Світлова індикація рівня заряду акумулятора. Як самостійно зробити індикатор заряду акумулятора

1. Робота вимірювального світлодіода
2. При струмі зеленого світлодіода 1 мА

Наши партнеры ArtmMisto

За допомогою двох резисторів можна встановити напругу пробою в діапазоні від 2,5 В до 36 В.

Наведу дві схеми застосування TL431 в якості індикатора заряду / розряду акумулятора. Перша схема призначена для індикатора розрядки, а друга для індикатора рівня заряду.

Єдина різниця - це додавання npn транзистора, який буде включати будь-якої сигналізатор, наприклад, світлодіод або зумер. Нижче приведу спосіб обчислення опору R1 і приклади на деякі напруги.

Стабілітрон працює таким чином, що починає проводити струм при перевищенні на ньому певної напруги, поріг якого ми можемо встановити за допомогою R1 і R2. У разі індикатора розряду, світлодіодний індикатор повинен горіти, коли напруга батареї менше, ніж необхідно. Тому в схему доданий npn транзистор.

Як можна бачити регульований стабілітрон регулює негативний потенціал, тому в схему доданий резистор R3, завданням якого є включення транзистора, коли TL431 вимкнений. Резистор цей на 11k, підібраний методом проб і помилок. Резистор R4 служить для обмеження струму на світлодіоді, його можна обчислити за допомогою.

Звичайно, можна обійтися і без транзистора, але тоді світлодіод буде гаснути, коли напруга впаде нижче виставленого рівня - схема нижче. Безумовно, така схема не буде працювати при низькій напрузі через відсутність достатньої напруги і / або струму для харчування світлодіода. Дана схема має один мінус, який полягає в постійному споживанні струму, в районі 10 мА.

В даному випадку індикатор заряду буде горіти постійно, коли напруга більше, ніж те, що ми визначили за допомогою R1 і R2. Резистор R3 служить для обмеження струму на діод.

Прийшов час для того, що всім подобається найбільше - математики

Я вже говорив на початку, що напруга пробою може змінюватися від 2,5 В до 36В за допомогою входу "Ref". І тому, давайте спробуємо дещо підрахувати. Припустимо, що індикатор повинен загорітися при зниженні напруги акумулятора нижче 12 вольт.

Опір резистора R2 може бути будь-якого номіналу. Однак найкраще використовувати круглі числа (для полегшення підрахунку), наприклад 1к (1000 Ом), 10к (10 000 Ом).

Резистор R1 розрахуємо за такою формулою:

R1 = R2 * (Vo / 2,5 В - 1)

Припустимо, що наш резистор R2 має опір 1к (1000 Ом).

Vo - напруга, при якому повинен статися пробій (в нашому випадку 12В).

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

Т. е. Опір резисторів для 12В виглядають наступним чином:

А тут невеличкий список для ледачих. Для резистора R2 = 1 до, опір R1 складе:

• 5В - 1к
• 7,2В - 1,88к
• 9В - 2,6к
• 12В - 3,8к
• 15В - 5к
• 18В - 6,2к
• 20В - 7К
• 24В - 8,6к

Для низької напруги, наприклад, 3,6 резистор R2 повинен мати великий опір, наприклад, 10к оскільки струм споживання схеми при цьому буде менше.

На сьогоднішній день далеко не на кожному автомобілі встановлюється бортовий комп'ютер, на якому відображається інформація про заряд акумулятора. Це не дуже зручно, так як після закінчення заряду машина може не завестися, і виникнуть неприємності. Виходом з такої ситуації може бути індикатор зарядки, який можна поставити всередині автомобіля.

Варіантів тут кілька: поставити спеціальний дисплей (на ньому показується миттєве напруга акумулятора) або зробити індикатор своїми руками. Перевага першого способу полягає в його простоті і інформативності. Однак другий варіант більш дешевий і якщо ви любите майструвати щось для свого автомобіля самостійно, то наша стаття вам буде корисною.

Перш ніж приступити до складання пристрою своїми руками переконайтеся в тому, що у вас є всі необхідні деталі. Індикатор заряду для автомобіля вимагає:

1. Світлодіоди (3 штуки різних кольорів);
2. Макетна плата;
3. стабілітрон;
4. Резистори.

Індикатор у виготовленні своїми руками дуже простий і дозволить вам відслідковувати період закінчення заряду акумулятора в будь-який момент. Більш того, за рахунок наявності 3 світлодіодів різних кольорів ми будете чітко знати, коли акумулятор заряджений, а коли до закінчення заряду залишається зовсім небагато.

Отже, спочатку перевіряємо всі деталі на тестері і з'ясовуємо, який висновок відповідає певному кольору. Після того як все перевірено, починаємо збір запчастин воєдино. Тут є кілька варіантів: спаяти їх на платі або з'єднати проводами. Вибір залежить від вашого бажання, а також від місця, куди індикатор акумулятора буде встановлюватися.
Необхідно з'єднати транзистор з діодами і регістрами. Додатково може поставити стабілітрон, який буде регулювати напругу і не допустить виникнення короткого замикання . Що стосується конкретної схеми то її може знайти в інтернеті. Головне перевіряйте кожен окремий елемент до остаточної установки.

Це простий, але при цьому перевірений багатьма власниками автомобілів спосіб. За рахунок наявності 3 діодів потрібно виставити настройки таким чином: при напрузі від 6 до 11 Вольт буде горіти червоний, від 11 до 13 - жовтий і більше 13 - зелений колір. Також ми рекомендуємо підключати живлення від замка запалювання, щоб індикатор заряду працював тільки при вставленому ключі. Поставити його можна де завгодно. Найбільш підходящим місцем вважається нижня частина рульової колонки. Таке розміщення не заважатиме водінню, але колір світлодіодів буде помітний.

Вартість такої конструкції, зібраної своїми руками, дуже маленька. При цьому її якість значно вище, ніж у будь-яких інших виробів на ринку. Тому якщо на вашому автомобілі немає вбудованого індикатора акумулятора, який би інформував про залишковий напрузі, то можете зробити все своїми руками. Дотримуйтесь рекомендації з нашої статті і ваше виріб буде служити довго і без проблем.

Індикатор розряду акумуляторних батарей

Індикатор напруги акумулятора

Індикатор розряду акумулятора призначений для отримання оперативного попередження про розряд акумуляторної батареї, що допоможе захистити вас від багатьох проблем. Пропонована схема досить проста, а вся регулювання полягає в виставляння порога спрацьовування змінним резистором для включення світлодіодним індикації.

Щоб максимально спростити саморобну конструкцію, інформація про ступінь розряду батареї надходить за принципом світлодіодного стовпчика, тобто чим вище напруга на батареї, тим більше світлодіодів спалахує. Нижній рівень відзначається червоним світлодіодом (верхній за схемою), на максимальне напруження вказує нижній зелений світлодіод. Повна відсутність світіння говорить про сильну критичному розряді акумулятора.

В основі конструкції лежать чотири компаратора операційного підсилювача LM324, кожен з них контролює певний рівень напруги.

Опорна напруга в 5 вольт для всіх чотирьох компараторів йде зі стабілітрона і опору R6.

Якщо на прямому вході ОУ потенціал буде менше потенціалу на його інверсному вході, на виході компаратора присутній низький логічний рівень і світлодіод не горить. Якщо опорна напруга перевищить потенціал на протилежному вході компаратор перемикається, і світлодіод загориться. Для кожного компаратора встановлений свій персональний рівень, який налаштовується опором подільника на резисторах R1-R5.

Варіант цієї конструкції, але вже на операційному підсилювачі LM 339 підійде для акумуляторів з вихідним напругою 6 або 12 вольт.

В арсеналі вітчизняних мікросхем є серія КР1171, які спеціально розроблені для контролю зниження напруги харчування. Ось і використовуємо її для контролю напруги в акумуляторної батареї.

Малий споживаний струм в режимі «вик.» Дозволяє вбудовувати цю конструкцію в пристрої з безперервним контролем напруги акумуляторної батареї. При цьому індикатор можна підключити до вимикача живлення пристрою, безпосередньо до клем акумуляторної батареї. Для переробки даної схеми індикатора на іншу напругу досить використовувати відповідну мікросхему серії КР1171 і підібрати резистор R1 для нового напруги. Виняток становить тільки мікросхема КР1171СП20, т. К. Її граничний рівень 2В, а генератор на мікросхемі К561ЛА7 не працює.

Для досягнення мінімальних розмірів можна замість динаміка використовувати мініатюрний випромінювач. C допомогою опору R6 можна регулювати гучність звуку.

Дана конструкція розрахована на напругу акумуляторної батареї від 6 до 24 вольт.

Схема складається з дільника напруги на резисторах R1 R2, перший транзистор реагує на зменшення напруги нижче заданого значення, а електронний ключ на другому транзисторі, через стічну ланцюг запускає свepx'яркій світлодіод.

При підключенні схеми до акумуляторної батареї, напруга котopoгo необхідно контролювати, на затворі першого транзистора з'являється напруга позитивної полярності, регульоване резистором R2. Якщо воно вище порогового - транзистор відкритий, опір його каналу не вище десятка Ом, тому напруга на стоці другого транзистора VТ2 прагне до нуля і він закритий, світлодіод відповідно не горить, сигналізуючи про те, що напруга акумуляторної батареї в нормі. При зниженні напруги до порогового рівня, при якому напруга на затворі першого транзистора стає нижче порогового, він закривається, опір його каналу різко зростає і напруга на стоці прагне до значення напруги харчування. При цьому відкривається транзисторний ключ і світлодіод загоряється, кажучи про неприпустимою ступеня розряду акумуляторної батареї.

На транзисторах VT2, VT3 побудований тригер Шмітта, на VT1 - модуль заборони його спрацьовування. У колекторних ланцюг VT3 включений індикатор HL1, розміщений на приладовій панелі. У гарячому стані нитка розжарення індикатора має опір в районі 50 Ом. Опір холодної нитки індикатора в кілька разів нижче. Тому транзистор VT3 витримує кидок струму в колекторної ланцюга до рівня 2,5 А.

напруга бортовий мережі за мінусом напруги на стабілітроні VD2 через дільник R5-R6 надходить на базу VT2. Якщо воно вище 13,5 В, тригер Шмітта перемикається і транзистор VT3 закритий, а HL1 не світиться.

Індикатор заряду акумулятора своїми руками на двох світлодіодах - правильно обслуговуються акумулятори будуть працювати у вас добре і частку. Обслуговування на увазі, зокрема, регулярний контроль напруги акумулятора. Зображена на рисунку 1 схема підходить для більшості типів акумуляторів. Вона містить опорний світлодіод LED REF, що працює при постійному струмі 1 мА і забезпечує еталонний світловий потік постійної інтенсивності, що не залежить від напруги акумулятора.

Це сталість забезпечується резистором R1 включеним послідовно з світлодіодом. Тому, навіть якщо напруга повністю зарядженого акумулятора впаде до повного розряду, струм через нього зміниться всього на 10%. Таким чином, можна вважати, що інтенсивність випромінювання залишається постійною в діапазоні напруг акумулятора, відповідному переходу від стану повного заряду до повного розряду.

Світловий потік вимірювального світлодіода LED VAR змінюється відповідно до змін напруги акумулятора. Розташувавши світлодіоди поблизу один від одного, ви отримаєте можливість легко порівнювати яскравість їх світіння, і, таким чином, визначати статус акумулятора. Використовуйте світлодіоди з дифузно-розсіює лінзою, оскільки прилади з прозорою лінзою дратують ваші очі. Забезпечте достатню оптичну ізоляцію світлодіодів, щоб світло одного світлодіода не попадав на лінзу іншого.

Робота вимірювального світлодіода

Вимірювальний світлодіод працює при струмі, мінливому від 10 мА при повністю зарядженому акумуляторі до значень менше 1 мА при повному розряді. Стабілітрон D z з послідовним резистором R 2 необхідні для того, щоб струм мав різку залежність від напруги батареї. Сума напруги стабілітрона і падіння напруги на світлодіоді повинна бути трохи менше, ніж саме низька напруга акумулятора. Ця напруга падає на резисторі R 2. Зміни напруги батареї викликають великі зміни струму резистора R 2. Якщо напруга дорівнює приблизно 1 В, через світлодіод LED VAR тече струм 10 мА, і він світиться набагато яскравіше, ніж LED REF. Якщо напруга нижче 0.1 В, інтенсивність світіння LED VAR var буде менше, ніж у LED REF. показуючи, що акумулятор розряджений.

Індикатор заряду акумулятора своїми руками - безпосередньо після закінчення зарядки акумулятора напруга на ньому перевищує 13 В. Для схеми це безпечно, оскільки струм обмежений значенням 10 мА. Якщо світлодіоди горять яскраво, швидко відпустіть кнопку S 1 + 1 (щоб не допустити їх пошкодження (Малюнок 2). Хоча в прикладі на Малюнку 2 індикатор заряду підключений до 12-вольтової свинцево-кислотної акумуляторної батареї , Ви без праці можете адаптувати цю схему до інших типів акумуляторів. Крім того, ви можете використовувати її для контролю напруги.

Два зелених світлодіода індукують стан, коли заряд батареї перевищує 60%. Набір червоних світлодіодів показує, що заряд акумулятора впав нижче 20%. Світлодіоди LED REFG і LED REFR підключені через резистори R 1 і R 2 опором 10 кому. Послідовне вимірювальними світлодіодами, яскравість світіння яких змінюється, включені стабілітрони і резистори R 3 і R 4 опором 100 Ом. Діоди D 1, D 2 і D 3 задають необхідну напругу обмеження. Залежність яскравості світіння світлодіодів від стану акумулятора показана в Табпіце1.

Для розрахунку інтенсивності світіння зеленого вимірювального світлодіода можна використовувати такий вираз:

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.

Падіння напруги на використовуваних світлодіодах при прямому струмі 1 мА одно 1.85 В. Якщо характеристики світлодіодів відрізняються, опору резисторів необхідно перерахувати. При цьому напрузі світлодіоди світяться однаково, що відповідає заряду акумулятора на 60%. Опис свинцево-кислотних акумуляторів можна знайти в. Для розрахунку інтенсивності світіння червоного вимірювального світлодіода можна використовувати такий вираз:

V BATT = IR x IOO + V D3 + V LEDR + V ZD2

При струмі зеленого світлодіода 1 мА

V BATT = 10 -3 x 100 +0.6 + 1.85 + 9.1 = 11.65 В.

Оскільки при такому напруженні обидва червоних світлодіода світяться однаково, це означає, що акумулятор заряджений на 20%. Світлодіод LED VARG varg не горить. Малюнок 3 показує, що обидва вимірювальних світлодіода світяться яскравіше опорних, повідомляючи про те, що акумулятор заряджений на 100%

nik34 надіслав:

Індикатор заряду на основі старої плати захисту від Li-Ion акумулятора.

Легке рішення для індикації закінчення заряду LiIon або LiPo акумулятора від сонячної батареї можна зробити з ... будь дохлої LiIon або LiPo батареї :)

У них використовується шестиногий контролер заряду на спеціалізувалися микрухой DW01 (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8261, NE57600 тощо. Аналоги). Завданням цього контролера є відключення батареї від навантаження при повному розряді батареї і відключення акумулятора від зарядки при досягненні 4,25В.

Ось останній ефект і можна використовувати. Для моїх цілей цілком підійде світлодіод, який буде загорятися при закінченні заряду.

ось типова схема включення цієї микрухи і схема, в яку треба її переробити. Вся переробка полягає в відпаювання мосфетов і подпайкі світлодіода.

Світлодіод візьміть червоний, у нього напруга запалювання менше, ніж у інших квітів.

Тепер треба підключити цю схему після традиційного діода, який так само традиційно краде від 0,2 В (Шотткі) до 0,6 від сонячної батареї, але зате він не дає акумулятора розряджатися на сонячну панель після настання темряви. Так ось, якщо підключити схему до діода, то отримаємо індикацію недозаряд акумулятора на 0,6, що досить багато.

Таким чином алгоритм роботи буде наступний: наша СБ при висвітленні дає напругу на ліпольку і до тих пір, поки не спрацює рідний контролер заряду на акумуляторі при напрузі близько 4,3В. Як тільки спрацьовує відсічення і акумулятор відключається, на діоді підскакує напруга вище 4,3В і наша схема в свою чергу намагається захистити свою батарею, якої вже немає і віддаючи команду так само неіснуючому мосфети запалює світлодіод.

Прибравши з світла СБ напруга на ній впаде і світлодіод відключиться, припинивши їсти дорогоцінні міліампер. Це ж рішення можна використовувати і з іншими зарядник, не обов'язково зациклюватися на сонячній батареї :)
Оформити можна як завгодно, благо хустки контролера мініатюрна, не більше 3-4 мм шириною, ось приклад:

Наша чарівна микруха зліва, два мосфети в одному корпусі праворуч, їх треба прибрати і запаяти на плату відповідно до схеми світлодіод.

Ось і все, користуйтеся, благо це просто.