تعتمد جودة شحن البطارية على مدى نجاح تشغيل السيارة. لا يراقب الكثير من السائقين حالة شحن البطارية. يناقش المقال جهازًا مفيدًا مثل مؤشر شحن بطارية السيارة: كيف يعمل ، وكيف يعمل ، ويقدم إرشادات وفيديو حول كيفية صنعه بنفسك.

[إخفاء]

خصائص مؤشر مستوى البطارية

في السيارات الحديثة المزودة بجهاز كمبيوتر على متنها ، تتاح للسائق فرصة الحصول على معلومات حول المستوى. تم تجهيز الطرز القديمة بجهد تناظري ، لكنها لا تعكس الصورة الحقيقية لصحة البطارية. مؤشر جهد البطارية (ID) - خيار للحصول على معلومات تشغيلية حول جهد البطارية.

الغرض والجهاز

يحتوي المعرف على وظيفتين - إظهار كيفية شحن البطارية من المولد ، والإبلاغ عن مقدار شحن البطارية في السيارة. أسهل طريقة هي تجميع مثل هذا الجهاز بيديك. مخطط الجهاز محلي الصنع بسيط. بعد شراء الأجزاء الضرورية ، من السهل تجميع المؤشر بيديك. وبالتالي ، يمكنك توفير المال ، حيث أن تكلفة الجهاز منخفضة (مؤلف الفيديو هو AKA KASYAN).

مبدأ التشغيل

يحتوي مؤشر مستوى البطارية على ثلاث لمبات LED بألوان مختلفة. عادة ما تكون هذه: أحمر وأخضر وأزرق. كل لون له حمل إعلامي خاص به. يشير اللون الأحمر إلى انخفاض طاقة البطارية ، وهو أمر بالغ الأهمية. اللون الأزرق يتوافق مع وضع العمل. اللون الاخضريشير إلى أن البطارية مشحونة بالكامل.

أصناف

يمكن وضع المعرف على بطاريات التخزين في شكل مقياس كثافة السوائل أو في شكل أجهزة منفصلة مع عرض معلومات. عادة ما يتم وضع المعرفات المضمنة على. وهي مجهزة بمؤشر تعويم (مقياس كثافة السوائل). لها تصميم بسيط.

صُنع في:

1. DC-12 V. الجهاز هو مُنشئ. بمساعدتها ، يمكنك التحكم في شحن البطارية وأداء منظم الترحيل.
2. بالنسبة لأولئك الذين لديهم سيارة ببطارية ثانية ، تعد لوحة مؤشر TMC جهازًا مفيدًا. هذه لوحة من الألومنيوم مزودة بمقياس الفولتميتر ومفتاح من بطارية إلى أخرى.
3. معرف النمط الذهبي المميز ونمط Faria Euro Black - يحددان مستوى شحن البطارية. لكن تكلفتها مرتفعة للغاية ، لذلك لا يوجد طلب يذكر عليها.

دليل صنع المنزل

أبسط وأرخص خيار هو IN عصامي. والغرض منه هو التحكم في كيفية عمل البطارية عندما يكون الجهد الكهربائي في الشبكة الداخلية في حدود 6-14 فولت.

لمنع الجهاز من العمل طوال الوقت ، يجب توصيله عبر مفتاح الإشعال. في هذه الحالة ، ستعمل عند إدخال المفتاح.

التفاصيل التالية مطلوبة للرسم التخطيطي:

• لوحة الدوائر المطبوعة؛
• المقاومات: 2 بمقاومة 1 كيلو أوم ، 1 بمقاومة 2 كيلو أوم و 3 بمقاومة 220 أوم ؛
• الترانزستورات: ВС547 - 1 و ВС557 - 1 ؛
• ثنائيات زينر: واحد لـ 9.1 فولت ، واحد لـ 10 فولت ؛
• لمبات LED (RGB): أحمر ، أزرق ، أخضر.

بالنسبة لمصابيح LED ، باستخدام جهاز اختبار ، تحتاج إلى تحديد وفحص العملاء المتوقعين حتى يتطابقوا مع اللون. يتم تجميع الجهاز وفقًا للرسم التخطيطي.

تمت تجربة المكونات على السبورة وتقطيعها إلى الحجم المناسب. يُنصح بترتيب المكونات بحيث تشغل مساحة أقل.

من الأفضل لحام مصابيح LED بالأسلاك ، وليس باللوحة ، بحيث يكون وضع المؤشرات على لوحة القيادة أكثر ملاءمة.

وفقًا للجهاز المُصنَّع ، من المستحيل تحديد القيم المحددة لجهد البطارية ، ولا يمكنك التنقل إلا في حدوده:

• يضيء اللون الأحمر إذا كان الجهد من 6 إلى 11 فولت ؛
• يتوافق اللون الأزرق مع الجهد من 11 إلى 13 فولت ؛
• يعني اللون الأخضر الشحن الكامل ، أي أن الجهد يتجاوز 13 فولت.

يمكن تثبيت مؤشر جهد البطارية في أي مكان في مقصورة الركاب. من الأنسب وضعه في الجزء السفلي من عمود التوجيه: ستكون مصابيح LED مرئية بوضوح ولن تتداخل مع التحكم. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن توصيل الجهاز بسهولة بمفتاح الإشعال. بعد التثبيت ، يمكن للسائق دائمًا معرفة مدى شحن بطارية سيارته وشحن بطاريته إذا لزم الأمر.

دارة مؤشر شحن البطارية على المصابيح. دارة التحكم بشحن البطارية 12 فولت

عمل دائرة تحكم في شحن البطارية للسيارة

في هذا المقال أريد أن أخبرك عن كيفية التحكم التلقائي في الشاحن ، أي بحيث يتوقف الشاحن عن نفسه عند الانتهاء من الشحن ، وعندما ينخفض ​​الجهد على البطارية ، يتم تشغيل الشاحن مرة أخرى.

لقد طلب مني والدي صنع هذا الجهاز ، نظرًا لأن المرآب يقع بعيدًا عن المنزل ويتجول للتحقق من شعور الشحن هناك ، فليس من المريح جدًا شحن البطارية. بالطبع ، كان من الممكن شراء هذا الجهاز على علي ، ولكن بعد إدخال الدفع للتسليم ، زادت الرسوم في السعر ، وبالتالي تقرر صنع منتج محلي الصنع بأيدينا. إذا أراد أي شخص شراء سبورة جاهزة ، فإليك الرابط..http: //ali.pub/1pdfut

لقد بحثت عن لوحة على الإنترنت بتنسيق .lay ، ولم أتمكن من العثور عليها. قررت أن أفعل كل شيء بنفسي. وقد قابلت برنامج Sprint Layout لأول مرة. لذلك ، لم أكن أعرف ببساطة عن العديد من الوظائف (على سبيل المثال ، قالب) ، لقد رسمت كل شيء يدويًا. من الجيد أن اللوحة ليست كبيرة ، كل شيء اتضح على ما يرام. ثم بيروكسيد الهيدروجين بحمض الستريك والنقش. لقد قمت بحفر جميع المسارات وحفر الثقوب. مزيد من اللحام للأجزاء ، حسنًا ، ها هي الوحدة النهائية

مخطط التكرار.

لوحة بتنسيق .lay تنزيل ...

أتمنى لك كل خير…

xn - 100 - j4dau4ec0ao.xn - p1ai

مؤشر بسيط لشحن البطارية وتفريغها

يعتمد مؤشر البطارية هذا على الصمام الثنائي Zener القابل للتعديل TL431. مع وجود مقاومين ، يمكن ضبط جهد الانهيار بين 2.5 فولت و 36 فولت.

سأقدم مخططين لاستخدام TL431 كمؤشر لشحن / تفريغ البطارية. الدائرة الأولى هي لمؤشر التفريغ ، والثانية لمؤشر مستوى الشحن.

الاختلاف الوحيد مضيفا n-p-nترانزستور يقوم بتشغيل أي جهاز إشارة ، على سبيل المثال ، LED أو الجرس. يوجد أدناه طريقة لحساب المقاومة R1 وأمثلة لبعض الفولتية.

دارة مؤشر تفريغ البطارية

يعمل الصمام الثنائي زينر بطريقة تجعله يبدأ في توصيل التيار عند تجاوز جهد معين عليه ، والذي يمكننا تعيين عتبة له باستخدام مقسم الجهد عبر المقاومات R1 و R2. في حالة وجود مؤشر التفريغ ، مؤشر ليديجب أن يضيء عندما يكون جهد البطارية أقل من اللازم. لذلك ، يتم إضافة ترانزستور n-p-n إلى الدائرة.

كما ترى ، فإن الصمام الثنائي زينر المنظم ينظم الإمكانات السلبية ، لذلك يضاف المقاوم R3 إلى الدائرة ، وتتمثل مهمتها في تشغيل الترانزستور عند إيقاف تشغيل TL431. هذا المقاوم هو 11 كيلو ، تم اختياره عن طريق التجربة والخطأ. يعمل المقاوم R4 على الحد من التيار على LED ، ويمكن حسابه باستخدام قانون أوم.

بالطبع ، يمكنك الاستغناء عن الترانزستور ، ولكن بعد ذلك سينطفئ مؤشر LED عندما ينخفض ​​الجهد إلى ما دون المستوى المحدد - تكون الدائرة أقل. بالطبع ، لن تعمل هذه الدائرة بجهد منخفض بسبب نقص الجهد و / أو التيار الكافيين لتشغيل LED. هذا المخططعيب واحد ، وهو الاستهلاك الحالي الثابت ، في حدود 10 مللي أمبير.

دارة مؤشر شحن البطارية

في هذه الحالة ، سيكون مؤشر الشحن قيد التشغيل باستمرار عندما يكون الجهد أكبر من ذلك الذي حددناه باستخدام R1 و R2. يعمل المقاوم R3 على تقييد التيار إلى الصمام الثنائي.

حان الوقت لما يحبه الجميع - علماء الرياضيات.

لقد قلت بالفعل في البداية أنه يمكن تغيير جهد الانهيار من 2.5 فولت إلى 36 فولت عبر إدخال "المرجع". لذا ، دعونا نحاول حساب شيء ما. افترض أن المؤشر يجب أن يضيء عندما ينخفض ​​جهد البطارية عن 12 فولت.

يمكن أن تكون مقاومة المقاوم R2 بأي قيمة. ومع ذلك ، فمن الأفضل استخدام الأرقام المستديرة (لتسهيل العد) ، على سبيل المثال 1 كيلو (1000 أوم) ، 10 كيلو (10000 أوم).

يتم حساب المقاوم R1 باستخدام الصيغة التالية:

R1 = R2 * (Vo / 2.5V - 1)

لنفترض أن المقاوم R2 لديه مقاومة 1 كيلو (1000 أوم).

Vo هو الجهد الذي يجب أن يحدث عنده الانهيار (في حالتنا ، 12V).

R1 = 1000 * ((12 / 2.5) - 1) = 1000 (4.8 - 1) = 1000 * 3.8 = 3.8 كيلو (3800 أوم).

أي أن مقاومة المقاومات لـ 12 فولت هي كما يلي:

وهنا قائمة صغيرة للكسالى. بالنسبة للمقاوم R2 = 1k ، ستكون المقاومة R1:

• 5 فولت - 1 كيلو
• 7.2 فولت - 1.88 ك
• 9 فولت - 2.6 كيلو
• 12 فولت - 3.8 كيلو
• 15 فولت - 5 كيلو
• 18 فولت - 6.2 كيلو
• 20 فولت - 7 كيلو
• 24 فولت - 8.6 كيلو

بالنسبة للجهد المنخفض ، على سبيل المثال ، 3.6 فولت ، يجب أن يتمتع المقاوم R2 بمقاومة أعلى ، على سبيل المثال ، 10 كيلو ، لأن الاستهلاك الحالي للدائرة سيكون أقل في هذه الحالة.

مصدر

www.joyta.ru

أبسط مؤشر لمستوى البطارية

الشيء الأكثر إثارة للدهشة هو أن دائرة مؤشر مستوى شحن البطارية لا تحتوي على أي ترانزستورات ، ولا دوائر دقيقة ، ولا ثنائيات زينر. يتم توصيل مصابيح LED والمقاومات فقط بطريقة توفر مؤشرًا على مستوى الجهد المطبق.

دارة المؤشر

يعتمد تشغيل الجهاز على جهد بدء تشغيل LED. أي LED هو جهاز أشباه موصلات له نقطة حد للجهد ، تتجاوز فقط نقطة بدء العمل (الضوء). على عكس المصباح المتوهج ، الذي له خصائص فولت أمبير خطية تقريبًا ، فإن خاصية الصمام الثنائي زينر قريبة جدًا من LED ، مع انحدار تيار حاد مع زيادة الجهد.في السلسلة لكل جزء من السلسلة على حدة. يمكن أن تتراوح عتبة الجهد لفتح أو تشغيل LED من 1.8 فولت إلى 2.6 فولت ، وهذا يعتمد على العلامة التجارية المحددة ، ونتيجة لذلك ، يضيء كل مؤشر LED فقط بعد أن يضيء المؤشر السابق.

تجميع مؤشر مستوى البطارية

قمت بتجميع الدائرة على لوحة دائرة عالمية ، وقمت بلحام خرج العناصر معًا. للحصول على تصور أفضل ، أخذت مصابيح LED بألوان مختلفة. يمكن عمل مثل هذا المؤشر ليس فقط لستة مصابيح LED ، ولكن على سبيل المثال ، لأربعة. يمكنك استخدام المؤشر ليس فقط للبطارية ، ولكن لإنشاء مؤشر مستوى على مكبرات صوت الموسيقى. عن طريق توصيل الجهاز بإخراج مضخم الطاقة بالتوازي مع السماعة. يتيح لك ذلك تتبع المستويات الحرجة لمكبر الصوت الخاص بك ، ويمكنك العثور على استخدامات أخرى لهذه الدائرة البسيطة جدًا حقًا.

sdelaysam-svoimirukami.ru

مؤشر انتهاء شحن البطارية على مصابيح LED

يعد مؤشر شحن البطارية عنصرًا ضروريًا في منزل أي سائق سيارة. تزداد أهمية مثل هذا الجهاز عدة مرات ، عندما ترفض السيارة ، لسبب ما ، البدء في صباح شتوي بارد. في هذه الحالة ، يجدر تحديد ما إذا كنت تريد الاتصال بصديق حتى يأتي ويساعد في بدء التشغيل من بطاريته ، أو البطارية التي تم طلبها للعيش لفترة طويلة ، حيث يتم تفريغها دون المستوى الحرج.

لماذا تراقب صحة البطارية؟

تتكون بطارية السيارة من ست بطاريات متصلة على التوالي بجهد إمداد 2.1 - 2.16 فولت. عادة ، يجب أن تنتج البطارية 13-13.5 فولت. لا ينبغي السماح بتفريغ البطارية بشكل كبير ، لأن هذا يقلل من الكثافة ، وبالتالي ترتفع درجة حرارة التجمد للكهارل.

كلما تآكلت البطارية ، قل وقت الشحن. في الموسم الدافئ ، لا يعد هذا أمرًا بالغ الأهمية ، ولكن في فصل الشتاء ، تُنسى أضواء الانتظار عندما تكون مضاءة بحلول الوقت الذي يعودون فيه ، يمكن أن "تقتل" البطارية تمامًا ، وتحول المحتويات إلى قطعة من الجليد.

في الجدول ، يمكنك رؤية درجة حرارة التجمد للكهارل ، اعتمادًا على حالة شحن الوحدة.

اعتماد درجة حرارة التجمد للكهارل على درجة شحن البطارية

كثافة المنحل بالكهرباء ، مجم / سم الشبل.	الجهد ، V (بدون تحميل)	الجهد ، V (مع حمولة 100 أ)	مستوى شحن البطارية ،٪	نقطة تجمد المنحل بالكهرباء ، غرام. درجة مئوية
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

يعتبر انخفاض مستوى الشحن إلى أقل من 70٪ أمرًا بالغ الأهمية. لا تستهلك جميع الأجهزة الكهربائية الخاصة بالسيارات الجهد ، بل تستهلك التيار. بدون تحميل ، حتى البطارية المفرغة للغاية يمكن أن تظهر جهدًا عاديًا. ولكن عند المستوى المنخفض ، أثناء بدء تشغيل المحرك ، سيكون هناك انخفاض شديد في الجهد ، وهي إشارة إنذار.

من الممكن ملاحظة كارثة وشيكة في الوقت المناسب فقط إذا تم تثبيت مؤشر مباشرة في المقصورة. إذا كانت السيارة تشير باستمرار إلى التفريغ أثناء تشغيلها ، فقد حان الوقت للذهاب إلى محطة الخدمة.

ما هي المؤشرات

تحتوي العديد من البطاريات ، خاصة البطاريات التي لا تحتاج إلى صيانة ، على مستشعر مدمج (مقياس الرطوبة) ، والذي يعتمد مبدأه على قياس كثافة الإلكتروليت.

يراقب هذا المستشعر حالة المنحل بالكهرباء وتكون قيمة مؤشراته نسبية. ليس من الملائم الصعود تحت غطاء السيارة عدة مرات للتحقق من حالة المنحل بالكهرباء في أوضاع التشغيل المختلفة.

تعتبر الأجهزة الإلكترونية أكثر ملاءمة لمراقبة حالة البطارية.

أنواع مؤشرات شحن البطارية

تُباع العديد من هذه الأجهزة في وكلاء السيارات ، وتختلف في التصميم والوظائف. تنقسم أجهزة المصنع بشكل تقليدي إلى عدة أنواع.

عن طريق طريقة الاتصال:

• إلى مقبس ولاعة السجائر ؛
• على الشبكة الداخلية.

بالمناسبة يتم عرض الإشارة:

• التناظرية؛
• رقمي.

مبدأ التشغيل هو نفسه بالنسبة لهم ، وتحديد مستوى شحن البطارية وعرض المعلومات في شكل مرئي.

رسم تخطيطي للمؤشر

هناك العشرات من أنظمة التحكم المختلفة ، لكن النتائج متطابقة. جهاز مشابهمن الممكن تجميعها بنفسك من مواد الخردة. يعتمد اختيار الدائرة والمكونات فقط على قدراتك وخيالك ونطاق أقرب متجر راديو.

فيما يلي رسم تخطيطي لفهم كيفية عمل مؤشر بطارية LED. يمكن تجميع هذا النموذج المحمول على الركبة في بضع دقائق.

D809 - يعمل الصمام الثنائي زينر 9 فولت على الحد من الجهد على مصابيح LED ، ويتم تجميع أداة التفاضل نفسها على ثلاثة مقاومات. يتم تشغيل مؤشر LED بواسطة التيار في الدائرة. عند جهد 14 فولت وما فوق ، يكون التيار كافياً لتوهج جميع مصابيح LED ، بجهد 12-13.5 فولت ، توهج VD2 و VD3 ، أقل من 12V - VD1.

يمكن تجميع إصدار أكثر تقدمًا مع الحد الأدنى من الأجزاء على مؤشر جهد الميزانية - الدائرة الدقيقة AN6884 (KA2284).

دائرة مؤشر مستوى شحن بطارية LED على مقارنة الجهد

الدائرة تعمل على مبدأ المقارنة. VD1 هو صمام زينر 7.6 فولت ، وهو بمثابة مصدر جهد مرجعي. R1 هو مقسم جهد. أثناء الإعداد الأولي ، يتم ضبطه في مثل هذا الوضع الذي تضاء فيه جميع مصابيح LED بجهد 14 فولت. تتم مقارنة الجهد الموفر للمدخلات 8 و 9 من خلال مقارنة ، ويتم فك النتيجة إلى 5 مستويات عن طريق إضاءة مصابيح LED المقابلة.

تحكم شحن البطارية

لمراقبة حالة البطارية أثناء التشغيل شاحن، صنع وحدة تحكم شحن البطارية. يمكن الوصول إلى دائرة الجهاز والمكونات المستخدمة إلى أقصى حد ، وفي نفس الوقت توفر التحكم الكامل في عملية إعادة شحن البطاريات.

مبدأ تشغيل وحدة التحكم على النحو التالي: بينما يكون الجهد على البطارية أقل من جهد الشحن ، يكون مؤشر LED الأخضر قيد التشغيل. بمجرد أن يساوي الجهد ، يفتح الترانزستور ، ويضيء مؤشر LED الأحمر. يؤدي تغيير المقاوم أمام قاعدة الترانزستور إلى تغيير مستوى الجهد المطلوب لفتح الترانزستور.

إنها دائرة تحكم متعددة الاستخدامات يمكن استخدامها لكل من بطاريات السيارات عالية الطاقة وبطاريات الليثيوم المصغرة.

svetodiodinfo.ru

كيف تصنع مؤشر شحن البطارية على المصابيح؟

يعتمد البدء الناجح لمحرك السيارة بشكل كبير على حالة شحن البطارية. يعد فحص الجهد بشكل منتظم في المحطات باستخدام جهاز قياس متعدد أمرًا غير مريح. يعد استخدام مؤشر رقمي أو تناظري موجود بجوار لوحة القيادة أكثر عملية. يمكن عمل أبسط مؤشر للبطارية يدويًا ، حيث تساعد خمسة مصابيح LED في تتبع التفريغ التدريجي للبطارية أو شحنها.

رسم تخطيطى

الرسم التخطيطي المدروس لمؤشر مستوى الشحن عبارة عن جهاز بسيط يعرض مستوى شحن بطارية 12 فولت (مجمع).
عنصرها الرئيسي هو الدائرة المصغرة LM339 ، في حالة تجميع 4 مضخمات تشغيلية (مقارنات) من نفس النوع. يتم عرض المنظر العام لـ LM339 وتخصيص الدبوس في الشكل.
ترتبط المدخلات المباشرة والعكسية للمقارنات من خلال فواصل مقاومة. تستخدم مؤشرات LED 5 مم كحمل.

يحمي الصمام الثنائي VD1 الدائرة الكهربائية الدقيقة من انعكاس القطبية العرضي. يحدد Zener diode VD2 الجهد المرجعي ، وهو مرجع للقياسات المستقبلية. تحدد المقاومات R1-R4 التيار من خلال مصابيح LED.

مبدأ التشغيل

تعمل دائرة مؤشر شحن البطارية على مصابيح LED على النحو التالي. تم تثبيته باستخدام المقاوم R7 والصمام الثنائي Zener الثنائي VD2 ، ويتم تغذية جهد يبلغ 6.2 فولت إلى مقسم مقاوم تم تجميعه من R8-R12. كما يتضح من الرسم التخطيطي ، يتم تشكيل الفولتية المرجعية لمستويات مختلفة بين كل زوج من هذه المقاومات ، والتي يتم تغذيتها إلى المدخلات المباشرة للمقارنات. في المقابل ، يتم دمج المدخلات العكسية مع بعضها البعض ومن خلال المقاومات R5 و R6 متصلة بأطراف بطارية التخزين (AKB).

في عملية شحن (تفريغ) البطارية ، يتغير الجهد عند المدخلات العكسية تدريجياً ، مما يؤدي إلى تبديل بديل للمقارنات. ضع في اعتبارك تشغيل مكبر الصوت التشغيلي OP1 ، وهو المسؤول عن الإشارة إلى الحد الأقصى لمستوى شحن البطارية. دعنا نضبط الحالة ، إذا كانت البطارية المشحونة بجهد 13.5 فولت ، فسيبدأ آخر مؤشر LED في الإضاءة. يتم حساب جهد العتبة عند دخله المباشر ، والذي سيضيء عنده هذا LED ، بواسطة الصيغة: UOP1 + = UCT VD2 - UR8، UCT VD2 = UR8 + UR9 + UR10 + UR11 + UR12 = I * (R8 + R9 + R10 + R11 + R12) I = UCT VD2 / (R8 + R9 + R10 + R11 + R12) = 6.2 / (5100 + 1000 + 1000 + 1000 + 10000) = 0.34 مللي أمبير ، UR8 = I * R8 = 0.34 مللي أمبير * 5.1 kΩ = 1.7 فولت UOP1 + = 6.2-1.7 = 4.5 فولت

هذا يعني أنه عند الوصول إلى إمكانات تزيد عن 4.5 فولت عند الإدخال العكسي ، سيتم تبديل مقارن OP1 وسيظهر مستوى جهد منخفض عند خرجه ، وسيضيء مؤشر LED. باستخدام هذه الصيغ ، يمكنك حساب الجهد عند المدخلات المباشرة لكل مضخم تشغيلي. تم العثور على الإمكانات عند المدخلات العكسية من المساواة: UOP1- = I * R5 = UBAT - I * R6.

ثنائي الفينيل متعدد الكلور وأجزاء التجميع

تتكون لوحة الدوائر المطبوعة من 40 × 37 مم من ثنائي الفينيل متعدد الكلور أحادي الجانب ، ويمكن تنزيله هنا. إنه مصمم لتركيب عناصر DIP النوع التالي:

• المقاومات MLT-0.125 W بدقة لا تقل عن 5٪ (سلسلة E24) R1 ، R2 ، R3 ، R4 ، R7 ، R9 ، R10 ، R11 - 1 كيلو أوم ، R5 ، R8 - 5.1 كيلو أوم ، R6 ، R12 - 10 كيلو أوم ؛
• أي صمام ثنائي منخفض الطاقة VD1 بجهد عكسي لا يقل عن 30 فولت ، على سبيل المثال ، 1N4148 ؛
• الصمام الثنائي Zener منخفض الطاقة VD2 بجهد استقرار يبلغ 6.2 فولت. على سبيل المثال ، KS162A ، BZX55C6V2 ؛
• LED1-LED5 LEDs - نوع المؤشر AL307 من أي لون توهج.

يمكن استخدام هذه الدائرة ليس فقط لمراقبة الجهد على بطاريات 12 فولت. بعد إعادة حساب قيم المقاومات الموجودة في دوائر الإدخال ، نحصل على مؤشر LED لأي جهد مطلوب. للقيام بذلك ، يجب عليك تعيين عتبة الفولتية التي سيتم تشغيل مصابيح LED عندها ، ثم استخدام الصيغ لإعادة حساب المقاومة المذكورة أعلاه.

اقرأ نفس الشيء

ledjournal.info

دوائر مؤشر تفريغ بطارية ليثيوم أيون لتحديد مستوى شحن بطارية الليثيوم (على سبيل المثال ، 18650)

ما الذي يمكن أن يكون أكثر حزنًا من نفاد البطارية فجأة في كوادكوبتر أثناء الرحلة أو إيقاف تشغيل جهاز الكشف عن المعادن في مرج واعد؟ الآن ، إذا كان من الممكن فقط معرفة مدى قوة شحن البطارية مقدمًا! ثم يمكننا توصيل الشاحن أو وضع مجموعة جديدة من البطاريات دون انتظار العواقب المحزنة.

وهنا فقط ولدت الفكرة لعمل نوع من المؤشرات التي من شأنها أن تعطي إشارة مسبقًا بأن البطارية ستنفد قريبًا. كان هواة الراديو في جميع أنحاء العالم ينفثون في تنفيذ هذه المهمة ، واليوم هناك عربة كاملة وعربة صغيرة من حلول الدوائر المختلفة - من الدوائر على ترانزستور واحد إلى الأجهزة المتطورة على المتحكمات الدقيقة.

انتباه! تشير الدوائر الواردة في المقالة فقط إلى وجود جهد كهربي منخفض على البطارية. لمنع التفريغ العميق ، يجب عليك فصل الحمولة يدويًا أو استخدام أجهزة التحكم في التفريغ.

الخيار رقم 1

لنبدأ ، ربما ، بدائرة بسيطة على الصمام الثنائي زينر والترانزستور:

دعونا نرى كيف يعمل.

طالما أن الجهد أعلى من عتبة معينة (2.0 فولت) ، فإن الصمام الثنائي زينر في حالة انهيار ، على التوالي ، يتم إغلاق الترانزستور ويتدفق كل التيار عبر مؤشر LED الأخضر. بمجرد أن يبدأ الجهد على البطارية في الانخفاض ويصل إلى قيمة 2.0V + 1.2V (انخفاض الجهد عند تقاطع القاعدة الباعث للترانزستور VT1) ، يبدأ الترانزستور في الفتح ويبدأ التيار في إعادة التوزيع بين كلا المصابيح.

إذا أخذنا مؤشر LED ثنائي اللون ، فسنحصل على انتقال سلس من الأخضر إلى الأحمر ، بما في ذلك النطاق المتوسط ​​الكامل للألوان.

فرق الجهد الأمامي النموذجي في المصابيح ثنائية اللون هو 0.25 فولت (يضيء اللون الأحمر عند الجهد المنخفض). هذا الاختلاف هو الذي يحدد مساحة الانتقال الكامل بين الأخضر والأحمر.

وبالتالي ، على الرغم من بساطتها ، تتيح لك الدائرة أن تعرف مسبقًا أن البطارية قد بدأت في النفاد. بينما يبلغ جهد البطارية 3.25 فولت أو أكثر ، يكون المصباح الأخضر قيد التشغيل. بين 3.00 و 3.25 فولت ، يبدأ اللون الأحمر في الاختلاط باللون الأخضر - وكلما اقترب من 3.00 فولت ، زاد اللون الأحمر. أخيرًا ، عند 3V ، يضيء اللون الأحمر النقي فقط.

عيب الدائرة هو تعقيد اختيار ثنائيات زينر للحصول على عتبة التشغيل المطلوبة ، فضلاً عن الاستهلاك الحالي الثابت لترتيب 1 مللي أمبير. حسنًا ، من الممكن ألا يقدّر المكفوفون بالألوان هذه الفكرة بتغيير الألوان.

بالمناسبة ، إذا قمت بوضع ترانزستور من نوع مختلف في هذه الدائرة ، فيمكن جعله يعمل في الاتجاه المعاكس - سيحدث الانتقال من الأخضر إلى الأحمر ، على العكس من ذلك ، في حالة حدوث زيادة في المدخلات الجهد االكهربى. هذه دائرة معدلة:

الخيار رقم 2

الدائرة التالية تستخدم TL431 ، منظم جهد دقيق.

يتم تحديد عتبة الاستجابة بواسطة مقسم الجهد R2-R3. مع التصنيفات الموضحة في الرسم التخطيطي ، تبلغ 3.2 فولت. عندما ينخفض ​​الجهد على البطارية إلى هذه القيمة ، تتوقف الدائرة المصغرة عن تحويل مؤشر LED وتضيء. ستكون هذه إشارة إلى أن التفريغ الكامل للبطارية قريب جدًا (الحد الأدنى للجهد المسموح به في بنك ليثيوم أيون واحد هو 3.0 فولت).

إذا كان الجهاز يعمل ببطارية من عدة بطاريات ليثيوم أيون متصلة بالسلسلة ، فيجب توصيل الدائرة المذكورة أعلاه بكل بنك على حدة. في هذا الطريق:

لإعداد الدائرة ، نقوم بتوصيل مصدر طاقة قابل للتعديل بدلاً من البطاريات ، وباختيار المقاوم R2 (R4) ، نحقق اشتعال مؤشر LED في اللحظة التي نحتاجها.

الخيار رقم 3

وهنا رسم تخطيطي بسيط لمؤشر تفريغ بطارية ليثيوم أيون على ترانزستورين:
يتم تعيين عتبة الاستجابة بواسطة المقاومات R2 و R3. يمكن استبدال الترانزستورات السوفيتية القديمة بـ BC237 و BC238 و BC317 (KT3102) و BC556 و BC557 (KT3107).

الخيار رقم 4

دائرة تعتمد على اثنين من الترانزستورات ذات التأثير الميداني ، والتي تستهلك حرفيًا التيارات الدقيقة في وضع الاستعداد.

عندما تكون الدائرة متصلة بمصدر طاقة ، يتم تكوين جهد موجب عند بوابة الترانزستور VT1 باستخدام الفاصل R1-R2. إذا كان الجهد أعلى من جهد القطع لترانزستور تأثير المجال ، فإنه يفتح ويجذب البوابة VT2 إلى الأرض ، وبالتالي يغلقها.

في لحظة معينة ، عندما يتم تفريغ البطارية ، يصبح الجهد المأخوذ من الحاجز غير كافٍ لفتح VT1 ويغلق. وبالتالي ، يظهر الجهد عند بوابة العامل الميداني الثاني ، وهو قريب من جهد الإمداد. يفتح ويضيء الصمام. يشير توهج LED إلى الحاجة إلى إعادة شحن البطارية.

ستعمل الترانزستورات على أي قناة ذات جهد قطع منخفض (كلما كان ذلك أفضل). لم يتم اختبار أداء 2N7000 في هذه الدائرة.

الخيار رقم 5

على ثلاثة ترانزستورات:

أعتقد أن الرسم البياني لا يحتاج إلى شرح. بفضل المعامل الكبير. تضخيم ثلاث مراحل من الترانزستور ، تعمل الدائرة بوضوح شديد - فالفرق بمقدار 1 مائة فولت يكفي بين مصباح LED مضاء وغير مضاء. الاستهلاك الحالي مع الإشارة قيد التشغيل هو 3 مللي أمبير ، مع إيقاف تشغيل المصباح - 0.3 مللي أمبير.

على الرغم من المظهر الضخم للدائرة ، فإن اللوحة النهائية لها حجم متواضع إلى حد ما:

من مجمع VT2 ، يمكنك أخذ إشارة تسمح بتوصيل الحمل: 1 - مسموح به ، 0 - محظور.

يمكن استبدال الترانزستورات BC848 و BC856 بـ BC546 و BC556 على التوالي.

الخيار رقم 6

أنا أحب هذه الدائرة لأنها لا تقوم بتشغيل المؤشر فحسب ، بل تقطع الحمل أيضًا.

المؤسف الوحيد هو أن الدائرة نفسها لا تنطفئ من البطارية ، وتستمر في استهلاك الطاقة. وهي تأكل كثيرًا بفضل مصباح LED المشتعل باستمرار.

في هذه الحالة ، يعمل المصباح الأخضر كمصدر جهد مرجعي ، ويستهلك تيارًا يبلغ حوالي 15-20 مللي أمبير. للتخلص من هذا العنصر الشره ، بدلاً من مصدر جهد نموذجي ، يمكنك استخدام نفس TL431 ، وتشغيله وفقًا للمخطط التالي *:

* قم بتوصيل الكاثود TL431 بالدبوس الثاني من LM393.

الخيار رقم 7

دائرة تستخدم ما يسمى بمراقبي الجهد. ويطلق عليهم أيضًا اسم المشرفين وأجهزة الكشف عن الجهد (أجهزة الكشف عن الجهد) وهي دوائر دقيقة متخصصة مصممة خصيصًا لمراقبة الجهد.

على سبيل المثال ، إليك دائرة تضيء بمصباح LED عندما ينخفض ​​الجهد على البطارية إلى 3.1 فولت. مجمعة على BD4731.

موافق ، لا يمكن أن يكون أسهل! يحتوي BD47xx على خرج جامع مفتوح ويحد أيضًا من تيار الإخراج إلى 12 مللي أمبير. يتيح لك ذلك توصيل مصباح LED به مباشرةً ، دون تقييد المقاومات.

وبالمثل ، يمكنك تطبيق أي مشرف آخر على أي جهد آخر.

فيما يلي بعض الخيارات الأخرى للاختيار من بينها:

• عند 3.08 فولت: TS809CXD ، TCM809TENB713 ، MCP103T-315E / TT ، CAT809TTBI-G ؛
• عند 2.93 فولت: MCP102T-300E / TT ، TPS3809K33DBVRG4 ، TPS3825-33DBVT ، CAT811STBI-T3 ؛
• سلسلة MN1380 (أو 1381 ، 1382 - تختلف فقط في الحالة). لأغراضنا ، فإن الخيار مع الصرف المفتوح هو الأنسب ، كما يتضح من الرقم الإضافي "1" في تعيين الدائرة المصغرة - MN13801 ، MN13811 ، MN13821. يتم تحديد جهد الزناد من خلال مؤشر الحروف: MN13811-L هو 3.0 فولت فقط.

يمكنك أيضًا أن تأخذ النظير السوفيتي - KR1171SPkhkh:

اعتمادًا على التعيين الرقمي ، سيكون جهد الكشف مختلفًا:

شبكة الجهد ليست مناسبة جدًا لمراقبة بطاريات الليثيوم ، لكنني أعتقد أنه لا يستحق التخلص تمامًا من هذه الدائرة الدقيقة.

تتمثل المزايا التي لا جدال فيها في الدوائر على شاشات الجهد في استهلاك الطاقة المنخفض للغاية في حالة إيقاف التشغيل (وحدات وحتى أجزاء من الأمبيرات الدقيقة) ، فضلاً عن بساطتها الشديدة. غالبًا ما تكون الدائرة بأكملها مناسبة تمامًا لمسامير LED:

لجعل مؤشر التفريغ أكثر وضوحًا ، يمكن تحميل خرج كاشف الجهد بمصباح LED وامض (مثل سلسلة L-314). أو يمكنك تجميع أبسط "وميض" على ترانزستورات ثنائية القطب بنفسك.

يظهر أدناه مثال لدائرة جاهزة تُعلم عن نفاد البطارية باستخدام مؤشر LED وامض:

ستتم مناقشة دائرة أخرى بمصباح LED وامض أدناه.

الخيار رقم 8

دائرة باردة تؤدي إلى وميض مؤشر LED إذا انخفض الجهد الكهربائي على بطارية الليثيوم إلى 3.0 فولت:

تتسبب هذه الدائرة في وميض LED فائق السطوع مع دورة عمل بنسبة 2.5٪ (أي وقفة طويلة - وميض قصير - وقفة مرة أخرى). يتيح لك ذلك تقليل الاستهلاك الحالي إلى قيم سخيفة - في حالة إيقاف التشغيل ، تستهلك الدائرة 50 نانومتر (نانو!) ، وفي وضع وامض LED - 35 ميكرومتر فقط. هل يمكنك اقتراح شيء أكثر اقتصادا؟ من غير المرجح.

كما ترى ، يتم تقليل تشغيل معظم دوائر التحكم في التفريغ إلى مقارنة جهد مرجعي معين بجهد متحكم فيه. في المستقبل ، يتم تضخيم هذا الاختلاف وتشغيل / إيقاف تشغيل LED.

عادة ، يتم استخدام مرحلة الترانزستور أو مكبر الصوت التشغيلي المتصل في دائرة المقارنة كمضخم للفرق بين الجهد المرجعي والجهد على بطارية الليثيوم.

ولكن هناك حل آخر. عناصر المنطق - يمكن استخدام العاكسات كمكبر للصوت. نعم ، هذا استخدام غير قياسي للمنطق ، لكنه يعمل. يتم عرض مخطط مماثل في الإصدار التالي.

الخيار رقم 9

دائرة 74HC04.

يجب أن يكون جهد تشغيل الصمام الثنائي زينر أقل من جهد الالتقاط في الدائرة. على سبيل المثال ، يمكنك أن تأخذ ثنائيات زينر عند 2.0 - 2.7 فولت. يتم ضبط الضبط الدقيق لعتبة الاستجابة بواسطة المقاوم R2.

تسحب الدائرة حوالي 2 مللي أمبير من البطارية ، لذلك يجب أيضًا تشغيلها بعد مفتاح الطاقة.

الخيار رقم 10

إنه ليس حتى مؤشر تفريغ ، بل هو مقياس الفولتميتر LED بالكامل! يوفر المقياس الخطي المكون من 10 مصابيح LED مؤشرًا واضحًا على حالة البطارية. يتم تنفيذ جميع الوظائف على دائرة واحدة فقط LM3914:

يقوم الحاجز R3-R4-R5 بتعيين الفولتية الدنيا (DIV_LO) والعليا (DIV_HI). وفقًا للقيم الموضحة في الرسم التخطيطي ، يتوافق توهج مؤشر LED العلوي مع جهد 4.2 فولت ، وعندما ينخفض ​​الجهد إلى أقل من 3 فولت ، سينطفئ آخر مؤشر LED (أقل).

من خلال توصيل دبوس 9 من الدائرة المصغرة بـ "الأرض" ، يمكنك تبديله إلى وضع "النقطة". في هذا الوضع ، يضيء دائمًا مؤشر LED واحد فقط ، بما يتوافق مع جهد الإمداد. إذا تركته كما في الرسم التخطيطي ، فسوف يتوهج مقياس كامل من مصابيح LED ، وهو أمر غير منطقي من وجهة نظر الكفاءة.

يجب أن تؤخذ المصابيح الحمراء فقط كمصابيح LED ، لأن لديهم أدنى جهد أمامي أثناء التشغيل. على سبيل المثال ، إذا أخذت مصابيح LED الزرقاء ، فعندما تنخفض طاقة البطارية إلى 3 فولت ، فمن المرجح ألا تضيء على الإطلاق.

الدائرة الدقيقة نفسها تستهلك حوالي 2.5 مللي أمبير ، بالإضافة إلى 5 مللي أمبير لكل مصباح LED مضاء.

يمكن اعتبار عيب الدائرة استحالة التعديل الفردي لعتبة الإشعال لكل LED. يمكنك تعيين القيمة الأولية والنهائية فقط ، وسوف يقسم الحاجز المدمج في الدائرة المصغرة هذا الفاصل الزمني إلى 9 أجزاء متساوية. ولكن ، كما تعلم ، بالقرب من نهاية التفريغ ، يبدأ الجهد الكهربائي للبطارية في الانخفاض بسرعة كبيرة. يمكن أن يكون الفرق بين البطاريات المفرغة 10٪ و 20٪ أعشار فولت ، وإذا قارنت نفس البطاريات ، فقط 90٪ و 100٪ فارغة ، يمكنك رؤية فرق فولت كامل!

يوضح الرسم البياني النموذجي لتفريغ بطارية Li-ion ، الموضح أدناه ، بوضوح هذا الظرف:

وبالتالي ، فإن استخدام مقياس خطي للإشارة إلى درجة تفريغ البطارية لا يبدو مناسبًا للغاية. نحتاج إلى دائرة تسمح لك بتعيين قيم الجهد الدقيقة التي يضيء عندها هذا أو ذاك LED.

تحكم كاملفوق لحظات التبديل على المصابيح ، يوضح الرسم التخطيطي أدناه.

رقم الخيار 11

هذه الدائرة عبارة عن مؤشر بطارية / بطارية مكون من 4 أرقام. يتم تنفيذه على أربعة مكبرات تشغيل متضمنة في الدائرة المصغرة LM339.

الدائرة تعمل حتى جهد 2 فولت ، وتستهلك أقل من ملي أمبير (باستثناء LED).

بالطبع ، من أجل عكس القيمة الحقيقية لسعة البطارية المستهلكة والمتبقية ، من الضروري مراعاة منحنى تفريغ البطارية المستخدمة (مع مراعاة تيار الحمل) عند إعداد الدائرة. سيسمح لك ذلك بتعيين قيم الجهد الدقيقة المقابلة ، على سبيل المثال ، 5٪ -25٪ -50٪ -100٪ من السعة المتبقية.

الخيار رقم 12

وبالطبع ، يتم فتح النطاق الأوسع عند استخدام ميكروكنترولر مع مصدر جهد مرجعي مدمج ووجود مدخلات ADC. هنا تقتصر الوظيفة فقط على خيالك ومهارات البرمجة.

كمثال ، سنقدم أبسط دائرة في وحدة التحكم ATMega328.

على الرغم من أنه هنا ، لتقليل أبعاد اللوحة ، سيكون من الأفضل أخذ ATTiny13 ذو الثمانية أرجل في حزمة SOP8. ثم سيكون رائعًا بشكل عام. لكن اجعل هذا واجبك المنزلي.

يتم أخذ LED بألوان ثلاثية (من شريط LED) ، ولكن يتم استخدام اللونين الأحمر والأخضر فقط.

يمكن تنزيل البرنامج النهائي (رسم تخطيطي) من هذا الرابط.

يعمل البرنامج على النحو التالي: يتم استقصاء جهد الإمداد كل 10 ثوانٍ. بناءً على نتائج القياس ، يتحكم MK في المصابيح باستخدام PWM ، والذي يسمح لك بالحصول على ظلال مختلفة من الضوء عن طريق مزج الألوان الحمراء والخضراء.

تنتج البطارية المشحونة حديثًا حوالي 4.1 فولت - المؤشر الأخضر قيد التشغيل. أثناء الشحن ، يوجد جهد 4.2 فولت على البطارية ، بينما يومض مؤشر LED الأخضر. بمجرد أن ينخفض ​​الجهد الكهربائي إلى أقل من 3.5 فولت ، سيبدأ مؤشر LED الأحمر في الوميض. ستكون هذه إشارة إلى أن البطارية فارغة تقريبًا وقد حان الوقت لشحنها. في باقي نطاق الجهد ، يتغير لون المؤشر من الأخضر إلى الأحمر (حسب الجهد).

الخيار رقم 13

حسنًا ، بالنسبة لوجبة خفيفة ، أقترح خيار إعادة صياغة لوحة الحماية القياسية (تسمى أيضًا أجهزة التحكم في الشحن والتفريغ) ، والتي تحولها إلى مؤشر على نفاد البطارية.

يتم استخراج هذه اللوحات (وحدات PCB) من البطاريات القديمة الهواتف المحمولةعلى نطاق صناعي تقريبًا. ما عليك سوى التقاط بطارية مهملة من هاتف محمول في الشارع ، ووضعها في متناول يديك. تخلص من الباقي بشكل صحيح.

انتباه!!! توجد لوحات تتضمن حماية من التفريغ الزائد بجهد منخفض بشكل غير مقبول (2.5 فولت وأقل). لذلك ، من بين جميع اللوحات التي لديك ، تحتاج فقط إلى تحديد تلك النسخ التي تعمل بالجهد الصحيح (3.0-3.2 فولت).

غالبًا ما تكون لوحة PCB مثل هذا:

التجميع الصغير 8205 عبارة عن 2 ملي أوم بيك آب ميداني تم تجميعها في علبة واحدة.

بعد إجراء بعض التغييرات على الدائرة (كما هو موضح باللون الأحمر) ، نحصل على مؤشر ممتاز لتفريغ بطارية ليثيوم أيون ، والتي لا تستهلك عمليًا التيار عند إيقاف تشغيلها.

نظرًا لأن الترانزستور VT1.2 مسؤول عن فصل الشاحن عن بنك البطارية عند الشحن الزائد ، فهو غير ضروري في دائرتنا. لذلك ، استبعدنا تمامًا هذا الترانزستور من العمل عن طريق كسر دائرة التصريف.

يحدد المقاوم R3 التيار من خلال LED. يجب تحديد مقاومته بطريقة يكون فيها توهج LED ملحوظًا بالفعل ، لكن الاستهلاك الحالي ليس مرتفعًا جدًا.

بالمناسبة ، يمكنك حفظ جميع وظائف وحدة الحماية ، وجعل الإشارة باستخدام ترانزستور منفصل يتحكم في LED. أي أن المؤشر سيضيء في نفس الوقت مع فصل البطارية في وقت التفريغ.

بدلاً من 2N3906 ، فإن أي ترانزستور pnp منخفض الطاقة متوفر في متناول اليد سيفي بالغرض. لا يمكن ببساطة لحام LED مباشرة. تيار الإخراج للدائرة الدقيقة التي تتحكم في المفاتيح صغير جدًا ويتطلب تضخيمًا.

يرجى مراعاة حقيقة أن دوائر مؤشر التفريغ نفسها تستهلك طاقة البطارية! لتجنب التفريغ غير المسموح به ، قم بتوصيل دوائر المؤشر بعد مفتاح الطاقة أو استخدم دوائر الحماية لمنع التفريغ العميق.

نظرًا لأنه ، على الأرجح ، ليس من الصعب التخمين ، يمكن استخدام الدوائر والعكس صحيح - كمؤشر شحن.

electro-shema.ru

مؤشر لفحص ومراقبة مستوى شحن البطارية

كيف يمكنك عمل مؤشر جهد بسيط لبطارية 12 فولت ، والتي تستخدم في السيارات والدراجات البخارية وغيرها من المعدات؟ بعد فهم مبدأ تشغيل دائرة المؤشر والغرض من أجزائها ، يمكن ضبط الدائرة على أي نوع من البطاريات القابلة لإعادة الشحن تقريبًا ، مما يؤدي إلى تغيير تصنيفات المكونات الإلكترونية المقابلة.

ليس سراً أنه من الضروري التحكم في تفريغ البطاريات ، حيث أن لديها جهد عتبة. عندما يتم تفريغ البطارية دون عتبة الجهد ، سيتم فقد جزء كبير من قدرتها ، ونتيجة لذلك ، لن تكون قادرة على توصيل التيار المعلن ، وشراء واحدة جديدة ليس متعة رخيصة.

سيعطي الرسم التخطيطي مع التصنيفات المشار إليها فيه معلومات تقريبية حول الجهد عند أطراف البطارية باستخدام ثلاثة مصابيح LED. يمكن أن تكون مصابيح LED من أي لون ، ولكن يوصى باستخدامها كما هو موضح في الصورة ، فهي ستعطي فكرة مرتبطة بشكل أوضح عن حالة البطارية (الصورة 3).

في حالة تشغيل مصباح LED الأخضر ، يكون جهد البطارية ضمن النطاق الطبيعي (من 11.6 إلى 13 فولت). الأبيض في وضع التشغيل - الجهد 13 فولت أو أكثر. عندما يكون مؤشر LED الأحمر في وضع التشغيل ، من الضروري فصل الحمل ، وتحتاج البطارية إلى إعادة الشحن بتيار 0.1 أمبير ، نظرًا لأن جهد البطارية أقل من 11.5 فولت ، فإن البطارية فارغة أكثر من 80 ٪.

انتبه ، هذه قيم تقريبية ، قد تكون هناك اختلافات ، كل هذا يتوقف على خصائص المكونات المستخدمة في الدائرة.

المصابيح المستخدمة في الدائرة لها استهلاك تيار منخفض للغاية ، أقل من 15 (مللي أمبير). أولئك الذين لا يحبون هذا يمكنهم وضع زر اللباقة في الفجوة ، في هذه الحالة ، سيتم فحص البطارية عن طريق تشغيل الزر ، وتحليل لون LED المضيء. يجب حماية اللوحة من الماء وتأمينها على البطارية. والنتيجة هي الفولتميتر البدائي مع مصدر ثابت للطاقة ، ويمكن التحقق من حالة البطارية في أي وقت.

اللوحة صغيرة جدًا - 2.2 سم ، وتستخدم الدائرة الدقيقة Im358 في حزمة DIP-8 ، ودقة المقاومات الدقيقة هي 1٪ ، باستثناء محددات التيار. يمكنك تثبيت أي مصابيح LED (3 مم ، 5 مم) بتيار 20 مللي أمبير.

تم إجراء التحكم باستخدام وحدة إمداد طاقة معملية تعتمد على مثبت خطي LM 317 ، واستجابة الجهاز واضحة ، وقد يتوهج مصباحان في نفس الوقت. للضبط الدقيق ، يوصى باستخدام مقاومات الضبط (الصورة 2) ، بمساعدتهم ، يمكنك ضبط الفولتية التي تضيء بها مصابيح LED بدقة. الجزء الرئيسي هو الدائرة الدقيقة LM393 أو LM358 (نظائر KR1401CA3 / KF1401CA3) ، حيث يوجد مقارنان (الصورة 5).

كما ترى من (الصورة 5) هناك ثمانية أرجل ، أربعة وثمانية هي الطاقة ، والباقي هي مدخلات ومخرجات المقارنة. دعونا نحلل مبدأ تشغيل واحد منهم ، هناك ثلاثة دبابيس ، ومدخلان (مباشر (غير مقلوب) "+" وعكس "-") ، خرج واحد. يتم توفير الجهد المرجعي إلى "+" المقلوبة (يتم مقارنة الجهد المقدم للمدخل "-" المقلوب معه). من الجهد المباشر) عند خرج الطاقة (+).

يتم توصيل الصمام الثنائي زينر بالطريقة المعاكسة (الأنود إلى (-) ، الكاثود إلى (+)) ، كما يقولون ، تيار عمل ، مع استقراره جيدًا ، انظر إلى الرسم البياني (الصورة 7).

اعتمادًا على جهد وقوة ثنائيات زينر ، يختلف التيار ، وتشير الوثائق إلى الحد الأدنى للتيار (Iz) والحد الأقصى لاستقرار التيار (Izm). من الضروري تحديد المطلوب في الفاصل الزمني المحدد ، على الرغم من أن الحد الأدنى سيكون كافياً ، فإن المقاوم يجعل من الممكن تحقيق القيمة الحالية المطلوبة.

دعونا نتعرف على الحساب: إجمالي الجهد هو 10 فولت ، الصمام الثنائي زينر مصمم لـ 5.6 فولت ، لدينا 10-5.6 = 4.4 فولت ، وفقًا للوثائق ، دقيقة Ist = 5 مللي أمبير. نتيجة لذلك ، لدينا R = 4.4 فولت / 0.005 أ = 880 أوم. من الممكن حدوث انحرافات صغيرة في مقاومة المقاوم ، وهذا ليس ضروريًا ، والشرط الرئيسي هو تيار لا يقل عن Iz.

يتضمن مقسم الجهد ثلاثة مقاومات 100 kΩ ، 10 kΩ ، 82 kΩ. "يستقر" جهد معين على هذه المكونات السلبية ، ثم يتم تغذيته إلى المدخلات المقلوبة.

يعتمد الجهد على مستوى شحن البطارية. تعمل الدائرة على النحو التالي ، الصمام الثنائي زينر ZD1 5V6 الذي يوفر جهدًا قدره 5.6 فولت للمدخلات المباشرة (يُقارن الجهد المرجعي بالجهد عند المدخلات غير المباشرة).

في حالة التفريغ القوي للبطارية ، سيتم تطبيق جهد أقل على الإدخال غير المباشر للمقارن الأول مقارنةً بالإدخال المباشر. سيتم أيضًا توفير جهد أعلى لإدخال المقارنة الثانية.

نتيجة لذلك ، سيعطي الأول "-" عند الإخراج ، وسيعطي الثاني "+" ، وسيضيء مؤشر LED الأحمر.

سوف يضيء مؤشر LED الأخضر إذا أعطى المقارنة الأولى "+" ، والثاني "-". سوف يضيء مؤشر LED الأبيض إذا قام مقارنان بتطبيق "+" على الإخراج ؛ لنفس السبب ، يمكن أن تضيء المصابيح الخضراء والبيضاء في وقت واحد.

مؤشر بطارية DIY على مصباحين LED- ستعمل البطاريات التي يتم صيانتها بشكل صحيح بشكل جيد بالنسبة لك. تشمل الصيانة المراقبة المنتظمة لجهد البطارية. الرسم البياني الموضح في الشكل 1 مناسب لمعظم أنواع البطاريات. يحتوي على مرجع LED REF ، يعمل بتيار ثابت قدره 1 مللي أمبير ويوفر تدفقًا ضوئيًا مرجعيًا بكثافة ثابتة ، بغض النظر عن جهد البطارية.

يتم توفير هذا الثبات بواسطة المقاوم R1 في سلسلة مع LED. لذلك ، حتى لو انخفض جهد بطارية مشحونة بالكامل إلى التفريغ الكامل ، فإن التيار خلالها سيتغير بنسبة 10٪ فقط. وبالتالي ، يمكننا أن نفترض أن شدة الإشعاع تظل ثابتة في نطاق الفولتية للبطارية المقابلة للانتقال من حالة الشحن الكامل إلى التفريغ الكامل.

يتغير التدفق الضوئي لمقياس LED VAR وفقًا للتغيرات في جهد البطارية. من خلال وضع مصابيح LED بالقرب من بعضها البعض ، ستتمكن من مقارنة سطوعها بسهولة ، وبالتالي تحديد حالة البطارية. استخدم مصابيح LED مع عدسة منتشرة بشكل منتشر لأن أجهزة العدسة الشفافة تهيج عينيك. قم بتوفير عزل بصري كافٍ لمصابيح LED بحيث لا يصطدم الضوء الصادر من أحد LED بعدسة الآخر.

عملية القياس LED

يعمل مؤشر LED للقياس بتيار يتراوح من 10 مللي أمبير مع بطارية مشحونة بالكامل إلى أقل من 1 مللي أمبير مع تفريغ كامل. الصمام الثنائي Zener D z مع المقاوم المتسلسل R 2 ضروري حتى يكون للتيار اعتماد حاد على جهد البطارية. يجب أن يكون مجموع جهد Zener وانخفاض الجهد عبر LED أقل قليلاً من أدنى جهد للبطارية. ينخفض ​​هذا الجهد عبر المقاوم R 2. التغييرات في جهد البطارية تسبب تغييرات كبيرة في تيار المقاوم R 2. إذا كان الجهد 1 فولت تقريبًا ، فإن تيار 10 مللي أمبير يتدفق عبر VAR LED ويكون أكثر سطوعًا من LED REF. إذا كان الجهد أقل من 0.1 فولت ، فستكون شدة LED VAR var أقل من LED REF. مشيرا إلى نفاد شحن البطارية.

مؤشر بطارية DIY- بعد انتهاء شحن البطارية مباشرة ، يتجاوز الجهد الكهربائي 13 فولت. بالنسبة للدائرة ، يعد هذا آمنًا ، حيث يقتصر التيار على 10 مللي أمبير. إذا كانت مصابيح LED مضاءة بشكل ساطع ، فقم بتحرير الزر S 1 1 بسرعة (لتجنب إتلافها (الشكل 2). على الرغم من أنه في المثال في الشكل 2 ، يتم توصيل مؤشر الشحن ببطارية حمض الرصاص 12 فولت ، يمكنك بسهولة قم بتكييف هذه الدائرة مع أنواع البطاريات الأخرى ، ويمكنك أيضًا استخدامها لمراقبة الجهد.

يؤدي اثنان من مصابيح LED الخضراء إلى حدوث حالة عندما يتجاوز شحن البطارية 60٪. تشير مجموعة من المصابيح الحمراء إلى أن البطارية قد انخفضت إلى أقل من 20٪. يتم توصيل مصابيح LED REFG و LED REFR من خلال مقاومات 10 kΩ R 1 و R 2. تشتمل مصابيح LED للقياس المتسلسل ، التي يتغير سطوعها ، على ثنائيات زينر ومقاومات R 3 و R 4 بمقاومة 100 أوم. تحدد الثنائيات D 1 و D 2 و D 3 جهد القطع المطلوب. يظهر اعتماد سطوع مصابيح LED على حالة البطارية في الجدول 1.

يمكن استخدام التعبير التالي لحساب شدة الإضاءة لمؤشر LED للقياس الأخضر:

V BATT = 10 G x 100 + V D1 + V D2 + V LEDG + V DZ1

V BATT = 10 3 x 100 + 0.6 + 0.6 + 1.85 + 9.1 = 1225B.

انخفاض الجهد عبر مصابيح LED المستخدمة مع تيار أمامي قدره 1 مللي أمبير هو 1.85 فولت. إذا اختلفت خصائص مصابيح LED ، فيجب إعادة حساب مقاومات المقاومات. عند هذا الجهد ، تضيء مصابيح LED بنفس الطريقة ، والتي تتوافق مع نسبة 60٪ من شحن البطارية. يمكن العثور على وصف لبطاريات الرصاص الحمضية في. يمكن استخدام التعبير التالي لحساب شدة التوهج لمؤشر LED الأحمر للقياس:

V BATT = I R x IOO + V D3 + V LEDR + V ZD2

بتيار LED أخضر يبلغ 1 مللي أمبير

V BATT = 10 -3 × 100 +0.6 + 1.85 + 9.1 = 11.65 فولت.

نظرًا لأن كلا من مصابيح LED الحمراء تتوهج بنفس الجهد عند هذا الجهد ، فهذا يعني أن البطارية مشحونة بنسبة 20٪. تم إيقاف تشغيل مؤشر LED VARG varg. يوضح الشكل 3 أن كلاً من مصابيح LED الخاصة بالمقياس تكون أكثر سطوعًا من مصابيح LED المرجعية ، مما يشير إلى أن البطارية مشحونة بنسبة 100٪.

مع وجود مقاومين ، يمكن ضبط جهد الانهيار بين 2.5 فولت و 36 فولت.

سأقدم مخططين لاستخدام TL431 كمؤشر لشحن / تفريغ البطارية. الدائرة الأولى هي لمؤشر التفريغ ، والثانية لمؤشر مستوى الشحن.

الاختلاف الوحيد هو إضافة ترانزستور NPN الذي سيشغل نوعًا من أجهزة الإشارة مثل LED أو الجرس. يوجد أدناه طريقة لحساب المقاومة R1 وأمثلة لبعض الفولتية.

يعمل الصمام الثنائي زينر بطريقة تجعله يبدأ في توصيل التيار عند تجاوز جهد معين عليه ، وهو الحد الذي يمكننا تعيينه باستخدام R1 و R2. في حالة وجود مؤشر تفريغ ، يجب تشغيل مؤشر LED عندما يكون جهد البطارية أقل من اللازم. لذلك ، يتم إضافة ترانزستور n-p-n إلى الدائرة.

كما ترى ، فإن الصمام الثنائي زينر المنظم ينظم الإمكانات السلبية ، لذلك يضاف المقاوم R3 إلى الدائرة ، وتتمثل مهمتها في تشغيل الترانزستور عند إيقاف تشغيل TL431. هذا المقاوم هو 11 كيلو ، تم اختياره عن طريق التجربة والخطأ. يعمل المقاوم R4 على الحد من التيار على LED ، ويمكن حسابه باستخدام.

بالطبع ، يمكنك الاستغناء عن الترانزستور ، ولكن بعد ذلك سينطفئ مؤشر LED عندما ينخفض ​​الجهد إلى ما دون المستوى المحدد - تكون الدائرة أقل. بالطبع ، لن تعمل هذه الدائرة بجهد منخفض بسبب نقص الجهد و / أو التيار الكافيين لتشغيل LED. هذه الدائرة لها عيب واحد ، وهو الاستهلاك الحالي الثابت ، في حدود 10 مللي أمبير.

في هذه الحالة ، سيكون مؤشر الشحن قيد التشغيل باستمرار عندما يكون الجهد أكبر من ذلك الذي حددناه باستخدام R1 و R2. يعمل المقاوم R3 على تقييد التيار إلى الصمام الثنائي.

حان الوقت لما يحبه الجميع - علماء الرياضيات.

لقد قلت بالفعل في البداية أنه يمكن تغيير جهد الانهيار من 2.5 فولت إلى 36 فولت باستخدام إدخال "المرجع". لذا ، دعونا نحاول حساب شيء ما. افترض أن المؤشر يجب أن يضيء عندما ينخفض ​​جهد البطارية عن 12 فولت.

يمكن أن تكون مقاومة المقاوم R2 بأي قيمة. ومع ذلك ، فمن الأفضل استخدام الأرقام المستديرة (لتسهيل العد) ، على سبيل المثال 1 كيلو (1000 أوم) ، 10 كيلو (10000 أوم).

يتم حساب المقاوم R1 باستخدام الصيغة التالية:

R1 = R2 * (Vo / 2.5V - 1)

لنفترض أن المقاوم R2 لديه مقاومة 1 كيلو (1000 أوم).

Vo هو الجهد الذي يجب أن يحدث عنده الانهيار (في حالتنا ، 12V).

R1 = 1000 * ((12 / 2.5) - 1) = 1000 (4.8 - 1) = 1000 * 3.8 = 3.8 كيلو (3800 أوم).

أي أن مقاومة المقاومات لـ 12 فولت هي كما يلي:

وهنا قائمة صغيرة للكسالى. بالنسبة للمقاوم R2 = 1k ، ستكون المقاومة R1:

• 5 فولت - 1 كيلو
• 7.2 فولت - 1.88 ك
• 9 فولت - 2.6 كيلو
• 12 فولت - 3.8 كيلو
• 15 فولت - 5 كيلو
• 18 فولت - 6.2 كيلو
• 20 فولت - 7 كيلو
• 24 فولت - 8.6 كيلو

بالنسبة للجهد المنخفض ، على سبيل المثال ، 3.6 فولت ، يجب أن يتمتع المقاوم R2 بمقاومة أعلى ، على سبيل المثال ، 10 كيلو ، لأن الاستهلاك الحالي للدائرة سيكون أقل في هذه الحالة.

يعتمد البدء الناجح لمحرك السيارة بشكل كبير على حالة شحن البطارية. يعد فحص الجهد بشكل منتظم في المحطات باستخدام جهاز قياس متعدد أمرًا غير مريح. يعد استخدام مؤشر رقمي أو تناظري موجود بجوار لوحة القيادة أكثر عملية. يمكن عمل أبسط مؤشر للبطارية يدويًا ، حيث تساعد خمسة مصابيح LED في تتبع التفريغ التدريجي للبطارية أو شحنها.

رسم تخطيطى

الرسم التخطيطي المدروس لمؤشر مستوى الشحن عبارة عن جهاز بسيط يعرض مستوى شحن بطارية 12 فولت (مجمع). عنصرها الرئيسي هو الدائرة المصغرة LM339 ، في حالة تجميع 4 مضخمات تشغيلية (مقارنات) من نفس النوع. يتم عرض المنظر العام لـ LM339 وتخصيص الدبوس في الشكل. ترتبط المدخلات المباشرة والعكسية للمقارنات من خلال فواصل مقاومة. تستخدم مؤشرات LED 5 مم كحمل.

يحمي الصمام الثنائي VD1 الدائرة الكهربائية الدقيقة من انعكاس القطبية العرضي. يحدد Zener diode VD2 الجهد المرجعي ، وهو مرجع للقياسات المستقبلية. تحدد المقاومات R1-R4 التيار من خلال مصابيح LED.

مبدأ التشغيل

تعمل دائرة مؤشر شحن البطارية على مصابيح LED على النحو التالي. تم تثبيته باستخدام المقاوم R7 والصمام الثنائي Zener الثنائي VD2 ، ويتم تغذية جهد يبلغ 6.2 فولت إلى مقسم مقاوم تم تجميعه من R8-R12. كما يتضح من الرسم التخطيطي ، يتم تشكيل الفولتية المرجعية لمستويات مختلفة بين كل زوج من هذه المقاومات ، والتي يتم تغذيتها إلى المدخلات المباشرة للمقارنات. في المقابل ، يتم دمج المدخلات العكسية مع بعضها البعض ومن خلال المقاومات R5 و R6 متصلة بأطراف بطارية التخزين (AKB).

في عملية شحن (تفريغ) البطارية ، يتغير الجهد عند المدخلات العكسية تدريجياً ، مما يؤدي إلى تبديل بديل للمقارنات. ضع في اعتبارك تشغيل مكبر الصوت التشغيلي OP1 ، وهو المسؤول عن الإشارة إلى الحد الأقصى لمستوى شحن البطارية. دعنا نضبط الحالة ، إذا كانت البطارية المشحونة بجهد 13.5 فولت ، فسيبدأ آخر مؤشر LED في الإضاءة. يتم حساب جهد العتبة عند دخله المباشر ، والذي سيضيء عنده هذا LED ، بواسطة الصيغة:
U OP1 + = U СТ VD2 - U R8 ،
U ST VD2 = U R8 + U R9 + U R10 + U R11 + U R12 = I * (R8 + R9 + R10 + R11 + R12)
I = U CT VD2 / (R8 + R9 + R10 + R11 + R12) = 6.2 / (5100 + 1000 + 1000 + 1000 + 10000) = 0.34 مللي أمبير ،
U R8 = I * R8 = 0.34 مللي أمبير * 5.1 كيلو أوم = 1.7 فولت
U OP1 + = 6.2-1.7 = 4.5 فولت

هذا يعني أنه عند الوصول إلى إمكانات تزيد عن 4.5 فولت عند الإدخال العكسي ، سيتم تبديل مقارن OP1 وسيظهر مستوى جهد منخفض عند خرجه ، وسيضيء مؤشر LED. باستخدام هذه الصيغ ، يمكنك حساب الجهد عند المدخلات المباشرة لكل مضخم تشغيلي. تم العثور على الإمكانات عند المدخلات العكسية من المساواة: U OP1- = I * R5 = U BAT - I * R6.

ثنائي الفينيل متعدد الكلور وأجزاء التجميع

تتكون لوحة الدوائر المطبوعة من 40 × 37 مم من ثنائي الفينيل متعدد الكلور أحادي الجانب ، ويمكن تنزيله. إنه مصمم لتركيب عناصر DIP من النوع التالي:

• المقاومات MLT-0.125 W بدقة لا تقل عن 5٪ (سلسلة E24)
  R1 ، R2 ، R3 ، R4 ، R7 ، R9 ، R10 ، R11 - 1 كيلو أوم ،
  R5 ، R8 - 5.1 كيلو أوم ،
  R6 ، R12 - 10 كيلو أوم ؛
• أي صمام ثنائي منخفض الطاقة VD1 بجهد عكسي لا يقل عن 30 فولت ، على سبيل المثال ، 1N4148 ؛
• الصمام الثنائي Zener منخفض الطاقة VD2 بجهد استقرار يبلغ 6.2 فولت. على سبيل المثال ، KS162A ، BZX55C6V2 ؛
• LED1-LED5 LEDs - نوع المؤشر