Postul explică un circuit indicator al timpului de rezervă al bateriei pentru monitorizarea consumului de energie al bateriei de către încărcătura conectată și pentru estimarea timpului aproximativ de rezervă rămas al bateriei. Ideea a fost cerută de domnul Mehran Manzoor.

Obiective și cerințe ale circuitului

Vreau un circuit care să arate timpul rămas de backup al computerului (sau al bateriei). Ceea ce arată cu ușurință timpul copierii de rezervă.
Acesta va fi folosit pentru computer în timp ce lucrați fără electricitate și știți timpul pentru a face munca.
Ora va fi afișată cu ajutorul afișajelor pe 7 segmente.

Utilizarea indicatorului de rezervă cu 4 LED-uri

Un afișaj LED pe 7 segmente ar putea face circuitul destul de complex, de aceea vom încerca să implementăm proiectarea folosind 4 indicatoare LED, care pot fi ușor actualizate la 8 LED-uri prin adăugarea unui alt Etapa comparativă LM324

Ori de câte ori este implicată o operațiune a bateriei pentru operarea unei sarcini date, cunoașterea duratei de rezervă a bateriei devine un factor important al sistemului.

Cu toate acestea, un indicator de timp de rezervă nu este furnizat în majoritatea cazurilor nici măcar în majoritatea unități avansate de încărcător de baterii , ceea ce face imposibil pentru utilizator să realizeze puterea de rezervă rămasă în cadrul bateriei asociate. În astfel de circumstanțe dificile, utilizatorul este lăsat să ghicească timpul complet de descărcare prin metode de încercare și eroare.

Proiectarea unui circuit de indicare a timpului de rezervă a bateriei prezentat aici este conceput pentru a îndeplini cerința de mai sus, astfel încât utilizatorul să poată monitoriza vizual timpul de rezervă, precum și starea de consum a încărcăturii conectate cu bateria în mod continuu.

Diagrama circuitului

Funcționarea circuitului

Referindu-ne la diagrama de mai sus, putem vedea proiectarea cuprinzând câteva etape pentru implementarea propusă.

Partea stângă a designului constă dintr-un Circuit indicator LED stare baterie cu 4 LED-uri folosind opamp LM324, în timp ce partea dreaptă este configurată în jurul IC LM3915, care este un driver de mod LED secvențial punct / bar IC.

Opampurile de la IC LM324 sunt conectate ca comparatoare pentru detectarea nivelurilor de tensiune ale bateriei cu referire la nivelurile de tensiune de intrare inversate derivate de la ieșirile IC LM3915.

“ce este multiplexarea și demultiplexarea ”

Pentru o baterie de 12V, P1 este setat pentru activarea LED-ului alb la aproximativ 11V, P2 este setat pentru a activa LED-ul galben la aproximativ 12V, P3 este setat pentru iluminarea LED-ului verde la aproximativ la 13V și, în mod identic, P4 este reglat pentru pornirea LED rosu in jur de 14V.

Aceasta implică faptul că la 14V, care este nivelul complet de încărcare al unei baterii de 12V, la care se poate aștepta ca toate LED-urile să rămână aprinse.

Configurarea presetărilor

Configurarea presetărilor de mai sus se face cu referire la un nivel de tensiune atins într-o situație în care pinul 1 al LM3915 este în starea activată.

Pinul 1 este primul pin de ieșire al IC LM3915 care este setat în starea activă cu referire la o tensiune minimă la pinul său # 5, ceea ce înseamnă că, dacă tensiunea pinului 5 este crescută, secvența de activare este deplasată corespunzător de la pin # 1 la următorul pin # 18, apoi la pin # 17, și așa mai departe, până la final la pin # 10, care este ultimul pinout al IC, ceea ce înseamnă intervalul maxim de detectare a tensiunii atins la pinul # 5.

Acțiunile de mai sus activează un nivel de referință variabil (în creștere) de la pinul 1 la pinul 10 datorită diodelor conectate în serie și diodelor zener care sunt selectate în mod corespunzător pentru a genera o creștere corespunzătoare a căderilor de tensiune pe pinouturile indicate. Se poate aștepta ca aceste căderi de tensiune să fie între 0,6 V și 5,7 V pe pinul 1 până la pinul 10 respectiv.

Pe parcursul secvenței de mai sus, activarea pinout-ului sare de la un pin la următorul, ceea ce înseamnă că un singur pinout rămâne activ în orice moment al detecției (asigurați-vă că pinul # 9 este neconectat sau deschis pentru această condiție)

Pinul # 5 poate fi văzut atașat cu Rx care este un rezistor de detectare a curentului care este conectat în serie cu negativul de încărcare și negativul bateriei.

Prin urmare, se dezvoltă o mică diferență de potențial între Rx echivalent cu consumul de sarcină și crește odată cu creșterea consumului de sarcină.

“tip de siguranțe și întreruptoare ”

În funcție de consumul de sarcină, unul dintre pinii de ieșire corespunzători ai LM3915 devine activ (logică scăzută), care, la rândul său, stabilește nivelul de tensiune de referință instantanee pentru toți pinii de inversare opamp LM324

LED-urile conectate cu opampul se aprind comparând volumul bateriei cu referința la curentul de încărcare, adică cu informațiile despre nivelul de referință realizate la activarea pinului de ieșire LM3915.

Acest lucru ajută operatorii să calculeze aproximativ puterea estimată a bateriei în raport cu utilizarea încărcării și să indice același lucru prin iluminarea cu LED-uri.

Pe măsură ce consumul crește, LED-urile se opresc în mod corespunzător, indicând o utilizare mai mare de sarcină și, în mod corespunzător, timpul de rezervă mai mic rămas cu bateria.

Și dimpotrivă, dacă sarcina consumă o putere minimă, opamps-urile pot obține un nivel de tensiune de referință relativ mai scăzut de la pinul de ieșire LM3915 indicând un timp mai mare de rezervă al bateriei, prin iluminarea LED-urilor relevante.

Cum se configurează circuitul

Rx este selectat astfel încât pinul # 1 al IC LM3915 să devină activ (logic scăzut) la un nivel minim de tensiune pe Rx, acest lucru se poate face prin atașarea unei sarcini fictive de putere relativ mică pentru sarcină.

Presetarea de 10K asociată pinului 5 al LM3915 poate fi utilizată pentru reglarea fină a rezultatelor de mai sus.

Apoi, gama mai mare poate fi selectată prin conectarea unei sarcini nominale pentru a consuma un curent mai mare sau echivalent cu limita maximă de descărcare sigură a bateriei.

Acum presetarea de 10K poate fi ajustată pentru a vă asigura că, cu pinul de încărcare de mai sus, numărul 10 al IC devine activ (logică scăzută). Această setare ar putea afecta setarea anterioară, prin urmare poate fi necesară o anumită reglare până când se obține o condiție favorabilă intermediară cu rezultatele.

Presetările LM324 pot fi ajustate așa cum s-a explicat mai devreme în articol, se face pur și simplu cu o referință dobândită de la pinul 1 al IC LM3915 și prin setarea presetărilor A1 la A4 conform explicațiilor date în secțiunile de mai sus ale articolului.