Indicator baterie descărcată. Un indicator simplu al descărcării bateriilor Li-ion. Circuit indicator de baterie descărcată

Acest dispozitiv simplu vă va anunța că o baterie de 12 volți (de exemplu, de mașină) este descărcată prin sunetul sonor. Un semnal sonor va indica faptul că bateria este descărcată și trebuie reîncărcată. Pragul de sensibilitate al comparatorului este de aproximativ 0,2 volți.

Circuitul este asamblat folosind doar trei tranzistoare și poate fi repetat chiar și de radioamatorii începători.

În modul de așteptare, consumul de curent este de aproximativ 3 mA, iar când soneria funcționează - aproximativ 4 mA.

Diagrama dispozitivului este prezentată în figură:

Partea stângă a circuitului tranzistorului T1 este un comparator care determină pragul de tensiune sub care bateria nu trebuie să se descarce. Partea dreaptă a circuitului tranzistorului T2 este un generator de sunet și T3- amplificator.

Starea de descărcare a bateriei poate fi estimată aproximativ pe baza datelor din tabel:

Când este conectată sursa de alimentare de 12 volți, dispozitivul începe să funcționeze imediat, dar dacă acest lucru nu se întâmplă, înseamnă că poate exista o eroare undeva în instalație.

Regulator R1 Ar trebui să faceți sunetul soneriei să dispară când bateria este încărcată, apoi soneria se va porni dacă tensiunea scade cu aproximativ 0,2 volți.

Verificarea circuitului se reduce la pași simpli.

Deconectați colectorul tranzistorului T1 din circuit, conectând alimentarea și asigurându-vă că generatorul de sunet funcționează. Tonul sunetului poate fi schimbat (dacă nu sunteți mulțumit) selectând valoarea condensatorului C1. După aceasta, restabilim conexiunea colectorului T1 conform schemei.

După aceasta, puteți trece la configurarea comparatorului asamblat pe un tranzistor T1. Pentru a face acest lucru, porniți alimentarea și măsurați tensiunea de pe dioda zener cu un voltmetru. ZD1: Ar trebui să fie de 5 volți. Apoi, rotiți ușor potențiometrul R1și faceți să apară semnalul sonor. Când rotiți ușor glisorul acestui potențiometru în direcția opusă, sunetul ar trebui să dispară.

Pentru configurarea finală, este recomandabil să alimentați circuitul de la o sursă de curent continuu reglată cu o tensiune de până la 15 volți. Conectăm un multimetru digital în paralel cu sursa de alimentare în modul voltmetru, setăm tensiunea pe acest voltmetru corespunzător nivelului maxim de descărcare a bateriei (conform tabelului de mai sus) și ajustăm R1 Ne asigurăm că semnalul sonor dispare. Repararea motorului R1în poziţia găsită. Apoi începem să coborâm ușor tensiunea la sursa de alimentare până când se aude soneria și ne asigurăm că este cu aproximativ 0,2 volți mai mică decât a fost setată anterior.

La ce nivel de subtensiune ar trebui să sune alarma sonoră, fiecare utilizator poate seta regulatorul R1 individual.

Pe baza acestui circuit, puteți realiza o mufă de sarcină pentru testarea bateriilor sub sarcină dacă completați circuitul cu un rezistor puternic bobinat, o rezistență de aproximativ 1,2 ohmi, paralel cu firele de alimentare ale circuitului. Un astfel de mufa de sarcină vă va permite să verificați gradul de scădere a tensiunii bateriei atunci când curge un curent de aproximativ 10A; nivelul admisibil de reducere este setat, ca înainte, cu un potențiometru R1.

În circuit ca un tranzistor T2 Trebuie instalat doar tipul specificat de tranzistor 2SC945. T1Și T3 pot fi înlocuite cu analogi, de exemplu 2SC1213, 2N2222 sau altele similare domestice KT315, KT503. diodă Zener ZD1- orice unul de putere redusa cu o tensiune de stabilizare de 5 volti. Buzzer– un emițător electrodinamic convențional cu o rezistență de înfășurare de aproximativ 50 ohmi (acestea sunt utilizate pe plăcile computerelor).

Din teoria bateriilor reîncărcabile, ne amintim că bateriile cu litiu nu pot fi descărcate sub nivelul de 3,2 Volți pe celulă, altfel își pierde capacitatea prevăzută și se defectează mult mai repede. Prin urmare, monitorizarea nivelului minim de tensiune este foarte importantă pentru bateriile cu litiu. Desigur, într-un telefon mobil sau laptop, posibilitatea unei descărcări critice este exclusă de un controler inteligent, dar bateria pentru o lanternă chineză poate fi ucisă foarte repede și apoi scrieți pe forumuri despre prostiile pe care le produc chinezii. Pentru a preveni acest lucru, sugerez asamblarea unuia dintre circuitele simple pentru un indicator de descărcare a bateriei cu litiu.

Un LED este utilizat ca element de indicare în acest circuit. Ca comparator este folosită o diodă zener reglabilă cu precizie TL431. Amintiți-vă că TL 431 este o diodă zener de siliciu reglabilă cu o tensiune de ieșire care poate fi setată la orice valoare de la 2,5 la 36 de volți folosind două rezistențe externe. Pragul de răspuns al circuitului este stabilit de divizorul de tensiune din circuitul electrodului de control. Pentru o baterie de mașină, trebuie să selectați diferite valori ale rezistenței.

Cel mai bine este să luați LED-uri albastre strălucitoare, acestea sunt cele mai vizibile. Dioda Zener TL431 - este utilizată în multe surse de alimentare comutatoare din circuitul de control al optocuplorului de protecție și poate fi împrumutată de acolo.

Atâta timp cât tensiunea este peste un anumit nivel, în exemplul nostru de 3,25 volți, dioda zener funcționează în modul de avarie, prin urmare, tranzistorul este blocat și tot curentul trece prin LED-ul verde. De îndată ce tensiunea bateriei li-ion începe să scadă în intervalul de la 3,25 la 3,00 volți, VT1 începe să se deblocheze și curentul trece prin ambele LED-uri.

Când tensiunea bateriei este de 3V sau mai mică, se aprinde doar indicatorul roșu. Un dezavantaj serios al circuitului este dificultatea selectării diodelor zener pentru a obține pragul de răspuns dorit, precum și consumul mare de curent de 1 mA.

Nivelul de răspuns al indicatorului este setat prin selectarea valorilor rezistorului R2 și R3.

Datorită utilizării lucrătorilor de teren, consumul de curent al circuitului este foarte mic.

Tensiunea pozitivă la poarta tranzistorului VT1 este formată folosind un divizor asamblat peste două rezistențe R1-R2. Dacă nivelul său este mai mare decât tensiunea de întrerupere a comutatorului de câmp, acesta deschide și unge poarta VT2 la firul comun, blocând-o astfel.

La un moment dat, pe măsură ce bateria li-ion se descarcă, tensiunea de la divizor nu este suficientă pentru a deschide VT1 și este blocată. La poarta VT2 apare un potențial care este aproape de nivelul de alimentare, prin urmare se deschide și LED-ul se aprinde. A cărui strălucire indică necesitatea reîncărcării bateriei.

Pragul de răspuns este stabilit de un divizor între rezistențele R2-R3. Cu valorile indicate în figură, este egal cu 3,2 volți. Când acest prag al bateriei este coborât, microansamblul va înceta să mai manevreze LED-ul și se va aprinde.

Dacă utilizați o baterie formată din mai multe baterii conectate în serie, atunci circuitul de mai sus va trebui conectat la fiecare bancă.

Pentru a configura circuitul, conectăm o sursă de alimentare reglată în loc de baterie și selectăm R2 (R4) pentru a ne asigura că indicatorul se aprinde la intervalul necesar.

Indicatorul, care este folosit ca LED, începe să clipească imediat ce tensiunea bateriei scade sub un nivel controlat. Circuitul detector se bazează pe un microansamblu specializat MN13811, iar circuitul este implementat folosind tranzistoarele bipolare Q1 și Q2.

Dacă se folosește cipul MN13811-M, atunci când tensiunea bateriei scade sub 3,2 V, LED-ul începe să clipească. Un mare avantaj al circuitului este că în timpul monitorizării circuitul consumă mai puțin de 1 µA, iar în modul intermitent consumă aproximativ 20 mA. Dispozitivul folosește doi tranzistori bipolari cu conductivitate diferită. Circuitele integrate din seria MN13811 sunt disponibile pentru tensiuni diferite, în funcție de ultima literă, așa că dacă este necesar un microansamblu pentru un prag de răspuns diferit, atunci puteți utiliza același microcircuit, dar cu un indice de litere diferit.

Acest articol va discuta sistemși instrucțiuni pas cu pas de fabricație indicator de baterie descărcată. Circuit indicator de baterie descărcată Este destul de simplu și nu va fi greu de repetat. Dacă totul este asamblat conform diagramei, atunci dispozitivul ar trebui să funcționeze imediat, fără setări. Indicator de descărcare va fi util pentru diverse dispozitive astfel incat sa puteti monitoriza starea bateriei, mai ales ca circuitul este universal!

Nu un singur dispozitiv electronic portabil, fie că este vorba despre un difuzor portabil pentru un telefon, telefonul în sine, un player etc. nu pot lipsi baterie. Acum, bateriile cu litiu-ion sunt foarte populare baterii Cu o tensiune nominală de 3,7 volți, sunt compacte, relativ ieftine și pot avea o capacitate mare. Dezavantajul lor este că le este frică de descărcarea profundă (sub 3 volți), așa că atunci când le folosiți este necesar să monitorizați periodic tensiunea bateriei, altfel se poate rupe pur și simplu din cauza supradescărcării.

Când creați dispozitive portabile de casă, este adesea o idee bună să instalați în interior un modul care să arate ce nivel este tensiunea în acest moment. Diagrama unui astfel de modul este prezentată mai jos. Principalul său avantaj este versatilitatea sa - limitele de răspuns la indicație pot fi ajustate în limite largi, astfel încât circuitul poate fi utilizat atât pentru a indica tensiunea pe bateriile litiu-ion de joasă tensiune, cât și pe cele de automobile.

Circuitul conține 5 LED-uri, fiecare dintre ele aprins la o anumită tensiune pe baterie. Pragul de răspuns al LED-urilor 1-4 este stabilit prin tăierea rezistențelor, iar LED-ul 5 se aprinde la cea mai mică tensiune a bateriei. Astfel, dacă toate cele 5 LED-uri sunt aprinse, înseamnă că bateria este complet încărcată, iar dacă doar primul este aprins, atunci este timpul să încărcați bateria cu mult timp în urmă.

Circuitul folosește 4 comparatoare pentru a compara tensiunea bateriei cu tensiunea de referință, toate fiind conținute într-un pachet de cip LM239. Pentru a crea o tensiune de referință de 1,25 volți, se folosește cipul LM317LZ. Divizorul rezistențelor R1 și R2 scade tensiunea bateriei la sub 1,25 volți, astfel încât comparatoarele să o poată compara cu referința.

Astfel, dacă circuitul urmează să fie utilizat cu o baterie de mașină de 12 volți, rezistența rezistenței R6 trebuie crescută la 120-130 kOhm. Pentru claritatea citirilor, este recomandabil să folosiți LED-uri în diferite culori, de exemplu, albastru, verde, galben, alb și roșu.

Asamblare Indicator baterie descărcată

Descărcați PCB

Placa de circuit imprimat a dispozitivului are dimensiunile de 35 x 55 mm. O poți face folosind metoda LUT, ceea ce am făcut. Câteva fotografii ale procesului:

Găurile sunt forate cu un burghiu de 0,8 mm; după găurire, este indicat să cosiți căile. După ce faceți placa, puteți începe să instalați piese pe ea - în primul rând, sunt instalate jumperi și rezistențe, apoi totul. LED-urile pot fi scoase de pe placă pe fire, sau pot fi lipite pe un rând pe placă.

Pentru a conecta firele la baterie, cel mai bine este să folosiți un bloc de borne cu șurub dublu și este recomandabil să instalați microcircuitul într-o priză - apoi poate fi înlocuit în orice moment. Este important să nu confundați pinout-ul microcircuitului LM317LZ; primul său pin ar trebui să fie conectat la minusul circuitului, iar al treilea la plus. După finalizarea asamblarii, asigurați-vă că spălați orice flux rămas de pe placă, verificați instalarea corectă și testați șinele adiacente pentru scurtcircuite.

Testarea și configurarea indicatorului

Acum puteți lua orice baterie, o conectați la placă și verificați funcționalitatea circuitului. În primul rând, după conectarea bateriei, verificăm tensiunea la pinul 2 al LM317LZ, ar trebui să fie 1,25 volți. Apoi verificăm tensiunea la punctul de conectare al rezistențelor R1 și R2, ar trebui să fie aproximativ 1 volt.

Acum puteți lua un voltmetru și o sursă de tensiune reglabilă și, prin rotirea rezistențelor de reglare, puteți seta pragurile de răspuns necesare pentru fiecare dintre LED-uri. Pentru o baterie litiu-ion, ar fi optim să setați următoarele praguri de răspuns: LED1 – 4,1 V, LED2 – 3,9 V, LED3 – 3,7 V, LED4 – 3,5 volți. La conectarea bateriei testate la circuit, trebuie respectată polaritatea, altfel circuitul se poate defecta.

Videoclipul demonstrează clar funcționarea indicatorului. Când prima baterie a fost conectată, 4 LED-uri s-au aprins, ceea ce înseamnă că tensiunea de pe ea era în intervalul de 3,7 - 3,9 volți, a doua și a treia baterie au aprins doar trei LED-uri, ceea ce înseamnă că tensiunea de pe ele era în intervalul de 3,5 - 3,7 volți.

Video cu indicatorul bateriei slabe care funcționează

Folosind două rezistențe, puteți seta tensiunea de avarie în intervalul de la 2,5 V la 36 V.

Voi da două scheme pentru utilizarea TL431 ca indicator de încărcare/descărcare a bateriei. Primul circuit este destinat pentru un indicator de descărcare, iar al doilea pentru un indicator de nivel de încărcare.

Singura diferență este adăugarea unui tranzistor npn, care va porni un fel de dispozitiv de semnalizare, cum ar fi un LED sau un sonerie. Mai jos voi da o metodă de calculare a rezistenței R1 și exemple pentru unele tensiuni.

Dioda zener funcționează în așa fel încât începe să conducă curent atunci când este depășită o anumită tensiune pe ea, al cărei prag îl putem seta folosind R1 și R2. În cazul unui indicator de descărcare, indicatorul LED ar trebui să fie aprins atunci când tensiunea bateriei este mai mică decât cea necesară. Prin urmare, un tranzistor n-p-n este adăugat la circuit.

După cum puteți vedea, dioda zener reglabilă reglează potențialul negativ, astfel încât rezistorul R3 este adăugat la circuit, a cărui sarcină este să pornească tranzistorul atunci când TL431 este oprit. Acest rezistor este de 11k, selectat prin încercare și eroare. Rezistorul R4 servește la limitarea curentului pe LED, acesta poate fi calculat folosind.

Desigur, puteți face fără un tranzistor, dar apoi LED-ul se va stinge când tensiunea scade sub nivelul setat - diagrama este mai jos. Desigur, un astfel de circuit nu va funcționa la tensiuni scăzute din cauza lipsei de tensiune și/sau curent suficient pentru a alimenta LED-ul. Acest circuit are un dezavantaj, care este consumul de curent constant, în jur de 10 mA.

În acest caz, indicatorul de încărcare va fi aprins constant atunci când tensiunea este mai mare decât am definit cu R1 și R2. Rezistorul R3 servește la limitarea curentului către diodă.

Este timpul pentru ceea ce le place tuturor - matematica

Am spus deja la început că tensiunea de avarie poate fi schimbată de la 2,5V la 36V prin intrarea „Ref”. Deci hai să încercăm să facem niște matematici. Să presupunem că indicatorul ar trebui să se aprindă atunci când tensiunea bateriei scade sub 12 volți.

Rezistența rezistenței R2 poate fi de orice valoare. Cu toate acestea, cel mai bine este să utilizați numere rotunde (pentru a facilita numărarea), cum ar fi 1k (1000 ohmi), 10k (10.000 ohmi).

Calculăm rezistența R1 folosind următoarea formulă:

R1=R2*(Vo/2,5V – 1)

Să presupunem că rezistorul nostru R2 are o rezistență de 1k (1000 ohmi).

Vo este tensiunea la care ar trebui să apară defecțiunea (în cazul nostru 12V).

R1=1000*((12/2,5) - 1)= 1000(4,8 - 1)= 1000*3,8=3,8k (3800 Ohm).

Adică, rezistența rezistențelor pentru 12V arată astfel:

Și iată o mică listă pentru leneși. Pentru rezistența R2=1k, rezistența R1 va fi:

• 5V – 1k
• 7,2 V – 1,88 k
• 9V – 2,6k
• 12V – 3,8k
• 15V - 5k
• 18V – 6,2k
• 20V – 7k
• 24V – 8,6k

Pentru o tensiune joasă, de exemplu, 3,6 V, rezistența R2 ar trebui să aibă o rezistență mai mare, de exemplu, 10k, deoarece consumul de curent al circuitului va fi mai mic.

Osciloscop USB portabil, 2 canale, 40 MHz....

Cât de strâns au intrat bateriile Li-ion în viața noastră. Faptul că sunt folosite în aproape toate electronicele cu microprocesor este deja o normă. Așa că radioamatorii le-au adoptat de mult și le folosesc în produsele lor de casă. Acest lucru este facilitat de avantajele semnificative ale bateriilor Li-ion, cum ar fi dimensiunea mică, capacitatea mare și o selecție largă de modele de diferite capacități și forme.

Cea mai comună baterie este 18650, tensiunea sa este de 3,7 V. Pentru care voi face un indicator de descărcare.
Probabil că nu merită să spunem cât de puțină descărcare este dăunătoare bateriilor. Și pentru baterii de toate tipurile. Utilizarea corectă a bateriilor le va prelungi durata de viață de mai multe ori și vă va economisi bani.

Circuit indicator de încărcare