Akun purkauksen ilmaisin. Yksinkertainen litiumakkujen tilan osoitin. Akun varaustason ilmaisimen kokoaminen

Perinteisen tai ladattavan akun lataustason LED-osoitin, jossa kaikki kynnykset asetetaan potentiometreillä, voidaan koota tässä materiaalissa olevan kaavion mukaisesti. Valtava plussa on, että se toimii paristoilla 3-28 V.

Alhaisen akun ilmaisinpiiri

Itse valodiodiosoittimet ovat eri tyyppejä ja värejä, suositellut on esitetty itse kaaviossa. Myötäjännitehäviön erojen vuoksi virranrajoitusvastukset on säädettävä parhaan suorituskyvyn ja tasaisuuden saavuttamiseksi. Kaavan R18-R22 mukaan tarjotaan sama vastus - huomaa, että näiden vastusten ei tarvitse olla loppujen lopuksi yhtä suuria. Kuitenkin, jos ne ovat kaikki samanvärisiä, yksi vastuksen arvo riittää.

LED väri - lataustaso

• Punainen: 0 - 25 %
• Oranssi : 25 — 50%
• Keltainen : 50 — 75%
• Vihreä : 75 — 100%
• Sininen: >100 % jännite

Tässä LM317 toimii yksinkertaisena referenssinä 1,25 V. Minimitulojännitteen tulee ylittää lähtöjännitteen parilla voltilla. Minimitulojännite = 1,25 V + 1,75 V = 3 V. Vaikka LM317:n vähimmäiskuorma on 5 mA, ei ole löydetty yhtään tapausta, joka ei toimisi 3,8 mA:lla. Se on vastus R5 (330 ohmia), joka tarjoaa pienimmän kuorman.

Testien aikana arvioitiin akun lataustaso 4,5 V, sille on annettu kaavion jännitteet. Asetus on seuraava: ensin on määritettävä kunkin komparaattorin vastejännitteet akun purkaustason mukaan, sitten jännite jaettava jännitteenjakajan jakotekijän mukaan. Joten 4,5 V akulla se näyttää tältä:

Kynnysjännite

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

Akun tilailmaisimen toiminta

LM317 U3 -siru on 1,25 voltin referenssijännite. Vastukset R5 ja R6 muodostavat jännitteenjakajan, joka alentaa akun jännitteen tasolle, joka on lähellä vertailujännitettä. U2A-elementti on vahvistin, joten riippumatta siitä, kuinka paljon virtaa tämä solmu käyttää, jännite pysyy vakaana. Vastukset R8 - R11 tarjoavat korkean vastuksen vertailijan tuloille. U1 koostuu neljästä komparaattorista, jotka vertaavat potentiometrien referenssijännitettä akun jännitteeseen. Op-amp LM358 U2B - toimii myös eräänlaisena vertailijana, joka ohjaa alemman luokan LEDiä.

Rajajännitteen arvoilla LEDit eivät välttämättä loista selvästi, pääsääntöisesti kahden vierekkäisen LEDin välillä tapahtuu välkkymistä. Tämän estämiseksi lisätään pieni määrä positiivista takaisinkytkentäjännitettä R14 - R17 välille.

Indikaattoritestaus

Jos testaus tehdään suoraan akusta, huomaa, että käänteisen napaisuuden suojausta ei ole saatavilla. On parempi kytkeä virtapiirit aluksi 100 ohmin vastuksen kautta mahdollisten toimintahäiriöiden rajoittamiseksi. Ja sen jälkeen, kun on määritetty, että napaisuus on oikea, tämä vastus voidaan poistaa.

Indikaattorin yksinkertaistettu versio

Niille, jotka haluavat rakentaa yksinkertaisemman laitteen, voidaan poistaa U2-siru, kaikki diodit ja jotkut vastukset. Suosittelemme aloittamaan tästä versiosta ja sitten, kun olet varmistanut, että se toimii, rakentaa täysversio akun heikon ilmaisin. Onnea lanseeraukseen!

Tämä artikkeli tarkastelee järjestelmä ja vaiheittaiset ohjeet valmistusta varten akun heikon ilmaisin. Alhaisen akun ilmaisinpiiri Se on melko yksinkertaista, eikä sen toistaminen ole vaikeaa. Jos kaikki on koottu järjestelmän mukaan, laitteen pitäisi toimia heti ilman asetuksia. purkausilmaisin on hyödyllinen erilaisille laitteille, jotta voit seurata akun tilaa, varsinkin kun piiri on universaali!

Ei ainuttakaan kannettavaa elektronista laitetta, oli se sitten puhelimen kannettava kaiutin, itse puhelin, soitin jne. ei pärjää ilman akku. Litiumioniakut ovat tällä hetkellä erittäin suosittuja. akut 3,7 voltin nimellisjännitteellä ne ovat kompakteja, suhteellisen edullisia ja niillä voi olla suuri kapasiteetti. Niiden haittana on, että he pelkäävät syväpurkausta (alle 3 volttia), joten niitä käytettäessä on tarpeen seurata säännöllisesti akun jännitettä, muuten se voi yksinkertaisesti hajota ylipurkauksesta.

Kotitekoisia kannettavia laitteita luotaessa ei ole tarpeetonta asentaa sisään moduulia, joka näyttää, millä tasolla jännite on Tämä hetki. Tällaisen moduulin kaavio on esitetty alla. Sen pääasiallinen etu monipuolisuudessa on se, että indikaattorien toimintarajat asetetaan laajalle alueelle, joten piiriä voidaan käyttää sekä pienjännitelitiumioniakkujen että autojen jännitteen osoittamiseen.

Piiri sisältää 5 LEDiä, joista jokainen syttyy akun tietyllä jännitteellä. LEDien 1-4 laukaisukynnys asetetaan trimmausvastuksilla, ja LED 5 syttyy akun minimijännitteellä. Siten, jos kaikki 5 LEDiä palavat, akku on ladattu täyteen, ja jos vain ensimmäinen palaa, se tarkoittaa, että akku on latautunut pitkään.

Piiri käyttää 4 vertailijaa vertaamaan akun jännitettä referenssiin, jotka kaikki sisältyvät samaan LM239-sirun pakkaukseen. LM317LZ-sirua käytetään 1,25 voltin vertailujännitteen luomiseen. Vastusten R1 ja R2 jakaja alentaa akkujännitteen alle 1,25 voltin, jotta vertailijat voivat verrata sitä referenssiin.

Siten jos piiriä käytetään 12 voltin auton akun kanssa, vastuksen R6 resistanssi on nostettava arvoon 120-130 kOhm. Selvyyden vuoksi lukemien havaitsemisessa on toivottavaa käyttää erivärisiä LEDejä, esimerkiksi sinistä, vihreää, keltaista, valkoista ja punaista.

Kokoonpano Alhaisen akun ilmaisin

Lataa PCB

Laitteen piirilevyn mitat ovat 35 x 55 mm. Voit tehdä sen käyttämällä LUT-menetelmää, jonka tein. Muutama kuva prosessista:

Reiät porataan 0,8 mm poralla, telat kannattaa tinata porauksen jälkeen. Kun levy on valmis, voit alkaa asentaa siihen osia - ensin asennetaan jumpperit ja vastukset, sitten kaikki muu. LEDit voidaan irrottaa levyltä johtoihin tai juottaa ne samassa rivissä levyyn.

Johtojen kytkemiseksi akkuun on parasta käyttää kaksoisruuviliitinlohkoa, ja on suositeltavaa asentaa mikropiiri pistorasiaan - sitten se voidaan vaihtaa milloin tahansa. On tärkeää olla sekoittamatta LM317LZ-sirun liitintä, sen ensimmäinen lähtö on kytkettävä piirin miinukseen ja kolmas plus. Kun kokoonpano on valmis, on tarpeen pestä sulatusjäännökset levyltä, tarkistaa oikea asennus, rengastaa viereiset raidat oikosulun varalta.

Ilmaisimen testaus ja säätö

Nyt voit ottaa minkä tahansa akun, kytkeä sen piirilevyyn ja tarkistaa piirin toiminnan. Ensinnäkin, akun kytkemisen jälkeen, tarkistamme jännitteen LM317LZ:n nastassa 2, sen pitäisi olla 1,25 volttia. Sitten tarkistamme jännitteen vastusten R1 ja R2 liitoksessa, siellä pitäisi olla noin 1 voltti.

Nyt voit ottaa volttimittarin ja säädettävän jännitelähteen ja kiertää viritysvastuksia asettaaksesi halutut vastekynnykset kullekin LEDille. Litiumioniakulle olisi optimaalista asettaa seuraavat vastekynnykset: LED1 - 4,1 V, LED2 - 3,9 V, LED3 - 3,7 V, LED4 - 3,5 volttia. Kun kytket testattua akkua piiriin, on huomioitava napaisuus, muuten piiri voi epäonnistua.

Video näyttää selkeästi ilmaisimen toiminnan. Kun ensimmäinen akku kytkettiin, syttyi 4 LEDiä, mikä tarkoittaa, että sen jännite on alueella 3,7 - 3,9 volttia, toinen ja kolmas akku sytyttivät vain kolme LEDiä, mikä tarkoittaa, että niiden jännite on alueella 3,5-3,7 volttia.

Video akun purkausilmaisimesta

Alhaisen akun ilmaisin on suunniteltu antamaan nopea varoitus, kun akku on vähissä, mikä voi auttaa sinua suojaamaan sinua monilta ongelmilta. Ehdotettu järjestelmä on melko yksinkertainen, ja koko säätö koostuu vastekynnyksen asettamisesta muuttuvalla vastuksella LED-ilmaisimen kytkemiseksi päälle.

Kotitekoisen suunnittelun yksinkertaistamiseksi mahdollisimman paljon tietoa akun purkausasteesta vastaanotetaan LED-pylvään periaatteen mukaisesti, eli mitä korkeampi akkujen jännite, sitä enemmän LED-valoja syttyy. Alempi taso on merkitty punaisella LEDillä (kaavion mukaan ylin), alempi vihreä LED ilmaisee maksimijännitteen. Täydellinen poissaolo hehku osoittaa akun voimakasta kriittistä purkausta.

Suunnittelu perustuu neljään LM324-operaatiovahvistimen komparaattoriin, joista jokainen ohjaa tiettyä jännitetasoa.

Kaikkien neljän vertailulaitteen 5 voltin viitejännite tulee zener-diodista ja resistanssista R6.

Jos operatiivisen vahvistimen suoran tulon potentiaali on pienempi kuin sen käänteistulon potentiaali, vertailijan lähdössä on alhainen logiikkataso ja LED ei pala. Jos vertailujännite ylittää vastakkaisen tulon potentiaalin, komparaattori kytkeytyy ja LED syttyy. Jokaisella vertailijalla on oma henkilökohtainen tasonsa, jota säädetään vastusten R1-R5 jakajan resistanssilla.

Tämän mallin muunnos, mutta jo LM 339 -operaatiovahvistimessa, sopii akuille, joiden lähtöjännite on 6 tai 12 volttia.

Kotimaisten mikropiirien arsenaali sisältää KR1171-sarjan, joka on erityisesti suunniteltu ohjaamaan syöttöjännitteen alenemista. Joten käytämme sitä akun jännitteen ohjaamiseen.

Pieni virrankulutus "Off"-tilassa mahdollistaa tämän rakenteen integroinnin laitteisiin, joissa akun jännitettä seurataan jatkuvasti. Tässä tapauksessa ilmaisin voidaan kytkeä laitteen virtakytkimeen, suoraan akun napoihin. Tämän osoitinpiirin muuttamiseksi eri jännitteeksi riittää, että käytät sopivaa KR1171-sarjan sirua ja valitset vastuksen R1 uudelle jännitteelle. Ainoa poikkeus on KR1171SP20-mikropiiri, koska sen kynnystaso on 2V ja K561LA7-mikropiirin generaattori ei toimi.

Vähimmäismittojen saavuttamiseksi voit käyttää minipatteria kaiuttimen sijasta. Resistanssin R6 avulla voit säätää äänenvoimakkuutta.

Tämä malli on suunniteltu akkujännitteelle 6 - 24 volttia.

Piiri koostuu vastusten R1 R2 jännitteenjakajasta, ensimmäinen transistori reagoi jännitteen laskuun ennalta määrätyn arvon alapuolelle ja toisen transistorin elektroninen avain käynnistää nielupiirin kautta superkirkkaan LEDin.

Kun piiri on kytketty akkuun, jonka jännitettä on säädettävä, ensimmäisen transistorin hilalle ilmestyy positiivinen polariteettijännite, jota säätelee vastus R2. Jos se on korkeampi kuin kynnys, transistori on auki, sen kanavan resistanssi ei ole suurempi kuin kymmenen ohmia, joten toisen transistorin VT2 nielun jännite pyrkii nollaan ja se on kiinni, LED ei syty vastaavasti, mikä osoittaa, että akun jännite on normaali. Kun jännite putoaa kynnystasolle, jolla ensimmäisen transistorin hilajännite laskee kynnysarvoa pienemmäksi, se sulkeutuu, sen kanavan vastus kasvaa jyrkästi ja nielujännite pyrkii syöttöjännitteen arvoon. Samaan aikaan transistorinäppäin avautuu ja LED-valo syttyy, mikä osoittaa, että akun purkautuminen on kohtuutonta.

Transistoreihin VT2, VT3 on rakennettu Schmitt-liipaisin, VT1:een - moduuli sen toiminnan estoon. VT3-keräinpiiri sisältää HL1-ilmaisimen, joka sijaitsee kojelaudassa. Kuumana indikaattorilangan resistanssi on noin 50 ohmia. Ilmaisimen kylmälangan vastus on useita kertoja pienempi. Siksi transistori VT3 kestää kollektoripiirin käynnistysvirran tasolle 2,5 A asti.

Ajoneuvon verkon jännite, josta on vähennetty Zener-diodin VD2 jännite jakajan R5-R6 kautta, tulee kantaan VT2. Jos se on yli 13,5 V, Schmitt-liipaisin kytkeytyy ja transistori VT3 sulkeutuu ja HL1 on pois päältä.

Kuinka tiukasti Li-ion-akut ovat tulleet elämäämme. Se, että niitä käytetään lähes kaikessa mikroprosessorielektroniikassa, on jo normi. Joten radioamatöörit ovat omaksuneet ne pitkään ja käyttävät niitä kotitekoisissa tuotteissaan. Tätä helpottavat Li-ion-akkujen merkittävät edut, kuten pieni koko, suuri kapasiteetti, suuri valikoima eri kapasiteetin ja muotoisia malleja.

Yleisin akku on 18650, sen jännite on 3,7 V. Jolle teen purkausilmaisimen.
Todennäköisesti ei kannata kertoa kuinka alhainen niiden purkautuminen on haitallista nosturin akuille. Ja kaikenlaisille akuille. Ladattavien akkujen oikea huolto pidentää niiden käyttöikää useita kertoja ja säästää rahaa.

Latauksen ilmaisinpiiri

Mikä voisi olla surullisempaa kuin äkillisesti tyhjentynyt akku kvadrokopterissa lennon aikana tai metallinpaljastin sammutettu lupaavalla aukiolla? Kunpa tietäisit etukäteen kuinka paljon akku on ladattu! Sitten voisimme kytkeä laturin tai laittaa uudet akut odottamatta surullisia seurauksia.

Ja tästä syntyy idea tehdä jonkinlainen ilmaisin, joka antaa etukäteen signaalin akun loppumisesta. Radioamatöörit ympäri maailmaa pöyhkivät tämän tehtävän toteuttamisesta, ja nykyään on olemassa kokonainen vaunu ja pieni kärry erilaisia ​​piiriratkaisuja - yhden transistorin piireistä hienoihin mikrokontrollerilaitteisiin.

Huomio! Artikkelissa esitetyt piirit ilmoittavat vain akun matalasta jännitteestä. Estä syväpurkaus sammuttamalla kuorma tai käyttö manuaalisesti.

Vaihtoehto numero 1

Aloitetaan ehkä yksinkertaisella piirillä zener-diodilla ja transistorilla:

Katsotaan kuinka se toimii.

Niin kauan kuin jännite ylittää tietyn kynnyksen (2,0 volttia), zener-diodi on rikki, transistori on kiinni ja kaikki virta kulkee vihreän LEDin läpi. Heti kun akun jännite alkaa laskea ja saavuttaa luokkaa 2,0 V + 1,2 V (jännitehäviö transistorin VT1 kanta-emitteriliitoksessa), transistori alkaa avautua ja virta alkaa jakautua uudelleen. molempien LEDien välillä.

Jos otamme kaksivärisen LEDin, saamme tasaisen siirtymisen vihreästä punaiseen, mukaan lukien koko värivalikoima.

Tyypillinen lähtöjänniteero kaksivärisissä LED-valoissa on 0,25 volttia (punainen syttyy pienemmällä jännitteellä). Tämä ero määrittää täydellisen siirtymäalueen vihreän ja punaisen välillä.

Näin ollen yksinkertaisuudestaan ​​huolimatta piiri antaa sinun tietää etukäteen, että akku on alkanut tyhjentyä. Niin kauan kuin akun jännite on 3,25 V tai enemmän, vihreä LED palaa. 3,00 ja 3,25 V välillä punainen alkaa sekoittua vihreän kanssa - mitä lähempänä 3,00 volttia, sitä enemmän punaista. Ja lopuksi, 3 V:lla, vain puhdas punainen palaa.

Piirin haittana on vaikeus valita zener-diodeja vaaditun vastekynnyksen saavuttamiseksi, samoin kuin vakio 1 mA:n suuruinen virrankulutus. No, on mahdollista, että värisokeat eivät arvosta tätä ideaa vaihtamalla värejä.

Muuten, jos laitat tähän piiriin erityyppisen transistorin, se voidaan saada toimimaan päinvastoin - siirtyminen vihreästä punaiseen tapahtuu päinvastoin, jos tulojännite nousee. Tässä on muokattu kaava:

Vaihtoehto numero 2

Seuraava piiri käyttää TL431-sirua, joka on tarkkuusjännitesäädin.

Kynnys määritellään jännitteenjakajalla R2-R3. Piirissä ilmoitetuilla arvoilla se on 3,2 volttia. Kun akun jännite putoaa tähän arvoon, mikropiiri lopettaa LEDin ohituksen ja se syttyy. Tämä on merkki siitä, että akun täysi purkautuminen on hyvin lähellä (pienin sallittu jännite yhdellä litiumionipankilla on 3,0 V).

Jos laitteen virtalähteenä käytetään akkua useista sarjaan kytketyn litiumioniakun tölkeistä, yllä oleva piiri on kytkettävä jokaiseen pankkiin erikseen. Kuten tämä:

Piirin asettamiseen kytkemme akkujen sijasta säädettävän virtalähteen ja valitsemalla vastuksen R2 (R4) saavutamme LEDin syttymisen tarvitsemallamme hetkellä.

Vaihtoehto numero 3

Ja tässä on yksinkertainen kaavio litiumioniakun purkausilmaisimesta kahdessa transistorissa:
Toimintakynnys asetetaan vastuksilla R2, R3. Vanhat Neuvostoliiton transistorit voidaan korvata BC237, BC238, BC317 (KT3102) ja BC556, BC557 (KT3107).

Vaihtoehto numero 4

Kahteen kenttätransistoriin perustuva piiri, joka kuluttaa kirjaimellisesti mikrovirtoja valmiustilassa.

Kun piiri kytketään virtalähteeseen, muodostetaan positiivinen jännite transistorin VT1 hilaan käyttämällä jakajaa R1-R2. Jos jännite on suurempi kuin kenttätransistorin katkaisujännite, se avautuu ja vetää VT2-portin maahan sulkeen sen.

Tietyssä vaiheessa, kun akku tyhjenee, jakajasta poistettu jännite ei riitä avaamaan VT1:tä ja se sulkeutuu. Tämän seurauksena toisen kenttälaitteen hilalle ilmestyy jännite, joka on lähellä syöttöjännitettä. Se avautuu ja sytyttää LEDin. LED-valon hehku kertoo meille, että akku on ladattava.

Transistorit sopivat mihin tahansa n-kanavaan, jolla on pieni katkaisujännite (mitä pienempi sen parempi). 2N7000:n suorituskykyä tässä piirissä ei ole testattu.

Vaihtoehto numero 5

Kolme transistoria:

Mielestäni kaavio ei kaipaa selitystä. Suuren kertoimen ansiosta kolmen transistoriasteen vahvistus, piiri toimii erittäin selkeästi - palavan ja palamattoman LEDin välillä riittää 1 sadasosa voltin ero. Virrankulutus merkkivalon ollessa päällä on 3 mA, LED sammutettuna - 0,3 mA.

Piirin isosta ulkonäöstä huolimatta valmiilla levyllä on melko vaatimattomat mitat:

VT2-keräimestä voit ottaa signaalin, joka sallii kuorman kytkemisen: 1 - käytössä, 0 - pois käytöstä.

Transistorit BC848 ja BC856 voidaan korvata vastaavasti BC546:lla ja BC556:lla.

Vaihtoehto numero 6

Pidän tästä piiristä, koska se ei vain kytke ilmaisua päälle, vaan myös katkaisee kuorman.

Ainoa sääli on, että piiri itse ei sammuta akkua ja kuluttaa edelleen energiaa. Ja hän syö jatkuvasti palavan LEDin ansiosta paljon.

Vihreä LED toimii tässä tapauksessa referenssijännitelähteenä, joka kuluttaa noin 15-20 mA virtaa. Päästäksesi eroon tällaisesta ahneesta elementistä vertailujännitelähteen sijasta voit käyttää samaa TL431:tä kytkemällä se päälle seuraavan kaavion mukaisesti *:

* Liitä TL431-katodi LM393:n 2. napaan.

Vaihtoehto numero 7

Piiri, jossa käytetään ns. jännitevalvojia. Niitä kutsutaan myös valvojiksi ja jännitteentunnistimiksi (voltdetectors), jotka ovat erikoistuneita mikropiirejä, jotka on suunniteltu erityisesti valvomaan jännitettä.

Tässä on esimerkiksi piiri, joka sytyttää LEDin, kun akun jännite putoaa 3,1 V:iin. Koottu BD4731:lle.

Samaa mieltä, se ei voisi olla helpompaa! BD47xx:ssä on avoin kollektorilähtö ja se rajoittaa myös lähtövirran itse 12 mA:iin. Näin voit liittää LEDin suoraan siihen ilman vastusten rajoittamista.

Samalla tavalla voit käyttää mitä tahansa muuta valvojaa mihin tahansa muuhun jännitteeseen.

Tässä on muutama vaihtoehto, joista voit valita:

• 3,08 V:lle: TS809CXD, TCM809TENB713, MCP103T-315E/TT, CAT809TTBI-G;
• 2,93 V:lla: MCP102T-300E/TT , TPS3809K33DBVRG4 , TPS3825-33DBVT , CAT811STBI-T3 ;
• MN1380-sarja (tai 1381, 1382 - ne eroavat vain tapauksissa). Meidän tarkoituksiinmme avoin tyhjennysvaihtoehto sopii parhaiten, mistä on osoituksena lisänumero "1" sirumerkinnässä - MN13801, MN13811, MN13821. Vastejännite määräytyy kirjainindeksillä: MN13811-L on vain 3,0 volttia.

Voit myös ottaa Neuvostoliiton analogin - KR1171SPhh:

Digitaalisesta nimestä riippuen tunnistusjännite on erilainen:

Jänniteverkko ei ole kovin sopiva li-ion-akkujen valvontaan, mutta en usko, että tätä mikropiiriä pitäisi täysin alentaa.

Jännitemonitoreiden piirien kiistattomat edut ovat äärimmäisen alhainen virrankulutus off-tilassa (yksiköitä ja jopa mikroampeerien murto-osia) sekä sen äärimmäinen yksinkertaisuus. Usein koko piiri sopii suoraan LED-nastoihin:

Jotta purkausilmaisin olisi entistä näkyvämpi, jännitetunnistimen lähtöä voidaan ohjata vilkkuvalla LEDillä (esim. L-314-sarja). Tai koota yksinkertaisin "vilkku" kahdelle bipolaariselle transistorille itse.

Alla on esimerkki valmiista piiristä, joka ilmoittaa tyhjästä akusta vilkkuvalla LEDillä:

Toista piiriä, jossa on vilkkuva LED, käsitellään alla.

Vaihtoehto numero 8

Viileä piiri, joka laukaisee LED-valon vilkkumisen, jos litiumakun jännite putoaa 3,0 volttiin:

Tämä piiri saa erittäin kirkkaan LEDin, jonka käyttösuhde on 2,5 %, vilkkumaan (eli pitkä tauko - lyhyt välähdys - tauko uudelleen). Tämän avulla voit vähentää virrankulutusta naurettavaan arvoon - pois päältä -tilassa piiri kuluttaa 50 nA (nano!), Ja LED-valon vilkkuvassa tilassa - vain 35 μA. Voitko ehdottaa jotain taloudellisempaa? Tuskin.

Kuten näette, useimpien purkausohjauspiirien toiminta on vertailla tiettyä vertailujännitettä ohjattuun jännitteeseen. Jatkossa tämä ero vahvistuu ja sytyttää / sammuttaa LEDin.

Yleensä vertailujännitteen ja litiumakun jännitteen välisen eron vahvistimena käytetään transistoriastetta tai vertailupiirin mukaan kytkettyä operaatiovahvistinta.

Mutta on toinenkin ratkaisu. Logiikkaelementit - invertteriä voidaan käyttää vahvistimena. Kyllä, tämä on epätyypillistä logiikkaa, mutta se toimii. Tällainen kaavio on esitetty seuraavassa versiossa.

Vaihtoehto numero 9

Kaavio 74HC04:stä.

Zener-diodin käyttöjännitteen on oltava pienempi kuin piirin laukaisujännite. Voit esimerkiksi ottaa zener-diodit 2,0 - 2,7 voltille. Kynnyksen hienosäätö asetetaan vastuksella R2.

Piiri ottaa akusta noin 2 mA, joten se on kytkettävä päälle myös virtakytkimen jälkeen.

Vaihtoehto numero 10

Tämä ei ole edes purkausilmaisin, vaan kokonainen LED-volttimittari! 10 LEDin lineaarinen asteikko antaa visuaalisen esityksen akun tilasta. Kaikki toiminnot on toteutettu vain yhdellä sirulla LM3914:

Jakaja R3-R4-R5 asettaa alemman (DIV_LO) ja ylemmän (DIV_HI) kynnysjännitteen. Kaaviossa ilmoitetuilla arvoilla ylemmän LEDin hehku vastaa 4,2 voltin jännitettä, ja kun jännite laskee alle 3 voltin, viimeinen (alempi) LED sammuu.

Kytkemällä mikropiirin 9. lähdön "maahan", voit siirtää sen "piste"-tilaan. Tässä tilassa vain yksi syöttöjännitettä vastaava LED palaa aina. Jos jätät sen kuten kaaviossa, niin koko skaala LED-valoja hehkuu, mikä on irrationaalista tehokkuuden kannalta.

LEDeinä sinun on otettava vain punaiset LEDit, koska niillä on pienin tasajännite käytön aikana. Jos otamme esimerkiksi siniset LEDit, niin kun akku on laskenut 3 volttiin, ne eivät todennäköisesti syty ollenkaan.

Siru itse kuluttaa noin 2,5 mA, plus 5 mA jokaista LED-valoa kohden.

Piirin haittana voidaan pitää mahdotonta asettaa sytytyskynnystä erikseen jokaiselle LEDille. Voit asettaa vain alku- ja loppuarvot, ja mikropiiriin sisäänrakennettu jakaja jakaa tämän intervallin yhtä suuriin 9 segmenttiin. Mutta kuten tiedät, purkauksen loppua kohti akun jännite alkaa laskea hyvin nopeasti. Ero 10 % ja 20 % purkautuneiden akkujen välillä voi olla voltin kymmenesosia, ja jos vertaa samoja akkuja vain 90 % ja 100 % purkautuneita akkuja, näet eron kokonaisessa voltissa!

Alla oleva tyypillinen Li-ion-akun purkautumiskaavio osoittaa selvästi tämän tilanteen:

Siten lineaarisen asteikon käyttö akun purkausasteen osoittamiseksi ei näytä olevan kovin tarkoituksenmukaista. Tarvitsemme piirin, jonka avulla voit asettaa tarkat jännitearvot, joilla yksi tai toinen LED syttyy.

Alla oleva kaavio antaa täyden hallinnan hetkiin, jolloin LED-valot syttyvät.

Vaihtoehto numero 11

Tämä piiri on 4-numeroinen akun/akun jännitteen ilmaisin. Toteutettu neljällä operaatiovahvistimella, jotka ovat osa LM339-sirua.

Piiri toimii 2 voltin jännitteeseen asti, kuluttaa alle milliampeerin (LED-valoa lukuun ottamatta).

Tietysti kulutetun ja jäljellä olevan akun kapasiteetin todellisen arvon heijastamiseksi on otettava huomioon käytetyn akun purkauskäyrä (ottaen huomioon kuormitusvirta) piiriä määritettäessä. Näin voit asettaa tarkat jännitearvot, jotka vastaavat esimerkiksi 5-25-50-100 % jäännöskapasiteetista.

Vaihtoehto numero 12

Ja tietysti laajin ulottuvuus avautuu käytettäessä mikrokontrollereita, joissa on sisäänrakennettu referenssijännitelähde ja joissa on ADC-tulo. Tässä toiminnallisuutta rajoittaa vain mielikuvituksesi ja ohjelmointitaitosi.

Esimerkkinä otetaan yksinkertaisin piiri ATMega328-ohjaimessa.

Vaikka tässä levyn mittojen pienentämiseksi olisi parempi ottaa 8-jalkainen ATTiny13 SOP8-paketissa. Sitten se olisi aivan mahtavaa. Mutta olkoon tämä kotitehtäväsi.

LED on kolmivärinen (alkaen LED-nauha), mutta vain punainen ja vihreä ovat mukana.

Valmis ohjelma (luonnos) on ladattavissa tästä linkistä.

Ohjelma toimii seuraavasti: 10 sekunnin välein syöttöjännite pollataan. Mittaustulosten perusteella MK ohjaa LEDejä PWM:llä, jonka avulla saadaan erilaisia ​​hehkun sävyjä sekoittamalla punaista ja vihreää värejä.

Juuri ladattu akku antaa noin 4,1 V - vihreä merkkivalo palaa. Latauksen aikana akussa on 4,2 V:n jännite ja vihreä LED vilkkuu. Heti kun jännite laskee alle 3,5 V, punainen LED vilkkuu. Tämä on merkki siitä, että akku on melkein tyhjä ja on aika ladata se. Muualla jännitealueella ilmaisin vaihtaa väriä vihreästä punaiseksi (riippuen jännitteestä).

Vaihtoehto numero 13

No, välipalaksi ehdotan vaihtoehtoa muokata vakiosuojalevy (niitä kutsutaan myös) muuttamalla se tyhjän akun osoittimeksi.

Nämä piirilevyt (PCB-moduulit) irrotetaan vanhoista matkapuhelinakuista lähes teollisessa mittakaavassa. Nosta vain pois käytöstä poistunut matkapuhelimen akku kadulta, poista se ja lauta on käsissäsi. Kaikki muu on hävitetty asianmukaisesti.

Huomio!!! On levyjä, joissa on ylipurkaussuoja liian alhaisilla jännitteillä (2,5 V ja alle). Siksi sinun on valittava kaikista levyistäsi vain ne kopiot, jotka toimivat oikealla jännitteellä (3,0-3,2 V).

Useimmiten PCB-levy on tällainen:

8205-mikrokokoonpano on kaksi milliohmin kenttälaitetta, jotka on koottu yhteen koteloon.

Tehtyään joitain muutoksia piiriin (näkyy punaisella), saamme erinomaisen indikaattorin litiumioniakun purkautumisesta, joka ei käytännössä kuluta virtaa pois päältä.

Koska VT1.2-transistori vastaa laturin irroittamisesta akkupankista latauksen aikana, se on tarpeeton piirissämme. Siksi sulkimme tämän transistorin kokonaan pois toiminnasta katkaisemalla tyhjennyspiirin.

Vastus R3 rajoittaa LEDin kautta kulkevaa virtaa. Sen vastus on valittava siten, että LEDin hehku on jo havaittavissa, mutta virrankulutus ei ole vielä liian suuri.

Muuten, voit tallentaa kaikki suojamoduulin toiminnot ja tehdä ilmaisun käyttämällä erillistä LEDiä ohjaavaa transistoria. Eli merkkivalo syttyy samanaikaisesti, kun akku irrotetaan purkautumishetkellä.

2N3906:n sijasta mikä tahansa saatavilla oleva pienitehoinen p-n-p-transistori käy. Pelkkä LEDin juottaminen suoraan ei toimi, koska. näppäimiä ohjaavan mikropiirin lähtövirta on liian pieni ja vaatii vahvistusta.

Huomaa, että purkausilmaisinpiirit itse kuluttavat akkuvirtaa! Vältä ei-hyväksyttävä purkautuminen kytkemällä merkkipiirit virtakytkimen jälkeen tai käyttämällä suojapiirejä, .

Kuten luultavasti ei ole vaikea arvata, piirejä voidaan käyttää ja päinvastoin - latausilmaisimena.