18650 deşarj gösterge devresi. TL431'de pil deşarj göstergesi. Bağlantı yöntemine göre

Düşük pil göstergesi, pil azaldığında size hızlı bir uyarı vermek üzere tasarlanmıştır ve bu da birçok sorundan korunmanıza yardımcı olabilir. Önerilen şema oldukça basittir ve tüm ayarlama, LED göstergesini açmak için yanıt eşiğinin değişken bir dirençle ayarlanmasından oluşur.

Ev yapımı tasarımı olabildiğince basitleştirmek için, LED kolon prensibine göre pilin boşalma derecesi hakkında bilgi alınır, yani pillerdeki voltaj ne kadar yüksek olursa LED o kadar fazla yanar. Alt seviye kırmızı bir LED ile işaretlenir (şemaya göre üstteki), alttaki yeşil LED ise maksimum voltajı gösterir. Parıltının tamamen yokluğu, pilin güçlü bir kritik deşarjını gösterir.

Tasarım, LM324 işlemsel yükselticinin her biri belirli bir voltaj seviyesini kontrol eden dört karşılaştırıcısına dayanmaktadır.

Dört karşılaştırıcının tümü için 5 voltluk referans voltajı, zener diyottan ve R6 direncinden gelir.

Op-amp'in doğrudan girişindeki potansiyel, ters girişindeki potansiyelden daha azsa, karşılaştırıcının çıkışında düşük bir mantık seviyesi vardır ve LED kapalıdır. Referans voltajı karşı girişteki potansiyeli aşarsa karşılaştırıcı devreye girer ve LED yanar. Her karşılaştırıcının, R1-R5 dirençleri üzerindeki bölücü direnci ile ayarlanan kendi kişisel seviyesi vardır.

Bu tasarımın bir çeşidi, ancak halihazırda LM 339 işlemsel amplifikatörde bulunan, 6 veya 12 volt çıkış voltajına sahip piller için uygundur.

Yerli mikro devrelerin cephaneliği, besleme voltajındaki azalmayı kontrol etmek için özel olarak tasarlanmış KR1171 serisini içerir. Bu yüzden pildeki voltajı kontrol etmek için kullanıyoruz.

"Kapalı" modunda düşük akım tüketimi bu tasarımı akü voltajının sürekli izlendiği cihazlara entegre etmenizi sağlar. Bu durumda gösterge cihazın güç anahtarına, doğrudan akü terminallerine bağlanabilir. Bu gösterge devresini farklı bir voltaja dönüştürmek için KR1171 serisinin uygun çipini kullanmak ve yeni voltaj için R1 direncini seçmek yeterlidir. Bunun tek istisnası KR1171SP20 mikro devresidir, çünkü eşik seviyesi 2V'dir ve K561LA7 mikro devresindeki jeneratör çalışmaz.

Minimum boyutlara ulaşmak için hoparlör yerine minyatür bir radyatör kullanabilirsiniz. R6 direncinin yardımıyla sesin seviyesini ayarlayabilirsiniz.

Bu tasarım 6 ila 24 volt arası akü voltajı için tasarlanmıştır.

Devre, R1 R2 dirençleri üzerindeki bir voltaj bölücüden oluşur, ilk transistör, voltajın önceden belirlenmiş bir değerin altına düşmesine yanıt verir ve ikinci transistördeki elektronik anahtar, boşaltma devresi aracılığıyla süper parlak bir LED'i başlatır.

Devre, voltajı kontrol edilmesi gereken bir aküye bağlandığında, birinci transistörün kapısında, direnç R2 tarafından düzenlenen pozitif polariteli bir voltaj belirir. Eşiğin üzerindeyse, transistör açıktır, kanalının direnci on ohm'dan yüksek değildir, bu nedenle ikinci transistör VT2'nin drenajındaki voltaj sıfıra yönelir ve kapalıdır, LED yanmaz buna göre akü voltajının normal olduğunu gösterir. Gerilim, birinci transistörün geçit voltajının eşik değerinin altına düştüğü eşik seviyesine düştüğünde kapanır, kanalının direnci keskin bir şekilde artar ve boşaltma voltajı, besleme voltajının değerine yönelir. Aynı zamanda, transistör anahtarı açılır ve LED yanar, bu da kabul edilemez derecede pil deşarjını gösterir.

VT2, VT3 transistörlerinde, VT1'de çalışmasını yasaklayan bir modül olan bir Schmitt tetikleyicisi inşa edilmiştir. VT3 toplayıcı devresi, ön panelde bulunan bir HL1 göstergesi içerir. Gösterge filamanı sıcakken 50 ohm civarında bir dirence sahiptir. Göstergenin soğuk filamanının direnci birkaç kat daha düşüktür. Bu nedenle, transistör VT3, kollektör devresindeki ani akıma 2,5 A seviyesine kadar dayanır.

Yerleşik ağın voltajı eksi zener diyot VD2'deki R5-R6 bölücü aracılığıyla voltaj VT2 tabanına girer. 13,5 V'tan yüksekse Schmitt tetikleyicisi anahtarlanır ve transistör VT3 kapatılır ve HL1 kapatılır.

Uçuş sırasında bir quadcopter'in pilinin aniden bitmesinden veya gelecek vaat eden bir açıklıkta metal dedektörünün kapatılmasından daha üzücü ne olabilir? Keşke pilin ne kadar şarj edildiğini önceden bilseydiniz! Daha sonra üzücü sonuçları beklemeden şarj cihazını bağlayabilir veya yeni bir pil seti takabiliriz.

Ve pilin yakında biteceğine dair önceden sinyal verecek bir tür gösterge yapma fikrinin doğduğu yer burasıdır. Dünyanın her yerindeki radyo amatörleri bu görevin yerine getirilmesi konusunda şişiriyorlardı ve bugün, tek bir transistördeki devrelerden mikrokontrolörlerdeki süslü cihazlara kadar çeşitli devre çözümlerinden oluşan bir araba ve küçük bir araba var.

Dikkat! Makalede verilen devreler yalnızca aküdeki düşük voltajın sinyalini verir. Derin deşarjı önlemek için yükü manuel olarak kapatmalı veya kullanmalısınız.

Seçenek numarası 1

Belki bir zener diyot ve bir transistör üzerindeki basit bir devre ile başlayalım:

Nasıl çalıştığını görelim.

Gerilim belirli bir eşiğin (2,0 Volt) üzerinde olduğu sürece zener diyot sırasıyla arızalanır, transistör kapanır ve tüm akım yeşil LED üzerinden akar. Aküdeki voltaj düşmeye başlar başlamaz ve 2,0V + 1,2V düzeyinde bir değere ulaştığında (transistör VT1'in baz-emitör bağlantısındaki voltaj düşüşü), transistör açılmaya başlar ve akım yeniden dağıtılmaya başlar. her iki LED arasında.

İki renkli bir LED alırsak, tüm ara renk aralığı dahil olmak üzere yeşilden kırmızıya yumuşak bir geçiş elde ederiz.

İki renkli LED'lerdeki tipik ileri voltaj farkı 0,25 volttur (daha düşük bir voltajda kırmızı yanar). Yeşil ile kırmızı arasındaki tam geçiş bölgesini belirleyen bu farktır.

Böylece devre, basitliğine rağmen pilin bitmeye başladığını önceden bilmenizi sağlar. Akü voltajı 3,25V veya daha fazla olduğu sürece yeşil LED yanar. 3,00 ile 3,25V arasında kırmızı yeşille karışmaya başlar; 3,00 Volt'a ne kadar yakınsa o kadar kırmızı olur. Ve son olarak 3V'de yalnızca saf kırmızı yanar.

Devrenin dezavantajı, gerekli yanıt eşiğini elde etmek için zener diyotlarının seçilmesinin yanı sıra 1 mA düzeyindeki sabit akım tüketiminin zorluğudur. Renk körü kişilerin renk değiştirme fikrinin hoşuna gitmemesi mümkün.

Bu arada, bu devreye farklı tipte bir transistör koyarsanız, ters yönde çalışması sağlanabilir - giriş voltajı yükselirse tam tersine yeşilden kırmızıya geçiş meydana gelecektir. İşte değiştirilmiş şema:

Seçenek numarası 2

Aşağıdaki devre hassas voltaj regülatörü olan TL431 yongasını kullanmaktadır.

Eşik, R2-R3 voltaj bölücü tarafından belirlenir. Devrede belirtilen değerlerle 3,2 Volt'tur. Aküdeki voltaj bu değere düştüğünde mikro devre LED'i şöntlemeyi bırakır ve yanar. Bu, pilin tam deşarjının çok yakın olduğuna dair bir sinyal olacaktır (bir li-ion bankasında izin verilen minimum voltaj 3,0 V'tur).

Cihaza seri bağlı birkaç kutu lityum iyon pilden güç sağlamak için bir pil kullanılıyorsa, yukarıdaki devrenin her bir bankaya ayrı ayrı bağlanması gerekir. Bunun gibi:

Devreyi kurmak için pil yerine ayarlanabilir güç kaynağı bağlıyoruz ve R2 (R4) direncini seçerek LED'in ihtiyacımız olan anda ateşlenmesini sağlıyoruz.

Seçenek numarası 3

Ve işte iki transistördeki li-ion pil deşarj göstergesinin basit bir diyagramı:
Çalışma eşiği R2, R3 dirençleri tarafından ayarlanır. Eski Sovyet transistörleri BC237, BC238, BC317 (KT3102) ve BC556, BC557 (KT3107) ile değiştirilebilir.

Seçenek numarası 4

Bekleme modunda tam anlamıyla mikro akım tüketen, iki alan etkili transistöre dayanan bir devre.

Devre bir güç kaynağına bağlandığında, R1-R2 bölücü kullanılarak transistör VT1'in kapısında pozitif bir voltaj oluşturulur. Voltaj, alan etkili transistörün kesme voltajından yüksekse, VT2 kapısını açar ve toprağa çeker, böylece kapatır.

Belli bir noktada akü boşaldıkça bölücüden çekilen voltaj VT1'in kilidini açmaya yetmez hale gelir ve kapanır. Sonuç olarak ikinci saha cihazının kapısında besleme gerilimine yakın bir gerilim belirir. Açılır ve LED'i yanar. LED'in parlaması bize pilin yeniden şarj edilmesi gerektiğinin sinyalini verir.

Transistörler, düşük kesme voltajına sahip herhangi bir n-kanalına uyacaktır (ne kadar düşük olursa o kadar iyidir). 2N7000'in bu devredeki performansı test edilmemiştir.

Seçenek numarası 5

Üç transistör:

Diyagramın açıklamaya ihtiyacı olmadığını düşünüyorum. Büyük katsayı sayesinde üç transistör aşamasının yükseltilmesiyle devre çok net çalışır - yanan ve yanmayan LED arasında voltun yüzde 1'i kadar bir fark yeterlidir. Gösterge açıkken akım tüketimi 3 mA, LED kapalıyken ise 0,3 mA'dır.

Devrenin hantal görünümüne rağmen, bitmiş kart oldukça mütevazı boyutlara sahiptir:

VT2 toplayıcısından yükün bağlanmasına izin veren bir sinyal alabilirsiniz: 1 - etkin, 0 - devre dışı.

BC848 ve BC856 transistörleri sırasıyla BC546 ve BC556 ile değiştirilebilir.

Seçenek numarası 6

Bu devreyi seviyorum çünkü sadece göstergeyi açmakla kalmıyor, aynı zamanda yükü de kesiyor.

Tek üzücü şey, devrenin kendisinin pili kapatmaması ve enerji tüketmeye devam etmesidir. Ve sürekli yanan LED sayesinde çok yemek yiyor.

Bu durumda yeşil LED, yaklaşık 15-20 mA akım tüketen bir referans voltaj kaynağı görevi görür. Böylesine doyumsuz bir elemandan kurtulmak için, referans voltaj kaynağı yerine aynı TL431'i aşağıdaki şemaya göre açarak kullanabilirsiniz *:

* TL431 katotunu LM393'ün 2. pinine bağlayın.

Seçenek numarası 7

Gerilim monitörleri adı verilen bir devre. Ayrıca denetleyiciler ve voltaj dedektörleri (volt dedektörleri) olarak da adlandırılırlar.Bunlar, voltajı izlemek için özel olarak tasarlanmış özel mikro devrelerdir.

Burada örneğin akü voltajı 3,1V'a düştüğünde LED'i yakan bir devre var. BD4731'de toplandı.

Katılıyorum, daha kolay olamazdı! BD47xx'in açık kollektör çıkışı vardır ve ayrıca çıkış akımını 12mA ile kendi kendine sınırlar. Bu, dirençleri sınırlamadan bir LED'i doğrudan ona bağlamanıza olanak tanır.

Benzer şekilde, başka herhangi bir denetleyiciyi başka herhangi bir gerilime uygulayabilirsiniz.

İşte seçebileceğiniz birkaç seçenek daha:

• 3,08V için: TS809CXD, TCM809TENB713, MCP103T-315E/TT, CAT809TTBI-G;
• 2,93V'de: MCP102T-300E/TT , TPS3809K33DBVRG4 , TPS3825-33DBVT , CAT811STBI-T3 ;
• MN1380 serisi (veya 1381, 1382 - yalnızca durumlarda farklılık gösterir). Amaçlarımız açısından, MN13801, MN13811, MN13821 çip tanımındaki ek "1" sayısıyla kanıtlandığı gibi açık drenaj seçeneği en uygunudur. Yanıt voltajı harf endeksiyle belirlenir: MN13811-L yalnızca 3,0 Volt'tur.

Ayrıca Sovyet analogunu da alabilirsiniz - KR1171SPhh:

Dijital atamaya bağlı olarak algılama voltajı farklı olacaktır:

Gerilim ızgarası li-ion pilleri izlemek için pek uygun değil ancak bu mikro devreyi tamamen göz ardı etmemeniz gerektiğini düşünüyorum.

Gerilim monitörlerindeki devrelerin tartışılmaz avantajları, kapalı durumda son derece düşük güç tüketimi (birimler ve hatta mikroamper kesirleri) ve aşırı basitliğidir. Çoğu zaman tüm devre LED pinlerine tam oturur:

Deşarj göstergesini daha da görünür hale getirmek için, bir voltaj dedektörünün çıkışı yanıp sönen bir LED (örn. L-314 serisi) ile çalıştırılabilir. Veya en basit "yanıp sönen ışığı" iki bipolar transistör üzerinde kendiniz monte etmek için.

Yanıp sönen bir LED kullanarak pilin bittiğini bildiren hazır bir devre örneği aşağıda gösterilmiştir:

Yanıp sönen LED'li başka bir devre aşağıda tartışılacaktır.

Seçenek numarası 8

Lityum pildeki voltaj 3,0 Volt'a düştüğünde LED'in yanıp sönmesini tetikleyen soğuk devre:

Bu devre, %2,5 görev döngüsüne sahip süper parlak bir LED'in yanıp sönmesine neden olur (yani uzun duraklama - kısa yanıp sönme - tekrar duraklama). Bu, mevcut tüketimi gülünç değerlere düşürmenize olanak tanır - kapalı durumda devre 50 nA (nano!) Tüketir ve LED'in yanıp sönme modunda - yalnızca 35 μA. Daha ekonomik bir şey önerebilir misiniz? Zorlu.

Gördüğünüz gibi çoğu deşarj kontrol devresinin çalışması, belirli bir referans voltajını kontrollü bir voltajla karşılaştırmaktır. İlerleyen zamanlarda bu fark daha da artarak LED'i açar/kapatır.

Genellikle, referans voltajı ile lityum pil üzerindeki voltaj arasındaki fark için amplifikatör olarak bir karşılaştırıcı devresine göre bağlanan bir transistör aşaması veya bir operasyonel amplifikatör kullanılır.

Ama başka bir çözüm daha var. Mantık elemanları - invertörler amplifikatör olarak kullanılabilir. Evet, bu standart olmayan bir mantık kullanımıdır, ancak işe yarar. Böyle bir şema aşağıdaki versiyonda gösterilmektedir.

Seçenek numarası 9

74HC04'ün şeması.

Zener diyotun çalışma voltajı devrenin açma voltajından düşük olmalıdır. Örneğin 2,0 - 2,7 Volt için zener diyotları alabilirsiniz. Eşiğin ince ayarı R2 direnci tarafından ayarlanır.

Devre aküden yaklaşık 2 mA çeker, dolayısıyla güç anahtarından sonra da açılması gerekir.

Seçenek numarası 10

Bu bir deşarj göstergesi bile değil, tam bir LED voltmetredir! 10 LED'den oluşan doğrusal ölçek, pil durumunun görsel bir temsilini sağlar. Tüm işlevler yalnızca tek bir LM3914 yongasında uygulanır:

R3-R4-R5 bölücü, alt (DIV_LO) ve üst (DIV_HI) eşik voltajlarını ayarlar. Diyagramda belirtilen değerlerde üst LED'in yanması 4,2 Volt'luk bir voltaja karşılık gelir ve voltaj 3 voltun altına düştüğünde son (alt) LED sönecektir.

Mikro devrenin 9. çıkışını "toprak" a bağlayarak "nokta" moduna aktarabilirsiniz. Bu modda, besleme voltajına karşılık gelen yalnızca bir LED her zaman yanar. Diyagramdaki gibi bırakırsanız, bir dizi LED yanacaktır ve bu, verimlilik açısından mantıksızdır.

LED'ler olarak yalnızca kırmızı LED'leri almanız gerekir, Çünkü çalışma sırasında en küçük doğrudan gerilime sahiptirler. Örneğin mavi LED'ler alırsak, pil 3 volta düştüğünde büyük olasılıkla hiç yanmayacaktır.

Çipin kendisi yaklaşık 2,5 mA artı yanan her LED için 5 mA çekiyor.

Devrenin dezavantajı, her LED için ateşleme eşiğini ayrı ayrı ayarlamanın imkansızlığı olarak düşünülebilir. Yalnızca başlangıç ​​​​ve son değerleri ayarlayabilirsiniz ve mikro devreye yerleştirilmiş bölücü bu aralığı eşit 9 bölüme ayıracaktır. Ancak bildiğiniz gibi deşarjın sonlarına doğru aküdeki voltaj çok hızlı düşmeye başlıyor. %10 ile %20 oranında boşalmış piller arasındaki fark bir voltun onda biri kadar olabilir ve yalnızca %90 ile %100 oranında boşalmış aynı pilleri karşılaştırırsanız, farkı tam bir voltta görebilirsiniz!

Aşağıdaki tipik bir Li-ion pil deşarj grafiği bu durumu açıkça göstermektedir:

Bu nedenle pilin boşalma derecesini gösteren doğrusal bir ölçeğin kullanılması pek uygun görünmemektedir. Bir veya başka bir LED'in yanacağı voltaj değerlerini tam olarak ayarlamanıza olanak tanıyan bir devreye ihtiyacımız var.

LED'lerin açıldığı anlar üzerinde tam kontrol aşağıdaki şemada verilmiştir.

Seçenek numarası 11

Bu devre 4 haneli akü/akü voltajı göstergesidir. LM339 çipinin bir parçası olan dört op-amp üzerinde uygulanmıştır.

Devre 2 Volt'a kadar voltajla çalıştırılabilir, bir miliamperden daha az tüketir (LED'i saymaz).

Elbette harcanan ve kalan akü kapasitesinin gerçek değerini yansıtmak için devreyi kurarken kullanılan akünün deşarj eğrisini (yük akımı dikkate alınarak) dikkate almak gerekir. Bu, örneğin kalan kapasitenin %5-%25-%50-%100'üne karşılık gelen tam voltaj değerlerini ayarlamanıza olanak tanır.

Seçenek numarası 12

Ve elbette, en geniş kapsam, yerleşik bir referans voltaj kaynağına sahip ve bir ADC girişine sahip mikrodenetleyiciler kullanıldığında açılır. Burada işlevsellik yalnızca hayal gücünüz ve programlama becerilerinizle sınırlıdır.

Örnek olarak ATMega328 denetleyicisindeki en basit devreyi veriyoruz.

Ancak burada tahtanın boyutlarını küçültmek için SOP8 paketindeki 8 metrelik ATTiny13'ü almak daha iyi olacaktır. O zaman tamamen harika olurdu. Ama bu sizin ödeviniz olsun.

LED üç renkli olarak alınır (LED şeridinden), ancak yalnızca kırmızı ve yeşil dahildir.

Bitmiş program (taslak) bu bağlantıdan indirilebilir.

Program şu şekilde çalışır: her 10 saniyede bir besleme voltajı sorgulanır. Ölçüm sonuçlarına göre MK, kırmızı ve yeşil renkleri karıştırarak farklı parlaklık tonları elde etmenizi sağlayan PWM'yi kullanarak LED'leri kontrol eder.

Yeni şarj edilmiş bir pil yaklaşık 4,1V verir - yeşil gösterge yanar. Şarj sırasında aküde 4,2V voltaj bulunurken yeşil LED yanıp sönecektir. Gerilim 3,5V'un altına düştüğünde kırmızı LED yanıp sönecektir. Bu, pilin neredeyse bittiğine ve şarj etme zamanının geldiğine dair bir sinyal olacaktır. Gerilim aralığının geri kalanında göstergenin rengi yeşilden kırmızıya değişecektir (voltaja bağlı olarak).

Seçenek numarası 13

Bir şeyler atıştırmak için, standart koruma panelini (bunlara da denir) yeniden işleyerek onu bitmiş bir pilin göstergesine dönüştürme seçeneğini öneriyorum.

Bu kartlar (PCB modülleri) neredeyse endüstriyel ölçekte eski cep telefonu pillerinden çıkarılır. Sokakta atılmış bir cep telefonu pilini alın, içini boşaltın ve tahta sizin ellerinizde. Geriye kalan her şey uygun şekilde imha edilir.

Dikkat!!! Kabul edilemeyecek kadar düşük voltajlarda (2,5V ve altı) aşırı deşarj koruması içeren kartlar vardır. Bu nedenle sahip olduğunuz tüm kartlardan yalnızca doğru voltajda (3,0-3,2V) çalışan kopyaları seçmeniz gerekir.

Çoğu zaman bir PCB kartı şu şekildedir:

8205 mikro montajı, tek bir muhafazaya monte edilmiş iki miliohm saha cihazıdır.

Devrede bazı değişiklikler yaptıktan sonra (kırmızıyla gösterilmiştir), kapalı durumda pratik olarak akım tüketmeyen bir li-ion pilin deşarjının mükemmel bir göstergesini elde edeceğiz.

VT1.2 transistörü, şarj sırasında şarj cihazının akü bankasıyla bağlantısının kesilmesinden sorumlu olduğundan devremizde gereksizdir. Bu nedenle drenaj devresini keserek bu transistörü tamamen devre dışı bıraktık.

Direnç R3, LED üzerinden akımı sınırlar. Direnci, LED'in parlaklığının zaten farkedilebileceği, ancak akım tüketiminin henüz çok büyük olmadığı şekilde seçilmelidir.

Bu arada, koruma modülünün tüm işlevlerini kaydedebilir ve LED'i kontrol eden ayrı bir transistör kullanarak göstergeyi oluşturabilirsiniz. Yani, deşarj anında akünün bağlantısının kesilmesiyle birlikte gösterge yanacaktır.

2N3906 yerine, mevcut herhangi bir düşük güçlü p-n-p transistörü iş görecektir. Sadece LED'i doğrudan lehimlemek işe yaramayacaktır çünkü. tuşları kontrol eden mikro devrenin çıkış akımı çok küçük ve amplifikasyon gerektiriyor.

Lütfen deşarj göstergesi devrelerinin pil gücünü tükettiğini unutmayın! Kabul edilemez deşarjı önlemek için, güç anahtarından sonra gösterge devrelerini bağlayın veya koruma devrelerini kullanın.

Muhtemelen tahmin etmek zor olmadığından, devreler şarj göstergesi olarak kullanılabilir ve bunun tersi de geçerlidir.

Bugün bir tane daha yayınlamaya karar verdim. Tekrar ediyorum, tüm bisikletler uzun zaman önce icat edildiği için bir "keşif" gibi davranmıyorum! Tam uçmaya başladığımızda, pil deşarj göstergeleri hiç yoktu, bu yüzden pilleri mahvetmeyecek şekilde acilen cihazlar icat etmek ve acilen yapmak zorunda kaldık. Evet, cihazlar basit, tweeter'ları yok. Ancak süper parlak LED'ler güneşli bir günde bile açıkça görülebiliyor ve bu nedenle pillerin güvenliği konusunda sakindik. Cihazların 80'ler düzeyinde en basit olduğu ortaya çıktığına katılıyorum. Yine de
görevle başarıyla başa çıkıyorlar! Bak, birisi işe yarayacak!

Deşarj göstergesi Li Po piller.

Li Po pillerin kutu başına 3,2 voltun altındaki deşarjlarda kontrendike olduğu bilinmektedir. Bu değerin altındaki bir deşarj akünün hızlı bir şekilde arızalanmasına neden olur. Bu nedenle, her bir pil hücresinin sınırlayıcı deşarj voltajının kontrolü oldukça arzu edilir. ayırmak
Motorun hız kontrol cihazı tarafından zamanında kapatılması garanti edilemez
pil. Bu nedenle LED akü deşarj göstergesi olarak kullanılabilecek ek korumanın uygulanması mantıklıdır.

Bu devrede karşılaştırıcı olarak hassas ayarlanabilen TL431 zener diyotu kullanılmıştır. Eşik, RE (kontrol elektrodu) devresindeki 15 kΩ (devredeki alt direnç) ve 4,3 kΩ (üst direnç) voltaj bölücü tarafından ayarlanır.
Bu direnç oranıyla, Zener diyot TL431'in çalışması voltajda gerçekleşir
kavanoz bankaları 3,2 volt. Aküdeki voltaj 3,2 .... 4,2 V aralığında olduğunda,
Zener diyot TL431 açık, üzerindeki voltaj düşüşü LED'in çalışmasına yetmiyor ve sönüyor. Akü voltajı 3,2 V'a ulaştığında zener diyot kapanır ve 2 kΩ dirençten akan akımdan LED yanar.

Gösterge, hücre başına 1S, 2S ve 3S pilleri kontrol etmenizi sağlayan üç özdeş hücreden oluşur. Bir veya iki hücre daha eklendiğinde 4S ve 5S kontrol edilebilir
akümülatörler. Mavi süper parlak LED'ler kullandım, bana en çok onlar gibi geliyor
gün içinde fark edilir. Sesli alarmı reddettim çünkü ses nispeten yakından duyuldu ve boyutları ve ağırlığı artırmak istemedim. Oldukça yeterli LED'ler, özellikle
İndikten sonra modeli hala elinize alıyorsunuz ve LED'in dahil edildiğini fark etmemek çok kolay
imkansız!

Pin kontaklarını IDE arayüzlü değersiz bir sabit disk elektronik kartından aldım.
Elbette pilin denge konektörüne takılırlar. Denge konnektörleri i
Pili modelden çıkarmadan şarj etmek için model kutusundan çıkarıyorum.
Göstergenin atkısını modelin gövdesine yapışkan bantla sabitliyorum. Daha sonra kolayca yeniden düzenleyebilirsiniz
başka bir modele.

Ayar. Ayarlamayı her hücre için sırayla yapıyoruz! Kurulum için seri bağlı üç adet sıradan 1,5 volt aküye, 470 ohm'luk değişken bir dirence ve bir dijital multimetreye ihtiyacınız vardır. 470 Ohm değişken direncini akünün pozitif kablosuyla seri olarak reosta ile açıyoruz. Böylece 4,5 V'luk bir voltaj kaynağı elde ediyoruz.
Adıma uygun 2 pinli bir konnektör alıyoruz ve ona sadece iki kabloyu lehimliyoruz
pilden “-” ve “+”. Yukarıda da bahsettiğimiz gibi “+” değişken bir dirençten geçer. Değişken direnci minimum dirence karşılık gelen konuma ayarladık ve konektörü alt (veya üst) hücrenin ilgili kontaklarına bağladık. Direnç minimum direnç konumuna ayarlandığından hücreye 4,5 V'luk tam voltaj uygulanır ve LED yanmamalıdır. Daha sonra konektörü sırayla diğer iki hücreye bağlarız ve tüm LED'lerin kapalı olduğundan emin oluruz.
Daha sonra kontrol ederken değişken direncin direncini yavaş yavaş artırıyoruz.
Negatif kabloya göre direncin çıkışındaki multimetre voltajı. Direncin direncinin artmasıyla birlikte hücreye verilen voltaj yavaş yavaş azalmaya başlayacak ve 3,18 ... .. 3,2 Volt'a ulaştığında LED yanmalıdır. Direncin direnci azaldığında yani hücreye verilen voltaj 3,2 V'un üzerine çıktığında LED tekrar sönecektir. Böylece konektörü karşılık gelen kontaklara göre yeniden düzenleyerek tüm hücreleri kontrol ediyoruz. Anahtarlama eşiği değiştirilebilir
4,3 kΩ direnç seçimi. Bu durumda örneğin 2 dirençten oluşabilir.

2 com + 2 com = 4 com (açılma eşiği 3,14 V) ve 3,3 com + 1 com = 4,3 com koyarsanız
(açılma eşiği 3,18 V) Fotoğraflarda görüldüğü gibi iki adet (3,3 kΩ + 1 kΩ) oluşan 4,3 kΩ direncim var. 3 hücreli Göstergenin baskılı devre kartının boyutları 30 x 30 mm'dir.
TL431 ayarlanabilir zener diyotu yaygın olarak kullanılan bir parçadır ve radyo mağazalarında satılmaktadır. Ek olarak, koruma optokuplörünü kontrol etmek için hemen hemen her anahtarlama güç kaynağında (adaptör) kullanılırlar.
Birkaç parça yapılmış, iyi çalışıyorlar, zamanında gösterge sağlıyorlar.
Bu nedenle, uçak modelleyicileri - radyo amatörleri tarafından tekrarlanması için tavsiye ederim!

Genel form.




Şematik diyagram.

Montaj

Ayrıntı yandan görünüm. Tahta boyutu 30 x 30 mm.

Yollardan görünüm. Tahta boyutu 30 x 30 mm.

LED'ler süper parlak, mavi renkte parlıyor. Mavi en iyi güneşli bir günde görülür.

Bu makale gözden geçirilecek şema ve yapımı için adım adım talimatlar düşük pil göstergesi. Düşük pil gösterge devresi Oldukça basit ve tekrarlamak zor olmayacak. Her şey şemaya göre monte edilmişse, cihaz herhangi bir ayar yapmadan hemen çalışmalıdır. deşarj göstergesiÇeşitli cihazlar için faydalı olacaktır, böylece özellikle devre evrensel olduğundan pilin durumunu takip edebilirsiniz!

İster bir telefon için taşınabilir bir hoparlör, ister telefonun kendisi, bir oynatıcı vb. olsun, tek bir taşınabilir elektronik cihaz değil. onsuz yapamam pil. Lityum iyon piller şu sıralar çok popüler. akümülatörler 3,7 volt nominal voltajla kompakttırlar, nispeten ucuzdurlar ve büyük bir kapasiteye sahip olabilirler. Dezavantajları, derin deşarjdan (3 voltun altında) korkmalarıdır, bu nedenle bunları kullanırken aküdeki voltajı periyodik olarak izlemek gerekir, aksi takdirde aşırı deşarj nedeniyle kolayca bozulabilir.

Ev yapımı taşınabilir cihazlar oluştururken, içine o anda voltajın hangi seviyede olduğunu gösteren bir modülün takılması gereksiz değildir. Böyle bir modülün şeması aşağıda sunulmuştur. Çok yönlülükteki ana avantajı, gösterge çalışma sınırlarının geniş bir aralıkta ayarlanmasıdır, böylece devre hem düşük voltajlı lityum iyon pillerdeki hem de otomobil pillerindeki voltajı göstermek için kullanılabilir.

Devre, her biri akü üzerinde belirli bir voltajda yanan 5 LED içerir. LED 1-4 için tetikleme eşiği, kesme dirençleri tarafından ayarlanır ve LED 5, en düşük akü voltajında ​​yanar. Böylece, 5 LED'in tümü açıksa, pil tamamen şarj olmuştur ve yalnızca ilki açıksa, pilin uzun süredir şarj olduğu anlamına gelir.

Devre, akü voltajını referansla karşılaştırmak için tümü LM239 yongasının aynı paketinde bulunan 4 karşılaştırıcı kullanır. 1,25 voltluk bir referans voltajı oluşturmak için LM317LZ yongası kullanılır. R1 ve R2 dirençlerinin bölücüsü akü voltajını 1,25 voltun altına düşürür, böylece karşılaştırıcılar bunu referansla karşılaştırabilir.

Bu nedenle devre 12 voltluk bir araç aküsü ile kullanılacaksa R6 direncinin direncinin 120-130 kOhm'a yükseltilmesi gerekir. Netlik sağlamak için, okumaların algılanmasında mavi, yeşil, sarı, beyaz ve kırmızı gibi farklı renkteki LED'lerin kullanılması arzu edilir.

Montaj Düşük pil göstergesi

PCB'yi indirin

Cihazın baskılı devre kartı 35 x 55 mm boyutlarındadır. Benim yaptığım LUT yöntemini kullanarak bunu yapabilirsiniz. Sürecin birkaç fotoğrafı:

Delikler 0,8 mm'lik bir matkapla delinir, delme işleminden sonra rayların kalaylanması arzu edilir. Kart yapıldıktan sonra üzerine parçalar takmaya başlayabilirsiniz - her şeyden önce atlama telleri ve dirençler, sonra diğer her şey takılır. LED'ler karttan teller üzerinden çıkarılabilir veya bunları tek sıra halinde panele lehimleyebilirsiniz.

Kabloları aküye bağlamak için çift vidalı bir terminal bloğu kullanmak en iyisidir ve mikro devrenin sokete takılması tavsiye edilir - daha sonra herhangi bir zamanda değiştirilebilir. LM317LZ yongasının pin çıkışını karıştırmamak önemlidir, ilk çıkışı devrenin eksisine, üçüncüsü artıya bağlanmalıdır. Montaj tamamlandıktan sonra, akı kalıntılarını karttan yıkamak, doğru kurulumu kontrol etmek, bitişik rayları kısa devre açısından çalmak gerekir.

Göstergenin test edilmesi ve ayarlanması

Artık herhangi bir pili alıp karta bağlayabilir ve devrenin çalışmasını kontrol edebilirsiniz. Öncelikle aküyü bağladıktan sonra LM317LZ'nin 2 numaralı pinindeki voltajı kontrol ediyoruz, 1,25 volt olmalı. Daha sonra R1 ve R2 dirençlerinin birleşim yerindeki voltajı kontrol ediyoruz, yaklaşık 1 volt olmalıdır.

Artık bir voltmetre ve ayarlanabilir bir voltaj kaynağı alabilir ve her bir LED için istenen yanıt eşiklerini ayarlamak üzere ayar dirençlerini döndürebilirsiniz. Lityum iyon pil için aşağıdaki yanıt eşiklerini ayarlamak en uygunudur: LED1 - 4,1 V, LED2 - 3,9 V, LED3 - 3,7 V, LED4 - 3,5 volt. Test edilen pili devreye bağlarken kutuplara dikkat edilmelidir, aksi takdirde devre arızalanabilir.

Video, göstergenin çalışmasını açıkça göstermektedir. İlk pil bağlandığında 4 LED yanıyor, bu da üzerindeki voltajın 3,7 - 3,9 volt aralığında olduğu anlamına geliyor, ikinci ve üçüncü piller yalnızca üç LED yakıyor, bu da üzerlerindeki voltajın aralıkta olduğu anlamına geliyor 3,5 - 3,7 volt.

Pil deşarj göstergesinin videosu

Makale, pil boşaldıkça rengi yeşilden kırmızıya değişen gösterge için iki seçenek sunuyor. Bu tür işlevleri yerine getirmek için tasarlanmış çok sayıda devre var, ancak bence hepsi çok karmaşık ve pahalı. Göstergem yalnızca beş bileşen gerektiriyor; bunlardan biri iki renkli LED.

En basit seçenek Şekil 1'de gösterilmektedir. B+ terminalindeki voltaj 9V ise, Q1 tabanındaki voltaj 1,58V olduğundan, emitördeki voltaj voltaja eşit olduğundan sadece yeşil LED yanacaktır. Tipik bir durumda LED D1 üzerindeki düşüş 1,8V'tur ve Q1 kapalı tutulur. Pil boşaldıkça, LED D2 üzerindeki voltaj hemen hemen aynı kalırken tabandaki voltaj azalır ve zamanın bir noktasında Q1 akımı iletmeye başlar. Sonuç olarak, akımın bir kısmı kırmızı LED D1'e dallanacak ve bu oran, akımın tamamı kırmızı LED'e akana kadar artacaktır.

İki renkli bir LED'in tipik elemanları için ileri gerilimlerdeki fark 0,25 V'tur. Yeşilden kırmızıya geçiş bölgesini belirleyen bu değerdir. Gerilim aralığında, bölücü dirençler R1 ve R2'nin dirençlerinin oranı ile belirlenen parıltının renginde tam bir değişiklik meydana gelir.

Bir renkten diğerine geçiş bölgesinin ortası, LED ile transistörün baz-emitör bağlantısı arasındaki voltaj farkı tarafından belirlenir ve yaklaşık 1,2 V'tur. Dolayısıyla B +'nın 7,1 V'tan 5,8 V'a değiştirilmesi yeşili değiştirecektir. kırmızıya parlıyor.

Voltaj farklılıkları belirli LED kombinasyonlarına bağlı olacaktır ve renkleri tam olarak değiştirmek için yeterli olmayabilir. Ancak önerilen devre D2'ye seri bağlı bir diyot eklenerek hala kullanılabilir.

Şekil 2'de, R1 direncinin yerini bir zener diyot almıştır, bu da çok daha dar bir geçiş bölgesi ile sonuçlanmaktadır. Bölücü artık devreyi etkilemez ve B + voltajı yalnızca 0,25 V değiştiğinde parıltının renginde tam bir değişiklik meydana gelir. Geçiş noktası voltajı 1,2 V + V Z olacaktır. (Burada VZ zener diyotun üzerindeki voltajdır, bizim durumumuzda yaklaşık 7,2 V'tur).

Böyle bir şemanın dezavantajı, zener diyotlarının sınırlı voltaj ölçeğine bağlanmasıdır. Durumu daha da karmaşık hale getiren şey, düşük voltajlı zener diyotların karakteristikte çok düzgün bir kırılmaya sahip olması, devredeki düşük akımlarda V Z voltajının ne olacağını doğru bir şekilde belirlemenize izin vermemesidir. Bu soruna bir çözüm, bağlantı voltajını hafifçe artırarak hafif ayarlamaya izin vermek için zener diyotla seri halinde bir direnç kullanmak olabilir.

Gösterilen direnç değerleri ile devre yaklaşık 1 mA akım çekmektedir. Yüksek parlaklığa sahip LED'ler sayesinde bu, iç mekan kullanımı için yeterlidir. Ancak bu küçük miktardaki akım bile 9 voltluk bir pil için oldukça önemlidir, bu nedenle fazladan akım çekmek ile ihtiyacınız olmadığında gücü açık bırakma riski arasında seçim yapmanız gerekir. Büyük olasılıkla, planlanmamış ilk pil değişiminden sonra bu monitörün faydasını hissedeceksiniz.

Devre, giriş voltajının artması durumunda yeşilden kırmızıya geçişin meydana geleceği şekilde dönüştürülebilir. Bunu yapmak için Q1 transistörünün NPN ile değiştirilmesi ve verici ve toplayıcının değiştirilmesi gerekir. Ve bir çift NPN ve PNP transistörün yardımıyla pencereli bir karşılaştırıcı yapabilirsiniz.

Oldukça geniş geçiş bölgesi göz önüne alındığında, Şekil 1'deki devre 9V piller için en uygun olanıdır, Şekil 2'deki devre ise diğer voltajlara uyarlanabilir.