Indikátor vybití baterie. Jednoduchý indikátor stavu lithiových baterií. Sestavení indikátoru stavu baterie

LED indikátor úrovně nabití běžné nebo dobíjecí baterie, kde se všechny prahové hodnoty nastavují pomocí potenciometrů, lze sestavit podle schématu uvedeného v tomto materiálu. Obrovským plusem je, že funguje s bateriemi od 3 do 28 V.

Obvod indikátoru slabé baterie

Samotné indikátory svítivých diod se dodávají v různých typech a barvách, doporučené jsou uvedeny na samotném schématu. Kvůli rozdílům v úbytku napětí v propustném směru musí být rezistory omezující proud nastaveny pro nejlepší výkon a jednotnost. Podle schématu R18-R22 je nabízen stejný odpor - všimněte si, že tyto odpory se nakonec nemusí rovnat. Pokud jsou však všechny stejné barvy, bude stačit jedna hodnota odporu.

Barva LED - úroveň nabití

• Červené: 0 až 25 %
• oranžový : 25 — 50%
• Žlutá : 50 — 75%
• Zelená : 75 — 100%
• Modrý: >100% napětí

Zde LM317 funguje jako jednoduchá reference 1,25 V. Minimální vstupní napětí musí převyšovat výstupní napětí o několik voltů. Minimální vstupní napětí = 1,25 V + 1,75 V = 3 V. Přestože má LM317 minimální zatížení datového listu 5 mA, nebyl nalezen jediný případ, který by nefungoval při 3,8 mA. Je to odpor R5 (330 ohmů), který zajišťuje minimální zatížení.

Během testů byla odhadnuta úroveň nabití baterie 4,5 V, právě pro ni jsou uvedena napětí na schématu. Nastavení je následující: nejprve se musí určit odezvová napětí každého komparátoru podle úrovně vybití baterie, poté se musí napětí rozdělit podle dělicího faktoru děliče napětí. Takže pro 4,5V baterii to vypadá takto:

Hraniční napětí

• 4,8V 1,12V
• 4,5V 1,05V
• 4,2 0,98 V
• 3,9V 0,91V

Provoz indikátoru stavu baterie

Čip LM317 U3 je referenční napětí 1,25 V. Rezistory R5 a R6 tvoří dělič napětí, který snižuje napětí baterie na úroveň, která se blíží referenčnímu napětí. Prvek U2A je zesilovač, takže bez ohledu na to, jak velký proud tento uzel odebírá, napětí zůstává stabilní. Rezistory R8 - R11 poskytují vysoký odpor vstupům komparátoru. U1 se skládá ze čtyř komparátorů, které porovnávají referenční napětí potenciometrů s napětím baterie. Operační zesilovač LM358 U2B - funguje také jako jakýsi komparátor, který ovládá LED nižšího řádu.

Při mezních hodnotách napětí nemusí LED svítit zřetelně, zpravidla dochází k blikání mezi dvěma sousedními LED. Aby se tomu zabránilo, je mezi R14 - R17 přidáno malé množství kladného zpětnovazebního napětí.

Testování indikátorů

Pokud se testování provádí přímo z baterie, mějte na paměti, že ochrana proti přepólování není poskytována. Je lepší nejprve připojit napájecí obvody přes odpor 100 ohmů, aby se omezily možné poruchy. A po zjištění, že polarita je správná, lze tento odpor odstranit.

Zjednodušená verze indikátoru

Pro ty, kteří chtějí postavit jednodušší zařízení, může odpadnout čip U2, všechny diody a některé odpory. Doporučujeme vám začít s touto verzí a poté, co se ujistíte, že funguje, sestavit plná verze indikátor slabé baterie. Hodně štěstí při startu!

Tento článek bude přezkoumávat systém a instrukce krok za krokem pro výrobu indikátor slabé baterie. Obvod indikátoru slabé baterie Je to docela jednoduché a nebude těžké to zopakovat. Pokud je vše sestaveno podle schématu, zařízení by mělo okamžitě fungovat bez jakéhokoli nastavení. indikátor vybití bude užitečné pro různá zařízení, abyste mohli sledovat stav baterie, zejména proto, že obvod je univerzální!

Ani jedno přenosné elektronické zařízení, ať už jde o přenosný reproduktor k telefonu, samotný telefon, přehrávač atd. neobejde se bez baterie. Lithium-iontové baterie jsou v současnosti velmi oblíbené. akumulátory s jmenovitým napětím 3,7 voltu jsou kompaktní, relativně levné a mohou mít velkou kapacitu. Jejich nevýhodou je, že se obávají hlubokého vybití (pod 3 volty), proto je při jejich používání nutné pravidelně sledovat napětí na baterii, jinak se může jednoduše rozbít z nadměrného vybití.

Při vytváření domácích přenosných zařízení není zbytečné instalovat dovnitř modul, který ukazuje, na jaké úrovni je napětí tento moment. Schéma takového modulu je uvedeno níže. Jeho hlavní výhodou ve všestrannosti je, že provozní limity indikace jsou nastaveny v širokém rozsahu, takže obvod lze použít jak pro indikaci napětí na nízkonapěťových lithium-iontových bateriích, tak na automobilových.

Obvod obsahuje 5 LED, z nichž každá svítí při určitém napětí na baterii. Prahová hodnota spouštění pro LED 1-4 je nastavena trimovacími odpory a LED 5 se rozsvítí při velmi minimálním napětí baterie. Pokud tedy svítí všech 5 LED, je baterie plně nabitá, a pokud svítí pouze první, znamená to, že baterie je již dlouho nabitá.

Obvod používá 4 komparátory pro porovnání napětí baterie s referenční, všechny jsou obsaženy ve stejném balení čipu LM239. Pro vytvoření referenčního napětí 1,25 voltu se používá čip LM317LZ. Dělič rezistorů R1 a R2 snižuje napětí baterie pod 1,25 voltu, aby jej komparátory mohly porovnat s referencí.

Pokud tedy má být obvod použit s 12V autobaterií, musí být odpor rezistoru R6 zvýšen na 120-130 kOhm. Pro srozumitelnost je žádoucí, aby bylo vnímání naměřených hodnot použito LED různých barev, například modré, zelené, žluté, bílé a červené.

Sestavení Indikátor slabé baterie

Stáhněte si PCB

Plošný spoj zařízení má rozměry 35 x 55 mm. Můžete to udělat pomocí metody LUT, kterou jsem udělal. Pár fotek z postupu:

Otvory se vrtají vrtákem 0,8 mm, po vyvrtání je žádoucí stopy pocínovat. Poté, co je deska vyrobena, můžete na ni začít instalovat díly - nejprve jsou nainstalovány propojky a odpory, poté vše ostatní. LED lze z desky vyjmout na vodičích, nebo je k desce připájet v jedné řadě.

Pro připojení vodičů k baterii je nejlepší použít dvojitou šroubovací svorkovnici a mikroobvod je vhodné instalovat do zásuvky - lze jej pak kdykoli vyměnit. Je důležité nezaměnit pinout čipu LM317LZ, jeho první výstup musí být připojen k mínusu obvodu a třetí k plusu. Po dokončení montáže je nutné omýt zbytky tavidla z desky, zkontrolovat správnost instalace, zazvonit přilehlé dráhy na zkrat.

Testování a seřizování indikátoru

Nyní můžete vzít jakoukoli baterii, připojit ji k desce a zkontrolovat činnost obvodu. Nejprve po připojení baterie zkontrolujeme napětí na kolíku 2 LM317LZ, mělo by tam být 1,25 voltu. Poté zkontrolujeme napětí na přechodu rezistorů R1 a R2, mělo by tam být asi 1 volt.

Nyní můžete vzít voltmetr a nastavitelný zdroj napětí a otáčet ladicími odpory, abyste nastavili požadované prahové hodnoty odezvy pro každou z LED. Pro lithium-iontovou baterii by bylo optimální nastavit následující prahové hodnoty odezvy: LED1 - 4,1 V, LED2 - 3,9 V, LED3 - 3,7 V, LED4 - 3,5 V. Při zapojování testovaného akumulátoru do obvodu je nutné dodržet polaritu, jinak může obvod selhat.

Video názorně demonstruje fungování indikátoru. Při připojení první baterie se rozsvítily 4 diody, což znamená, že napětí na ní leží v rozmezí 3,7 - 3,9 voltů, druhá a třetí baterie svítí pouze tři diody LED, což znamená, že napětí na nich je v rozmezí 3,5 - 3,7 voltů.

Video indikátoru vybití baterie

Indikátor slabé baterie je navržen tak, aby vás rychle varoval, když je baterie téměř vybitá, což vás může chránit před mnoha problémy. Navržené schéma je celkem jednoduché a celá úprava spočívá v nastavení prahu odezvy pomocí proměnného odporu pro zapnutí indikace LED.

Pro co největší zjednodušení domácího designu jsou informace o stupni vybití baterie přijímány podle principu sloupce LED, to znamená, že čím vyšší je napětí na bateriích, tím více LED svítí. Spodní úroveň je označena červenou LED (vrchní dle schématu), spodní zelená LED indikuje maximální napětí. Úplná nepřítomnost záře indikuje silné kritické vybití baterie.

Konstrukce je založena na čtyřech komparátorech operačního zesilovače LM324, každý z nich ovládá určitou napěťovou úroveň.

Referenční napětí 5 voltů pro všechny čtyři komparátory pochází ze zenerovy diody a odporu R6.

Pokud je potenciál na přímém vstupu operačního zesilovače menší než potenciál na jeho inverzním vstupu, je na výstupu komparátoru nízká logická úroveň a LED nesvítí. Pokud referenční napětí překročí potenciál na opačném vstupu, komparátor se přepne a LED se rozsvítí. Každý komparátor má svou osobní úroveň, která se nastavuje odporem děliče na rezistorech R1-R5.

Varianta tohoto provedení, ale již na operačním zesilovači LM 339, je vhodná pro baterie s výstupním napětím 6 nebo 12 voltů.

Arzenál domácích mikroobvodů zahrnuje řadu KR1171, které jsou speciálně navrženy pro řízení snížení napájecího napětí. Používáme ho tedy k ovládání napětí v baterii.

Nízká spotřeba proudu v režimu "Vypnuto". umožňuje integrovat toto provedení do zařízení s nepřetržitým sledováním napětí baterie. V tomto případě lze indikátor připojit k vypínači zařízení přímo na svorky baterie. Pro převod tohoto obvodu indikátoru na jiné napětí stačí použít příslušný čip řady KR1171 a pro nové napětí zvolit rezistor R1. Jedinou výjimkou je mikroobvod KR1171SP20, protože jeho prahová úroveň je 2V a generátor na mikroobvodu K561LA7 nefunguje.

Pro dosažení minimálních rozměrů můžete místo reproduktoru použít miniaturní radiátor. Pomocí odporu R6 můžete upravit hlasitost zvuku.

Tato konstrukce je určena pro napětí baterie od 6 do 24 voltů.

Obvod se skládá z děliče napětí na rezistorech R1 R2, první tranzistor reaguje na pokles napětí pod předem stanovenou hodnotu a elektronický klíč na druhém tranzistoru přes obvod kolektoru spouští supersvítivou LED.

Když je obvod připojen k baterii, jejíž napětí musí být řízeno, objeví se na hradle prvního tranzistoru napětí s kladnou polaritou, regulované odporem R2. Pokud je vyšší než prahová hodnota, tranzistor je otevřený, odpor jeho kanálu není vyšší než deset ohmů, proto napětí na kolektoru druhého tranzistoru VT2 má tendenci k nule a je uzavřeno, LED nesvítí v souladu s tím, což znamená, že napětí baterie je normální. Když napětí klesne na prahovou úroveň, při které je hradlové napětí prvního tranzistoru nižší než prahová hodnota, uzavře se, odpor jeho kanálu prudce vzroste a napětí kolektoru se blíží hodnotě napájecího napětí. Současně se otevře tranzistorový klíč a rozsvítí se LED, což indikuje nepřijatelný stupeň vybití baterie.

Na tranzistorech VT2, VT3 je zabudován spouštěč Schmitt, na VT1 - modul pro zákaz jeho provozu. Kolektorový obvod VT3 obsahuje indikátor HL1 umístěný na přístrojové desce. V horkém stavu má vlákno indikátoru odpor v oblasti 50 ohmů. Odpor studeného vlákna indikátoru je několikanásobně nižší. Tranzistor VT3 proto odolává zapínacímu proudu v kolektorovém obvodu až do úrovně 2,5 A.

Napětí palubní sítě, mínus napětí na zenerově diodě VD2, přes dělič R5-R6 vstupuje do základny VT2. Pokud je vyšší než 13,5 V, sepne Schmittova spoušť a tranzistor VT3 se sepne a HL1 je vypnutý.

Jak pevně Li-ion baterie vstoupily do našich životů. Skutečnost, že se používají téměř ve všech mikroprocesorové elektronice, je již normou. Radioamatéři je tedy již dávno přijali a používají ve svých domácích výrobcích. Tomu napomáhají značné výhody Li-ion baterií, jako jsou malé rozměry, velká kapacita, velký výběr provedení různých kapacit a tvarů.

Nejběžnější baterie je 18650, její napětí je 3,7 V. Pro kterou vyrobím indikátor vybití.
Pravděpodobně nemá cenu říkat, jak nízké jejich vybíjení je škodlivé pro baterie jeřábu. A pro baterie všech druhů. Správná údržba dobíjecích baterií několikanásobně prodlouží jejich životnost a ušetří vám peníze.

Obvod indikátoru nabíjení

Co může být smutnějšího než náhle vybitá baterie v kvadrokoptéře během letu nebo detektor kovů vypnutý na slibné mýtině? Kdybyste jen věděli předem, jak moc je baterie nabitá! Pak jsme mohli připojit nabíječku nebo vložit novou sadu baterií, aniž bychom čekali na smutné následky.

A tady se rodí nápad vyrobit jakýsi indikátor, který dá předem signál, že se baterie brzy vybije. Radioamatéři po celém světě se nad realizací tohoto úkolu nadouvali a dnes existuje celý kočár a malý vozík různých obvodových řešení - od obvodů na jednom tranzistoru až po efektní zařízení na mikrokontrolérech.

Pozornost! Obvody uvedené v článku signalizují pouze nízké napětí na baterii. Abyste zabránili hlubokému vybití, musíte ručně vypnout zátěž nebo používat.

Možnost číslo 1

Začněme možná jednoduchým obvodem na zenerově diodě a tranzistoru:

Pojďme se podívat, jak to funguje.

Dokud je napětí nad určitou prahovou hodnotou (2,0 V), je zenerova dioda v průrazu, respektive tranzistor je uzavřen a veškerý proud protéká zelenou LED. Jakmile napětí na baterii začne klesat a dosáhne hodnoty řádově 2,0V + 1,2V (úbytek napětí na přechodu báze-emitor tranzistoru VT1), tranzistor se začne otevírat a proud se začne přerozdělovat. mezi oběma LED.

Vezmeme-li dvoubarevnou LED, pak získáme plynulý přechod ze zelené do červené, včetně celé střední škály barev.

Typický rozdíl v propustném napětí u dvoubarevných LED je 0,25 voltu (červená se rozsvítí při nižším napětí). Právě tento rozdíl určuje oblast úplného přechodu mezi zelenou a červenou.

Obvod tedy i přes svou jednoduchost umožňuje předem vědět, že se baterie začala vybíjet. Dokud je napětí baterie 3,25 V nebo více, svítí zelená LED. Mezi 3,00 a 3,25 V se červená začne mísit se zelenou – čím blíže k 3,00 V, tím více červené. A nakonec při 3V svítí jen čistě červená.

Nevýhodou obvodu je obtížnost výběru zenerových diod pro získání požadovaného prahu odezvy a také konstantní spotřeba proudu v řádu 1 mA. Je možné, že barvoslepí tento nápad se změnou barev neocení.

Mimochodem, pokud do tohoto obvodu vložíte tranzistor jiného typu, může to fungovat opačně - k přechodu ze zelené na červenou dojde, naopak, pokud se zvýší vstupní napětí. Zde je upravené schéma:

Možnost číslo 2

Následující obvod používá čip TL431, což je přesný regulátor napětí.

Práh je určen děličem napětí R2-R3. Při jmenovitých hodnotách uvedených v obvodu je to 3,2 V. Když napětí na baterii klesne na tuto hodnotu, mikroobvod přestane posouvat LED a rozsvítí se. To bude signál, že úplné vybití baterie je velmi blízko (minimální povolené napětí na jedné li-ion bance je 3,0 V).

Pokud je k napájení zařízení použita baterie z několika plechovek lithium-iontové baterie zapojených do série, pak musí být výše uvedený obvod připojen ke každé bance samostatně. Takhle:

Pro nastavení obvodu připojíme místo baterií regulovatelný zdroj a volbou odporu R2 (R4) docílíme rozsvícení LED v okamžiku, který potřebujeme.

Možnost číslo 3

A zde je jednoduché schéma indikátoru vybití li-ion baterie na dvou tranzistorech:
Provozní práh je nastaven odpory R2, R3. Staré sovětské tranzistory lze nahradit BC237, BC238, BC317 (KT3102) a BC556, BC557 (KT3107).

Možnost číslo 4

Obvod založený na dvou tranzistorech s efektem pole, spotřebovávající doslova mikroproudy v pohotovostním režimu.

Když je obvod připojen ke zdroji energie, pomocí děliče R1-R2 se vytvoří kladné napětí na hradle tranzistoru VT1. Pokud je napětí vyšší než mezní napětí tranzistoru s efektem pole, otevře se a přitáhne hradlo VT2 k zemi, čímž jej uzavře.

V určitém okamžiku, když se baterie vybíjí, napětí odstraněné z děliče nestačí k odblokování VT1 a ten se zavře. V důsledku toho se na hradle druhého polního zařízení objeví napětí blízké napájecímu napětí. Otevře se a rozsvítí LED. O nutnosti dobití baterie nám signalizuje svit LED diody.

Tranzistory se hodí pro jakýkoli n-kanál s nízkým vypínacím napětím (čím nižší, tím lepší). Výkon 2N7000 v tomto obvodu nebyl testován.

Možnost číslo 5

Tři tranzistory:

Myslím, že schéma nepotřebuje žádné vysvětlení. Díky velkému koeficientu zesílení tří tranzistorových stupňů, obvod funguje velmi přehledně - mezi hořící a nehořící LED stačí rozdíl 1 setiny voltu. Odběr proudu při zapnuté indikaci je 3 mA, při vypnuté LED - 0,3 mA.

I přes objemný vzhled obvodu má hotová deska spíše skromné ​​rozměry:

Z kolektoru VT2 můžete odebírat signál, který umožňuje připojení zátěže: 1 - povoleno, 0 - zakázáno.

Tranzistory BC848 a BC856 lze nahradit BC546 a BC556.

Možnost číslo 6

Tento obvod se mi líbí, protože nejen zapíná indikaci, ale také odpojuje zátěž.

Jediná škoda je, že samotný obvod nevypíná baterii a nadále spotřebovává energii. A jí, díky neustále svítící LED, hodně.

Zelená LED v tomto případě funguje jako zdroj referenčního napětí, spotřebovává proud cca 15-20 mA. Chcete-li se zbavit takového nenasytného prvku, můžete místo zdroje referenčního napětí použít stejný TL431 a zapnout jej podle následujícího schématu *:

* Připojte katodu TL431 k 2. kolíku LM393.

Možnost číslo 7

Obvod využívající tzv. napěťové monitory. Nazývají se také dohledové a napěťové detektory (voltdetektory) Jedná se o specializované mikroobvody navržené speciálně pro monitorování napětí.

Zde je například obvod, který rozsvítí LED, když napětí baterie klesne na 3,1V. Sestaveno na BD4731.

Souhlas, jednodušší už to být nemůže! BD47xx má výstup s otevřeným kolektorem a také samočinně omezuje výstupní proud na 12 mA. To vám umožní připojit LED přímo k němu, bez omezujících odporů.

Podobně můžete použít jakýkoli jiný dohled na jakékoli jiné napětí.

Zde je několik dalších možností, ze kterých si můžete vybrat:

• pro 3,08V: TS809CXD , TCM809TENB713 , MCP103T-315E/TT , CAT809TTBI-G ;
• při 2,93V: MCP102T-300E/TT, TPS3809K33DBVRG4, TPS3825-33DBVT, CAT811STBI-T3;
• Řada MN1380 (nebo 1381, 1382 - liší se pouze v případech). Pro naše účely se nejlépe hodí možnost otevřeného odtoku, o čemž svědčí doplňkové číslo "1" v označení čipu - MN13801, MN13811, MN13821. Odezvové napětí je určeno písmenným indexem: MN13811-L je pouze 3,0 V.

Můžete si také vzít sovětský analog - KR1171SPhh:

V závislosti na digitálním označení se bude detekční napětí lišit:

Napěťová mřížka není příliš vhodná pro monitorování li-ion baterií, ale nemyslím si, že byste měli tento mikroobvod úplně slevit.

Nespornou výhodou obvodů na napěťových monitorech je extrémně nízká spotřeba ve vypnutém stavu (jednotky i zlomky mikroampérů) a také extrémní jednoduchost. Často se celý obvod vejde přímo na piny LED:

Aby byla indikace vybití ještě viditelnější, může být výstup napěťového detektoru řízen blikající LED (např. řada L-314). Nebo si sami sestavit nejjednodušší „blinkr“ na dvou bipolárních tranzistorech.

Příklad hotového obvodu, který upozorňuje na vybitou baterii pomocí blikající LED, je uveden níže:

Další obvod s blikající LED bude popsán níže.

Možnost číslo 8

Chladicí obvod, který spustí blikání LED, pokud napětí na lithiové baterii klesne na 3,0 V:

Tento obvod způsobí, že bude blikat superjasná LED s pracovním cyklem 2,5 % (tj. dlouhá pauza - krátké bliknutí - opět pauza). To vám umožní snížit spotřebu proudu na směšné hodnoty - ve vypnutém stavu spotřebovává obvod 50 nA (nano!), A v režimu blikání LED - pouze 35 μA. Můžete mi poradit něco ekonomičtějšího? Stěží.

Jak vidíte, funkce většiny obvodů pro řízení vybíjení spočívá v porovnání určitého referenčního napětí s napětím řízeným. V budoucnu se tento rozdíl zesílí a rozsvítí / zhasne LED.

Obvykle se jako zesilovač rozdílu mezi referenčním napětím a napětím na lithiové baterii používá tranzistorový stupeň nebo operační zesilovač zapojený podle obvodu komparátoru.

Ale existuje i jiné řešení. Jako zesilovač lze použít logické prvky - měniče. Ano, jde o nestandardní použití logiky, ale jde to. Takové schéma je znázorněno v následující verzi.

Možnost číslo 9

Schéma na 74HC04.

Provozní napětí zenerovy diody musí být nižší než vypínací napětí obvodu. Například můžete vzít zenerovy diody pro 2,0 - 2,7 V. Jemné nastavení prahové hodnoty se nastavuje rezistorem R2.

Obvod odebírá z baterie cca 2 mA, proto je nutné jej zapnout i po vypínači.

Možnost číslo 10

To není ani indikátor vybití, ale spíše celý LED voltmetr! Lineární stupnice 10 LED poskytuje vizuální znázornění stavu baterie. Všechny funkce jsou implementovány pouze na jediném čipu LM3914:

Dělič R3-R4-R5 nastavuje spodní (DIV_LO) a horní (DIV_HI) prahové napětí. Při hodnotách uvedených v diagramu odpovídá svit horní LED napětí 4,2 voltu, a když napětí klesne pod 3 volty, poslední (spodní) LED zhasne.

Připojením 9. výstupu mikroobvodu k "země" jej můžete přenést do režimu "bod". V tomto režimu svítí vždy pouze jedna LED odpovídající napájecímu napětí. Pokud to necháte jako na schématu, tak bude svítit celá škála LED, což je z hlediska účinnosti iracionální.

jako LED diody musíte vzít pouze červené LED, protože mají za provozu nejmenší stejnosměrné napětí. Pokud například vezmeme modré LED, pak když je baterie pod 3 volty, s největší pravděpodobností se vůbec nerozsvítí.

Čip samotný odebírá cca 2,5 mA plus 5 mA na každou rozsvícenou LEDku.

Za nevýhodu obvodu lze považovat nemožnost individuálně nastavit práh zapalování pro každou LED. Můžete nastavit pouze počáteční a konečné hodnoty a dělič zabudovaný do mikroobvodu rozdělí tento interval na rovných 9 segmentů. Ale jak víte, ke konci vybíjení začne napětí na baterii velmi rychle klesat. Rozdíl mezi bateriemi vybitými o 10 % a 20 % může být desetiny voltu, a pokud porovnáte stejné baterie vybité pouze na 90 % a 100 %, můžete vidět rozdíl v celém voltu!

Typický graf vybití Li-ion baterie níže jasně ukazuje tuto okolnost:

Použití lineární stupnice pro indikaci stupně vybití baterie se tedy nejeví jako příliš vhodné. Potřebujeme obvod, který vám umožní nastavit přesné hodnoty napětí, při kterých se rozsvítí jedna nebo druhá LED.

Plnou kontrolu nad okamžiky, kdy jsou LED rozsvíceny, poskytuje níže uvedený diagram.

Možnost číslo 11

Tento obvod je 4místný indikátor baterie/napětí baterie. Implementováno na čtyřech operačních zesilovačích, které jsou součástí čipu LM339.

Obvod je ovladatelný až do napětí 2 Volty, spotřebuje méně než miliampér (nepočítám LED).

Samozřejmě pro zohlednění reálné hodnoty spotřebované a zbývající kapacity baterie je nutné při nastavování obvodu zohlednit vybíjecí křivku použité baterie (s přihlédnutím k zatěžovacímu proudu). To vám umožní nastavit přesné hodnoty napětí odpovídající například 5%-25%-50%-100% zbytkové kapacity.

Možnost číslo 12

A samozřejmě nejširší pole působnosti se otevírá při použití mikrokontrolérů s vestavěným zdrojem referenčního napětí a se vstupem ADC. Zde je funkčnost omezena pouze vaší představivostí a dovednostmi programování.

Jako příklad uveďme nejjednodušší obvod na ovladači ATMega328.

I když tady pro zmenšení rozměrů desky by bylo lepší vzít 8 stop ATTiny13 v balení SOP8. Pak by to bylo úplně úžasné. Ale ať je to váš domácí úkol.

LED je převzata tříbarevná (od led pásek), ale jedná se pouze o červenou a zelenou.

Hotový program (náčrt) lze stáhnout z tohoto odkazu.

Program funguje následovně: každých 10 sekund je dotazováno napájecí napětí. Na základě výsledků měření MK řídí LED diody pomocí PWM, což umožňuje získat různé odstíny záře smícháním červené a zelené barvy.

Čerstvě nabitá baterie vydává přibližně 4,1 V - svítí zelená kontrolka. Během nabíjení je na baterii napětí 4,2V, přičemž zelená LED bude blikat. Jakmile napětí klesne pod 3,5V, začne blikat červená LED. To bude signál, že baterie je téměř vybitá a je čas ji nabít. Ve zbytku rozsahu napětí změní indikátor barvu ze zelené na červenou (v závislosti na napětí).

Možnost číslo 13

No, na svačinu navrhuji možnost přepracovat standardní ochrannou desku (také se jim říká) a přeměnit ji na indikátor vybité baterie.

Tyto desky (moduly PCB) jsou získávány ze starých baterií mobilních telefonů téměř v průmyslovém měřítku. Stačí na ulici sebrat vyhozenou baterii mobilního telefonu, vykuchat ji a deska je ve vašich rukou. Vše ostatní je řádně zlikvidováno.

Pozornost!!! Existují desky, které obsahují ochranu proti nadměrnému vybití při nepřijatelně nízkém napětí (2,5 V a méně). Proto ze všech desek, které máte, musíte vybrat pouze ty kopie, které fungují při správném napětí (3,0-3,2V).

Nejčastěji je deska PCB taková:

Mikrosestava 8205 jsou dvě miliohmová polní zařízení sestavená v jednom krytu.

Po provedení některých změn v obvodu (zobrazeno červeně) získáme vynikající indikátor vybití li-ion baterie, která ve vypnutém stavu prakticky nespotřebovává proud.

Vzhledem k tomu, že tranzistor VT1.2 je zodpovědný za odpojení nabíječky od baterie během dobíjení, je v našem obvodu nadbytečný. Proto jsme tento tranzistor zcela vyřadili z provozu přerušením obvodu drain.

Rezistor R3 omezuje proud procházející LED. Její odpor je třeba volit tak, aby již byla znatelná záře LED, ale proudový odběr ještě nebyl příliš velký.

Mimochodem, můžete uložit všechny funkce ochranného modulu a provést indikaci pomocí samostatného tranzistoru, který ovládá LED. To znamená, že indikátor se rozsvítí současně s odpojením baterie v okamžiku vybití.

Místo 2N3906 postačí jakýkoli dostupný p-n-p tranzistor s nízkou spotřebou. Přímé pájení LED nebude fungovat, protože. výstupní proud mikroobvodu, který ovládá klávesy, je příliš malý a vyžaduje zesílení.

Mějte prosím na paměti, že samotné obvody indikátoru vybití spotřebovávají energii baterie! Abyste zabránili nepřijatelnému vybití, připojte obvody indikátoru za vypínač napájení nebo použijte ochranné obvody, .

Jak pravděpodobně není těžké uhodnout, obvody lze použít a naopak - jako indikátor nabití.