Circuitul indicatorului de eroare la încărcarea bateriei

Încercați Instrumentul Nostru Pentru Eliminarea Problemelor





Articolul explică un circuit al indicatorului de stare al bateriei, care poate fi utilizat și ca circuit al indicatorului de eroare al încărcării bateriei. Ideea a fost cerută de domnul Faizan.

Design-ul

Ideea prezentată aici are grijă de toți parametrii necesari pentru încărcarea ideală și sigură a unei baterii.



Referindu-ne la circuitul indicat al indicatorului de defect al încărcării bateriei, proiectarea poate fi înțeleasă cu ajutorul următoarelor puncte:

IC LM3915, care este un driver de afișaj cu LED-uri cu puncte / bare, formează modulul principal al indicatorului de încărcare al circuitului. Pinul 5 este intrarea de detectare, tensiunea în creștere a bateriei este detectată la acest pin, iar IC-ul răspunde la acesta producând o secvențare proporțională Iluminare LED pe cele 10 ieșiri, așa cum se arată cu cele 10 LED-uri conectate.



Un IC LM317 poate fi, de asemenea, atașat la intrarea circuitului, este conectat ca un generator de curent constant, astfel încât circuitul să poată produce indicații și operații fără erori, indiferent de nivelul curentului de intrare. Rx este selectat corespunzător pentru a activa corect acest lucru.

Diagrama circuitului

Când alimentarea este pornită, condensatorul 100uF / 25V de pe pinul presetat al IC-ului pune momentan pinul 5, astfel încât toate ieșirile IC-ului să înceapă rămânând oprite.

Acest lucru este important pentru a vă asigura că TIP122 este capabil să inițieze procesul de încărcare și că BC557 este inhibat de la un comutator accidental pornit din cauza tranzitorilor de supratensiune inițiali.

De îndată ce 100uF este încărcat, pin5 are voie să simtă tensiunea reală care a fost utilizată de baterie în timp ce a fost încărcată, care ar trebui să fie în mod normal oriunde în jur de 3 până la 3,3 V pentru o baterie Li-ion de 3,7 V complet descărcată.

Aici fiecare LED poate fi setat pentru a indica o creștere de 0,42 V, ceea ce implică faptul că iluminarea celui de-al 10-lea LED indică 4,2 V, care poate fi presupus a fi indicația nivelului de încărcare completă a bateriei.

Acest lucru implică, de asemenea, că în timpul pornirii, 7 LED-uri trebuie aprinse pentru a indica un nivel corect de descărcare a bateriei și procesul de încărcare.

Mai puțin de 7 LED-uri iluminate ar indica o baterie descărcată prost sau o baterie deteriorată care consumă un exces de curent decât intervalul specificat.

Dacă toate LED-urile se aprind în timpul pornirii, ar însemna fie că bateria este complet încărcată, fie că bateria nu acceptă încărcarea și este defectă.

În condiții normale, aproximativ 7/8 LED-uri ar trebui să fie aprinse la comutatorul de pornire și, pe măsură ce tensiunea bateriei crește din cauza încărcării, LED-urile ar trebui, de asemenea, să se secvențeze iluminând secvențial LED-urile 8, 9 și 10.

Odată ce cel de-al 10-lea LED este luminat, o logică scăzută este trimisă la baza TIP122, care este acum inhibată de la o prejudecată de bază și tensiunea de încărcare a bateriei este astfel întreruptă, oprind tensiunea de încărcare a bateriei.

Logica scăzută de la cel de-al 10-lea pin este, de asemenea, trimisă la baza BC557 afișat, care conduce și conectează pinul 5 al IC-ului direct la sursa de 5V, asigurându-vă că al 10-lea LED se blochează și situația este blocată până când alimentarea este oprită și pornită pentru acțiuni ulterioare.

Cum se configurează circuitul

Este cea mai simplă parte din design.

Inițial nu conectați nicio baterie la punctele afișate.

Aplicați un 4.2V precis la intrare.

Acum începeți să reglați presetarea pin5 astfel încât LED-urile să se aprindă secvențial și al 10-lea LED să se lumineze puternic.

Sigilați pesetul odată confirmat.

Circuitul indicatorului de eroare de încărcare a bateriei este setat acum pentru indicațiile de eroare ale bateriei propuse și, de asemenea, pentru indicațiile privind nivelul de încărcare.

Indicator de eroare a bateriei Circuit utilizând un LED intermitent.

Următoarea actualizare arată un design mai simplu care poate fi utilizat pentru a indica o defecțiune a încărcării bateriei printr-un LED intermitent

Inițial, ambele ieșiri opamp pot fi presupuse a fi scăzute, dacă bateria este descărcată sub 11V, acest lucru va fi indicat printr-o clipire rapidă a LED-ului. C1 trebuie setat pentru a realiza această clipire rapidă.

Opamp-urile inferioare sunt setate utilizând presetarea pin5 astfel încât, atunci când bateria conectată de 12V ajunge la aproximativ 12,5V, pinul de ieșire crește, odată ce acest lucru se întâmplă, BC547 se declanșează și adaugă un condensator C2 de mare valoare în paralel cu C1 încetinind semnificativ rata de intermitent și indicând faptul că bateria a intrat în următoarea fază superioară de încărcare și, de asemenea, că bateria este bună și acceptă bine încărcarea.

Pe măsură ce bateria continuă să se încarce și dobândește un nivel de tensiune de aproximativ 14V, opampul superior care este setat folosind presetarea pin3 pentru a declanșa în acest moment se declanșează și redă un nivel ridicat pe LED-ul conectat, oprind intermitentul și iluminându-l la solid.

Odată ce acest lucru se întâmplă, utilizatorul poate presupune că bateria a atins nivelul optim de încărcare și îl poate scoate din încărcător.

Cum este indicată defecțiunea bateriei

1) Dacă LED-ul clipește rapid ar indica inițial că bateria conectată este supra descărcată, totuși această condiție ar trebui să se îmbunătățească și LED-ul ar trebui să tranziteze într-un intermitent lent după aproximativ o oră, în funcție de starea bateriei. Dacă acest lucru nu se întâmplă, se poate presupune că bateria nu acceptă încărcarea din cauza deteriorării interne sau a scurtcircuitului.

2) Dacă LED-ul se aprinde când alimentarea este pornită, ar indica în mod clar o baterie defectă care poate fi complet inactivă intern și nu poate accepta curent.

Circuitul indicator de defect al încărcării bateriei explicat mai sus poate fi actualizat pentru o întrerupere automată a supraîncărcării printr-o modificare, după cum se arată în următoarea diagramă:

În timp ce configurați cele două presetări, asigurați-vă că legătura de 100K rămâne deconectată în opampul superior.

După setarea pragurilor, legătura de 100k poate fi reconectată în poziție.

Circuitul nu va porni până când nu este conectată o baterie, deci asigurați-vă că bateria care urmează să fie încărcată este mai întâi conectată și apoi este pornită.

Pentru o baterie de 3,7 V, zenerul de 4,7 V trebuie înlocuit cu două

O mică investigație aprofundată arată că în circuitul de mai sus C2 nu va avea o cale de descărcare prin BC547 conectat și, prin urmare, nu va ajuta la încetinirea oscilațiilor în timp ce opampul inferior este în starea activată.

Implementarea corectă a conceptului de mai sus s-ar putea face probabil folosind un optocuplator așa cum se arată în figura următoare.

Aici, în loc să vizeze condensatorul de determinare a frecvenței C2, este selectat omologul rezistorului pentru controlul intenționat al frecvenței și al ratei de clipire a LED-urilor:

Schemă pentru indicatorul de eroare LED intermitent

Acum arată mult mai bine.




Precedent: Realizarea unui circuit puternic de descărcare RF Următorul: Circuit de blocare a ușii cu telecomandă în infraroșu