Elem töltöttségi szint jelző. Az akkumulátor feszültségjelzőt magunk készítjük: kiváló minőség, minimális költséggel. Az akkumulátor töltésjelzőinek típusai

A legmeglepőbb az, hogy a töltöttségi szint jelző áramkör akkumulátor nem tartalmaz tranzisztorokat, mikroáramköröket, zener diódákat. Csak a LED-ek és az ellenállások olyan módon vannak csatlakoztatva, hogy a rákapcsolt feszültség szintjét jelezzék.

Indikátor séma

A készülék működése a LED kezdeti bekapcsolási feszültségén alapul. Bármely LED egy félvezető eszköz, aminek van egy határértéke a feszültségpont, csak ennek túllépése után kezd el működni (világítani). A szinte lineáris áram-feszültség karakterisztikával rendelkező izzólámpákkal ellentétben a LED nagyon közel áll a zener dióda karakterisztikájához, éles áramlejtéssel, növekvő feszültséggel.
Ha a LED-eket sorba kapcsolja ellenállásokkal, akkor minden LED csak akkor kapcsol be, ha a feszültség meghaladja az áramkörben lévő LED-ek összegét az áramkör egyes szegmenseiben külön-külön.
A LED nyitásához vagy kigyulladásához szükséges feszültségküszöb 1,8 V és 2,6 V között változhat. Minden az adott márkától függ.
Ennek eredményeként minden LED csak az előző felvillanása után világít.

Az áramkört univerzális áramköri lapra szereltem össze, az elemek kimenetét egymáshoz forrasztva. A jobb érzékelés érdekében különböző színű LED-eket vettem.
Egy ilyen jelző nem csak hat LED-hez, hanem például négyhez is készíthető.
A jelzőt nem csak az akkumulátorra használhatja, hanem szintjelzést is létrehozhat a zenei hangszórókon. A készüléket a végerősítő kimenetére, az oszloppal párhuzamosan csatlakoztatva. Ily módon a hangszórórendszer kritikus szintjei figyelhetők.
Lehetséges más alkalmazásokat is találni ennek, valójában egy nagyon egyszerű sémának.

Az autómotor sikeres indítása nagymértékben függ az akkumulátor töltöttségi állapotától. A terminálok feszültségének multiméterrel történő rendszeres ellenőrzése kényelmetlen. Sokkal praktikusabb a műszerfal mellett elhelyezett digitális vagy analóg kijelző használata. Kézzel elkészíthető a legegyszerűbb akkumulátor töltésjelző, melyben öt LED segíti az akkumulátor fokozatos lemerülését vagy töltését.

kördiagramm

Figyelembe vett kördiagramm töltési szintjelző a legegyszerűbb eszköz, amely az akkumulátor (akkumulátor) töltöttségi szintjét 12 volton mutatja. Kulcseleme az LM339 chip, melyhez 4 db azonos típusú műveleti erősítőt (komparátort) szerelnek össze. Az LM339 általános nézete és a tűkiosztás az ábrán látható. A komparátorok közvetlen és inverz bemenetei rezisztív osztókon keresztül vannak összekötve. Az 5 mm-es jelző LED-eket terhelésként használják.

A VD1 dióda a mikroáramkör védelmét szolgálja a véletlen polaritásváltás ellen. A VD2 Zener dióda állítja be a referenciafeszültséget, amely a jövőbeni mérések szabványa. Az R1-R4 ellenállások korlátozzák a LED-eken áthaladó áramot.

Működés elve

A LED akkumulátorjelző áramkör a következőképpen működik. Az R7 ellenállás és a VD2 zener-dióda segítségével stabilizált 6,2 voltos feszültséget táplálunk az R8-R12-ből összeállított ellenállásosztóra. Amint az a diagramból látható, ezen ellenállások minden párja között különböző szintű referenciafeszültségek jönnek létre, amelyeket a komparátorok közvetlen bemeneteire táplálnak. Az inverz bemenetek viszont az R5 és R6 ellenállásokon keresztül kapcsolódnak egymáshoz és az akkumulátor kapcsaihoz.

Az akkumulátor töltése (kisütése) során az inverz bemenetek feszültsége fokozatosan változik, ami a komparátorok váltakozó kapcsolásához vezet. Tekintsük az OP1 műveleti erősítő működését, amely a jelzésért felelős maximális szint akkumulátortöltő. Állítsuk be azt a feltételt, hogy ha a feltöltött akku feszültsége 13,5 V, akkor az utolsó LED égni kezd. A közvetlen bemeneti küszöbfeszültséget, amelynél ez a LED világít, a következő képlettel számítjuk ki:
U OP1+ \u003d U ST VD2 - U R8,
U ST VD2 \u003d U R8 + U R9 + U R10 + U R11 + U R12 \u003d I * (R8 + R9 + R10 + R11 + R12)
I \u003d U ST VD2 / (R8 + R9 + R10 + R11 + R12) \u003d 6,2 / (5100 + 1000 + 1000 + 1000 + 10000) \u003d 0,34 mA,
U R8 \u003d I * R8 \u003d 0,34 mA * 5,1 kOhm = 1,7 V
U OP1+ = 6,2-1,7 = 4,5 V

Ez azt jelenti, hogy ha az inverz bemeneten elérjük a 4,5 V-nál nagyobb potenciált, az OP1 komparátor átkapcsol és megjelenik a kimenetén alacsony szint feszültséget és a LED világítani kezd. Ezekkel a képletekkel kiszámíthatja az egyes műveleti erősítők közvetlen bemeneteinek potenciálját. Az inverz bemenetek potenciálját a következő egyenlőségből kapjuk: U OP1- = I*R5 = U BAT - I*R6.

PCB és összeszerelési alkatrészek

A nyomtatott áramköri lap 40 x 37 mm méretű egyoldalas fóliatextolitból készült, amely letölthető. A következő típusú DIP elemek felszerelésére tervezték:

• MLT-0,125 W ellenállások legalább 5%-os pontossággal (E24 sorozat)
  R1, R2, R3, R4, R7, R9, R10, R11 - 1 kOhm,
  R5, R8 - 5,1 kOhm,
  R6, R12 - 10 kOhm;
• bármilyen kis teljesítményű VD1 dióda, amelynek fordított feszültsége legalább 30 V, például 1N4148;
• kis teljesítményű zener-dióda VD2 6,2 V stabilizációs feszültséggel. Például KS162A, BZX55C6V2;
• LED-ek LED1-LED5 - indikátor típus

Hagyományos vagy újratölthető akkumulátor töltöttségi szintjét jelző LED-es jelző, ahol az összes küszöbértéket potenciométerekkel állítják be, az anyagban megadott diagram szerint lehet összeállítani. Óriási plusz, hogy 3-tól 28 V-ig terjedő akkumulátorral működik.

Lemerült akkumulátor-jelző áramkör

Maguk a fénykibocsátó dióda indikátorok különféle típusokés a javasolt színek magán a diagramon láthatók. Az előremenő feszültségesés különbségei miatt az áramkorlátozó ellenállásokat be kell állítani az eléréshez legjobb teljesítményés a megvilágítás homogenitása. Az R18-R22 sémában ugyanazt az ellenállást kínálják - vegye figyelembe, hogy ezeknek az ellenállásoknak nem kell megegyezniük a végén. Ha azonban mindegyik azonos színű, akkor egy ellenállásérték is elég lesz.

LED színe - töltöttségi szint

• Piros: 0-25%
• narancssárga : 25 - 50%
• Sárga : 50 - 75%
• Zöld : 75 - 100%
• Kék: >100% feszültség

Itt az LM317 egyszerű 1,25 V-os referenciaként működik, a minimális bemeneti feszültségnek pár volttal meg kell haladnia a kimeneti feszültséget. Minimális bemeneti feszültség = 1,25 V + 1,75 V = 3 V. Bár az LM317 minimális adatlapterhelése 5 mA, egyetlen példányt sem találtak, amely ne működne 3,8 mA-en. Az R5 ellenállás (330 ohm) biztosítja a minimális terhelést.

A tesztek során az akkumulátor 4,5 V-os töltöttségi szintjét becsültük meg, ehhez a diagramon szereplő feszültségek vannak megadva. A beállítás a következő: először az egyes komparátorok válaszfeszültségeit kell meghatározni az akkumulátor lemerülési szintjének megfelelően, majd a feszültséget fel kell osztani a feszültségosztó osztási tényezője szerint. Tehát egy 4,5 V-os akkumulátornál ez így néz ki:

Küszöb feszültség

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

Az akkumulátor állapotjelzőjének működése

Az LM317 U3 chip egy 1,25 voltos feszültségreferencia. Az R5 és R6 ellenállások feszültségosztót alkotnak, amely az akkumulátor feszültségét a referenciafeszültséghez közeli szintre csökkenti. Az U2A elem egy erősítő, így akármekkora áramot vesz fel ez a csomópont, a feszültség stabil marad. Az R8 - R11 ellenállások nagy ellenállást biztosítanak a komparátor bemenetei számára. Az U1 négy komparátorból áll, amelyek összehasonlítják a potenciométerek referenciafeszültségét az akkumulátor feszültségével. Op-amp LM358 U2B - egyfajta komparátorként is működik, amely az alacsonyabb rendű LED-et vezérli.

A határfeszültség-értékeknél előfordulhat, hogy a LED-ek nem világítanak tisztán, általában két szomszédos LED között villogás lép fel. Ennek megakadályozására kis mennyiségű pozitív feszültség Visszacsatolás hozzáadva az R14 - R17-en keresztül.

Indikátor tesztelés

Ha a tesztelést közvetlenül az akkumulátorról végzik, vegye figyelembe, hogy fordított polaritás elleni védelem nem biztosított. A lehetséges meghibásodások korlátozása érdekében jobb, ha a tápáramköröket kezdetben 100 ohmos ellenálláson keresztül csatlakoztatja. És miután megállapította, hogy a polaritás helyes, ez az ellenállás eltávolítható.

Az indikátor egyszerűsített változata

Aki egyszerűbb eszközt szeretne építeni, annak az U2 chip, az összes dióda és néhány ellenállás is kiiktatható. Azt tanácsoljuk, hogy kezdje ezzel a verzióval, majd miután meggyőződött a működéséről, készítse el teljes verzió lemerült akkumulátor jelző. Sok sikert az induláshoz!

• 20.09.2014

  A trigger két stabil egyensúlyi állapotú eszköz, amelyet információ rögzítésére és tárolására terveztek. A flip-flop 1 bit adat tárolására képes. A trigger szimbóluma téglalap alakú, amelybe a T betű van írva. A bemeneti jelek a bal oldali téglalap képéhez kapcsolódnak. A jelbemenetek megnevezései a téglalap bal oldali részében egy további mezőbe vannak írva. …

• 23.11.2017

  A hőelem (termoelektromos átalakító) az iparban, a tudományos kutatásban, az orvostudományban és az automatizálási rendszerekben használt eszköz. Főleg hőmérsékletmérésre használják. A működési elv a Seebeck-effektuson, vagy más szóval a termoelektromos effektuson alapul. A csatlakoztatott vezetékek között érintkezési potenciál különbség van; ha a gyűrűben összekapcsolt vezetők kötései azonos hőmérsékletűek, az ilyen különbségek összege ...

• 17.01.2019

  Az NXP által gyártott TEA5767 IC alacsony feszültségű FM rádiótunerek tervezésére szolgál. A TEA5767 rendelkezik a vett jel belső IF-kivonásával és demodulálásával, ami lehetővé teszi, hogy minimális külső komponenskészlettel boldoguljon. Műszaki adatok TEA5767: Tápfeszültség 2,5 és 5 V között Áramfelvétel Upp = 5 V 12,8 mA Érzékenység 2 …

• 20.09.2014

  A ferromágneses anyag márkáját, a mágneses áramkör típusát és típusát az alkatrész rendeltetésétől, a működési frekvenciától, az elektromágneses interferencia követelményeitől és így tovább kell kiválasztani. A GOST 20249-80 szerint az 50 Hz-es frekvencián működő transzformátorok és fojtótekercsek mágneses áramkörei 0,2 ... 0,5 mm vastagságú, 1511, 1521, 3411, 3412 minőségű elektromos acélból készülnek. Mágneses áramkörök használata...

Az autó akkumulátorának egészségének megőrzése fontos eleme az összes elektronika zavartalan működésének. Az akkumulátor nem csak a motor indítását biztosítja, hanem számos más funkciót is ellát: stabilizálja a feszültséget az autó hálózatában, fenntartja az elektromos berendezések teljesítményét, amikor a motor le van állítva, biztosítja a készülék beállításainak biztonságát. fedélzeti számítógép, multimédiás rendszer, óra, klímarendszer és egyéb high-tech eszközök.

Nyilvánvaló, hogy minden feladat elvégzéséhez fenn kell tartani az akkumulátor töltöttségét, és időben újra kell tölteni, mielőtt lejár. Különféle mutatók segítik a paraméter folyamatos ellenőrzését.

Beépített jelző

A modern akkumulátorok, amelyek folyékony elektrolitot használnak, általában beépített úszójelzővel vannak felszerelve, amely az akkumulátor töltöttségét jelzi. Viszonylag pontosan képes jelezni az elektrolit szintjét és az akkumulátor töltöttségi állapotát.

Az áramforrás töltésekor megnő a benne lévő elektrolit sűrűsége, az úszó (általában zöld) a folyadékszint fölé emelkedik, és az ablakon keresztül látható (a töltés több mint 65%). Ha elsüllyed a folyadékban, akkor a töltésszint nem elegendő, és az úszó sűrűsége kisebb, mint a folyékony keveréké. A harmadik lehetőség az elektrolit mennyiségének csökkentése az akkumulátorban. Ebben az esetben a jelző (úszó) egyáltalán nem látszik az ablakban, mint a folyadék, hanem egy fekete cső látható. Tehát az indikátor színétől függően (zöld, fekete vagy sárga / színtelen) megbízhatóan meghatározható a töltés mértéke és a folyékony elektrolit mennyisége.

Az ilyen beépített akkumulátorjelzőnek nincs nagy pontossága, azonban kényelmes és segít meghatározni fontos pontokat a tápegység teljesítménye. Szükség esetén speciális eszközök segítségével finomíthatja őket. Mellesleg, mielőtt figyelembe venné a beépített jelzőt, ajánlatos enyhén megérinteni. Tehát amikor egy autó egy úszós csőben mozog, akkor buborékok keletkezhetnek, amelyek megtámaszthatják az úszót a felszínen, és ütögetéssel a léggömbök felemelkednek, és nem zavarják a valós jelző látását.

Kabin jelző

A modern autók hatalmas számú elektromos készüléket tartalmaznak, amelyek az autó hálózatához csatlakoznak. Az akkumulátor nem csak leállított motor mellett biztosítja teljesítményüket, hanem minden beállítást és műszerbeállítást is fenntart. Nyilvánvaló, hogy az akkumulátor ilyen terhelése fokozatosan "megeszi" a töltöttségi fokát. Ugyanakkor paradox, hogy sok autómodell nincs felszerelve az akkumulátor töltöttségi szintjének elemi jelzőjével az utastérben. Ezért manuálisan kell ellenőrizni, ami nem túl kényelmes, különösen télen.

Egy egyszerű jelző, amelyet egyszerűen összeállíthat saját kezével, valamilyen módon segít megoldani a problémát. Ennek a kialakításnak egy másik kétségtelen előnye az alacsony ár. Az olcsó kínai másolatokhoz képest az építési minőség csak a mester készségétől és pontosságától függ. Általánosságban elmondható, hogy ha rendelkezik a minimális alapkészségekkel, akkor nem lesz nehéz összeállítani egy kiváló jelzőt az akkumulátor töltöttségének saját kezű ellenőrzéséhez.

A készülék felépítése meglehetősen egyszerű.

Az akkumulátor töltöttségi szintjét színes LED-ek mutatják. Bármilyen színkombinációt választhat. A bemutatott diagramon a diódák a következő töltésnek felelnek meg:

• zöld - 13 V és magasabb;
• kék - 11-13 V;
• piros - 6-11 V.

Az indikátor összeszereléséhez a következő elemekre lesz szüksége:

• Ellenállások (2 db 1KΩ, 3 - 220 Ω, 1 - 2KΩ);
• Tranzisztorok (VS547 és VS557);
• Három különböző színű RGB LED;
• Két zener dióda (9,1 és 10 V-hoz).

Miután kipróbálta az összes elemet a táblán, ki kell vágnia a megfelelő töredéket. Jobb, ha a LED-eket vezetékekre bocsátja ki, és nem forrasztja közvetlenül a táblára, így kényelmesen telepítheti őket a műszerfal alá. Nyilvánvalóan jobb, ha azonnal helyet biztosítunk neki az autóban, és innen indulunk el a vezetékek hosszának meghatározásához, mint az összeszerelés befejezése után.

A bemutatott séma, amely lehetővé teszi a LED-es akkumulátorjelző saját kezű összeállítását, szükségtelenné teszi az áramforrás állapotának manuális ellenőrzését és figyelését. A megbízható és pontos leolvasások közvetlenül a panel kiválasztott helyén jelennek meg, és tájékoztatják az autó tulajdonosát az akkumulátor újratöltésének szükségességéről.