite minimalnim skupom vanjskih komponenti. Tehničke specifikacije TEA5767: Napon napajanja od 2,5 do 5 V Potrošnja struje pri Upit = 5 V 12,8 mA Osjetljivost 2 ...
20.09.2014
Marka feromagnetskog materijala, vrsta i vrsta magnetskog kruga odabiru se ovisno o namjeni komponente, radnoj frekvenciji, zahtjevima za elektromagnetske smetnje i tako dalje. U skladu s GOST 20249-80, magnetske jezgre transformatora i prigušnica koje rade na frekvenciji od 50 Hz izrađene su od elektrotehničkog čelika razreda 1511, 1521, 3411, 3412 debljine 0,2 ... 0,5 mm. Primjena magnetskih jezgri iz...

Održavanje ispravnosti akumulatora vašeg vozila važan je dio osiguravanja besprijekornog rada vaše elektronike. Akumulator ne samo da osigurava pokretanje motora, već također obavlja niz drugih funkcija: stabilizira napon u mreži automobila, održava rad električne opreme kada je motor isključen, osigurava sigurnost postavki uključivanja putno računalo, multimedijski sustav, sat, klima uređaj i drugi visokotehnološki uređaji.

Očito, da bi se izvršili svi zadaci, potrebno je održavati napunjenost baterije i pravovremeno je puniti dok se ne isprazni. Razni pokazatelji pomažu u stalnom praćenju parametra.

Ugrađen indikator

Moderne baterije koje koriste tekući elektrolit obično su opremljene ugrađenim plovnim indikatorom napunjenosti baterije. Može relativno precizno pokazati razinu elektrolita i stanje napunjenosti baterije.

Prilikom punjenja izvora napajanja, gustoća elektrolita u njemu se povećava, plovak (obično zelen) se diže iznad razine tekućine i vidljiv je kroz prozor (napunjenost je veća od 65%). Ako potone u tekućinu, tada je razina napunjenosti nedovoljna i gustoća plovka manja je od gustoće tekuće smjese. Treća opcija je smanjenje količine elektrolita u bateriji. U ovom slučaju, indikator (plovac) se uopće ne vidi u prozoru, kao tekućina, ali crna cijev je vidljiva. Dakle, ovisno o boji indikatora (zelena, crna ili žuta/bezbojno) možete prilično pouzdano odrediti stupanj napunjenosti i količinu tekućeg elektrolita.

Ovaj ugrađeni indikator baterije nije vrlo precizan, no praktičan je i pomaže u određivanju važne točke performanse izvora energije. Mogu se razjasniti ako je potrebno pomoću posebnih uređaja. Usput, prije nego što pogledate ugrađeni indikator, preporuča se lagano ga dodirnuti. Dakle, kada se automobil kreće, u cijevi s plovkom mogu se stvoriti mjehurići koji mogu poduprijeti plovak na površini, a lupanjem se baloni podižu i ne smetaju da vidite pravi indikator.

Indikator kabine

Moderni automobili sadrže ogroman broj električnih uređaja koji su spojeni na mrežu automobila. Baterija ne samo da osigurava njihov rad dok je motor ugašen, već podržava i sve postavke i postavke uređaja. Očito, takvo opterećenje baterije postupno "jede" razinu napunjenosti. Paradoksalno je da mnogi modeli automobila nisu opremljeni osnovnim pokazivačem razine napunjenosti baterije u kabini. Stoga ga morate provjeriti ručno, što nije baš zgodno, posebno zimi.

Jednostavan indikator koji možete jednostavno sastaviti vlastitim rukama pomoći će u rješavanju problema na neki način. Još jedna nedvojbena prednost ovog dizajna je niska cijena. U usporedbi s jeftinim kineskim kopijama, kvaliteta montaže ovisit će samo o vještini i točnosti majstora. Općenito, ako imate minimalne osnovne vještine, nije teško sastaviti izvrstan pokazatelj za provjeru napunjenosti baterije vlastitim rukama.

Dijagram uređaja je prilično jednostavan.

Razinu napunjenosti baterije prikazat će LED diode u boji. Možete odabrati bilo koju kombinaciju boja. Na prikazanom dijagramu diode odgovaraju sljedećem naboju:

zelena – 13 V i više;
plava - 11-13 V;
crvena – 6–11 V.

Za sastavljanje indikatora trebat će vam sljedeći elementi:

Otpornici (2 kom. 1KOhm, 3 – 220 Ohm, 1 – 2Kohm);
Tranzistori (VS547 i VS557);
Tri RGB LED diode različitih boja;
Dvije zener diode (na 9,1 i 10 v).

Nakon što ste isprobali sve elemente na ploči, trebate izrezati odgovarajući fragment. Bolje je izbaciti LED diode na žice, nego ih lemiti izravno na ploču, tako da ih možete jednostavno instalirati ispod ploče s instrumentima. Očito je bolje odmah osigurati mjesto u automobilu za to i nastaviti s ovog mjesta za određivanje duljine žica nego nakon završetka montaže.

Prikazani krug, koji vam omogućuje sastavljanje LED indikatora baterije vlastitim rukama, eliminiraće potrebu za ručnom provjerom i praćenjem statusa izvora napajanja. Pouzdana i točna očitanja bit će prikazana izravno na odabranom mjestu na ploči i obavještavaju vlasnika automobila o potrebi ponovnog punjenja baterije.