Вход на сайт

Зарегистрировавшись на сайте Вы сможете добавлять свои материалы






Самодельный индикатор заряда аккумулятора


Индикатор окончания заряда аккумулятора на светодиодах

Индикатор заряда аккумулятора – нужная штука в хозяйстве любого автомобилиста. Актуальность такого устройства возрастает многократно, когда холодным зимним утром автомобиль, почему-то, отказывается заводиться. В этой ситуации стоит определиться, то ли звонить другу, что бы тот приехал и помог завестись от своей батареи, либо аккумулятор приказал долго жить, разрядившись ниже критического уровня.

Зачем следить за состоянием аккумулятора?

Автомобильный аккумулятор состоит из шести последовательно соединённых аккумуляторных батарей с напряжением питания 2,1 — 2,16В. В норме АКБ должен выдавать 13 — 13,5В. Нельзя допускать значительного разряда аккумуляторной батареи, поскольку при этом падает плотность и, соответственно, повышается температура промерзания электролита.

Чем выше износ аккумулятора, тем меньшее время он удерживает заряд. В тёплое время года это не критично, а вот зимой забытые во включённом состоянии габаритные огни к моменту возвращения способны полностью «убить» аккумулятор, превратив содержимое в кусок льда.

В таблице можно увидеть температуру промерзания электролита, в зависимости от степени заряженности агрегата.

Критическим считается падение уровня заряда ниже 70%. Все автомобильные электроприборы потребляют не напряжение, а ток. Без нагрузки даже сильно разряженный аккумулятор может показывать нормальное напряжение. Но при низком уровне, во время запуска двигателя, будет отмечаться сильная «просадка» напряжения, что является тревожным сигналом.

Своевременно заметить приближающуюся катастрофу возможно лишь в том случае, когда непосредственно в салоне установлен индикатор. Если во время работы автомобиля он постоянно сигнализирует о разрядке – пора ехать на СТО.

Какие существуют индикаторы

Многие АКБ, особенно необслуживаемые, имеют встроенный датчик (гигрометр), принцип работы которого основан на измерении плотности электролита.

Этот датчик контролирует состояние электролит и ценность его показателей относительна. Не очень удобно по несколько раз залазить под капот автомобиля, что бы проконтролировать состояние электролита в разных режимах работы.

Для контроля состояния АКБ значительно удобнее электронные приборы.

Виды индикаторов заряда аккумуляторной батареи

В автомагазинах продаётся множество таких устройств, различающихся дизайном и функционалом. Фабричные приборы условно делятся на нескольких типов.

По способу подключения:

  • к разъёму прикуривателя;
  • к бортовой сети.

По способу отображения сигнала:

  • аналоговые;
  • цифровые.

Принцип работы у них одинаков, определение уровня заряда АКБ и отображение информации в наглядном виде.

Принципиальная схема индикатора

Как сделать индикатор заряда аккумулятора на светодиодах?

Существуют десятки разнообразных схем контроля, но результат они выдают идентичный. Подобное устройство возможно собрать самостоятельно из подручных материалов. Выбор схемы и комплектующих зависит исключительно от ваших возможностей, фантазии и ассортимента ближайшего магазина радиотоваров.

Вот схема для понимания как работает индикатор заряда аккумулятора на светодиодах. Такую портативную модель можно собрать «на коленке» за несколько минут.

Д809 – стабилитрон на 9В ограничивает напряжение на светодиодах, а на трёх резисторах собран сам дифференциатор. Такой светодиодный индикатор срабатывает на силу тока в цепи. При напряжении 14В и выше сила тока достаточно для свечения всех светодиодов, при напряжении 12-13,5В светятся VD2 и VD3, ниже 12В — VD1.

Более продвинутый вариант при минимуме деталей можно собрать на бюджетном индикаторе напряжения — микросхеме AN6884 (KA2284).

Схема led индикатора уровня заряда АКБ на компараторе напряжения

Схема работает по принципу компаратора. VD1 – стабилитрон на 7,6В, он служит в качестве эталонного источника напряжения. R1 – делитель напряжения. При первоначальной настройке он выставляется в такое положение, чтобы при напряжении 14В светились все светодиоды. Напряжение, поступающее на входы 8 и 9, сравнивается через компаратор, а результат дешифруется на 5 уровней, зажигая соответствующие светодиоды.

Контроллер зарядки АКБ

Что бы отслеживать состояние аккума во время работы зарядного устройства, делаем контроллер заряда АКБ. Схема устройства и используемые компоненты максимально доступны, в то же время обеспечивают полный контроль над процессом подзарядки батарей.

Принцип работы контроллера следующий: пока напряжение на аккумуляторе ниже напряжения заряда – горит зелёный светодиод. Как только напряжение сравняется, открывается транзистор, зажигая красный светодиод. Изменение резистора перед базой транзистора меняет уровень напряжения, необходимого для открытия транзистора.

Это универсальная схема контроля, которую можно использовать как для мощных автомобильных аккумуляторов, так и для миниатюрных литиевых батареек-аккумуляторов.

Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)

Цепь индикатора разряда батареи

с использованием только двух транзисторов

В следующем посте описывается простая схема индикатора разряда батареи с использованием всего двух недорогих транзисторов NPN. Главная особенность этой схемы - очень низкое энергопотребление в режиме ожидания.

Принципиальная схема

До сих пор мы видели, как создать схемы индикатора низкого заряда батареи с использованием микросхем 741 IC и 555, которые, несомненно, обладают выдающимися способностями по обнаружению и индикации порогов низкого напряжения батареи.

Однако следующий пост относится к еще одной подобной схеме, которая намного дешевле и использует всего пару NPN-транзисторов для получения требуемых индикаторов низкого заряда батареи.

Преимущество транзистора перед IC

Основным преимуществом предлагаемой схемы индикатора разрядки батареи с двумя транзисторами является ее очень низкое потребление тока по сравнению с аналогами IC, которые потребляют относительно более высокие токи.

IC 555 потребляет около 5 мА, IC741 - около 3 мА, в то время как нынешняя схема будет потреблять около 1.Ток 5 мА.

Таким образом, настоящая схема становится более эффективной, особенно в тех случаях, когда потребление тока в режиме ожидания становится проблемой, например, предположим, в устройствах, которые зависят от источников питания от слаботочных батарей, таких как батарея PP3 на 9 В.

Схема может работать при напряжении 1,5 В

Еще одним преимуществом этой схемы является ее способность работать даже при напряжении около 1,5 В, что дает ей явное преимущество перед схемами на основе IC.

Как показано на следующей принципиальной схеме, два транзистора сконфигурированы как датчик напряжения и инвертор.

Первый транзистор слева определяет уровень порогового напряжения в соответствии с настройкой предустановки 47K. Пока этот транзистор является проводящим, второй транзистор справа остается выключенным, при этом светодиод остается выключенным.

Как только напряжение батареи упадет ниже установленного порогового уровня, левый транзистор больше не сможет проводить.

Эта ситуация мгновенно запускает правый транзистор, включая светодиод.

Светодиод включается и обеспечивает необходимую индикацию предупреждения о низком заряде батареи.

Принципиальная схема

Видео демонстрация:

Вышеупомянутая схема была успешно построена и установлена ​​г-ном Алланом в его блоке детектора паранормального истощения. На следующем видео представлены результаты реализации:

Модернизация вышеуказанной транзисторной схемы разряда батареи в схему отключения разряда батареи

Ссылаясь на приведенную выше диаграмму, индикатор разряда батареи образован двумя транзисторами NPN, а дополнительный BC557 и реле используются для отключения батареи от нагрузки, когда она достигает нижнего порога, в этом состоянии реле подключает батарею к доступному входу зарядки.

Однако, когда аккумулятор находится в нормальном состоянии, реле соединяет аккумулятор с нагрузкой и позволяет нагрузке работать от аккумулятора.

Добавление гистерезиса

Одним из недостатков описанной выше конструкции может быть дребезг реле при пороговых уровнях напряжения из-за падения напряжения батареи сразу во время процесса переключения реле.

Этого можно избежать, добавив 100 мкФ к основанию среднего BC547. Тем не менее, это все равно не остановит реле от постоянного включения / выключения при низком пороге переключения батареи.

Чтобы исправить это, необходимо ввести эффект гистерезиса, который может быть реализован с помощью резистора обратной связи между коллектором BC557 и средним транзистором BC547.

Модифицированный дизайн для реализации вышеуказанного условия можно увидеть на следующей диаграмме:

Два резистора, один на базе BC547, а другой на коллекторе BC557, определяют другой порог переключения реле, что означает полный заряд отсекает порог аккума.Здесь значения выбираются произвольно, для получения точных результатов эти значения необходимо будет оптимизировать методом проб и ошибок.

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своим инновационным c

.

IC 741 Схема индикатора низкого заряда батареи

Предложенная схема была запрошена одним из заядлых читателей моего блога. Это схема индикатора предупреждения о низком заряде батареи с использованием операционного усилителя IC 741, которая может использоваться для контроля определенного порогового значения низкого напряжения батареи.

Работа схемы

Схема может быть понята по следующим пунктам:

1) Вся конфигурация связана с IC 741, и она становится сердцем схемы.
2) В основном он сконфигурирован как компаратор, один из его входов ограничен фиксированным опорным уровнем, а другой вход используется как измерительный терминал.
3) Здесь, как можно видеть на диаграмме, не инвертирующий вход снабжен неподвижным опорным напряжением через резистор сети стабилитрона.
4) Этот вход фиксируется примерно на 5 вольт.
5) Другой инвертирующий входной контакт №2 подключен через предустановку для измерения входного напряжения питания от источника.
6) Установка по умолчанию регулируется таким образом, что уровень напряжения на этом входе становится ниже, чем фиксированное опорное напряжение на другом штифт IC, как только напряжение источника становится ниже требуемого порогового уровня.
7) Когда это происходит, выход IC сразу становится высоким, загораясь подключенный светодиод.
8) Загорающийся светодиод немедленно указывает на ситуацию низкого напряжения, чтобы можно было предпринять необходимые действия.
9) По желанию, выход может быть заменен пьезозуммером вместо светодиода для получения звукового отклика в вышеупомянутой ситуации, устраняя головную боль, связанную с периодическим мониторингом состояния светодиода.

Вышеупомянутая схема может быть изменена путем добавления релейной ступени для управления определенной ступенью, которая может иметь отношение к действиям по отключению низкого заряда батареи.

Как настроить эту схему индикатора низкого заряда батареи

Вышеуказанная схема индикатора низкого заряда батареи может быть еще улучшена следующим образом для управления как нижним, так и верхним порогами зарядки:

Изначально оставьте предварительно установленную связь 100K отключенной.

Подайте источник 14,4 В со стороны «Батарея» и отрегулируйте предустановку 10K так, чтобы верхнее реле просто сработало, подтвердите срабатывание, последовательно перемещая предустановку вперед и назад.

Приклейте один раз.

Светодиод будет реагировать включением при фиксации этой предустановки.

Теперь снова подключите предустановленную линию обратной связи 100K и уменьшите входное напряжение примерно до 11,2 В.

Затем отрегулируйте предустановку 100K так, чтобы реле просто отключалось.

Подтвердите, перевернув предустановку, как указано выше. Не обращайте внимания на нижнее реле, так как оно включится, как только будет включено входное питание, поэтому его работа очевидна.

Вот и все, схема предупреждения о низком заряде батареи настроена и будет точно реагировать на вышеуказанные настройки или любые другие настройки, которые могут быть предпочтительны и реализованы конкретным пользователем.

Цепь индикатора низкого заряда батареи с отключением реле

Следующая схема показывает, как указанный выше индикатор разряда батареи может быть улучшен с помощью реле для достижения автоматического отключения низкого заряда и полного заряда подключенного аккумулятора, а также отключения для нагрузки при низком заряде батареи.

Верхнее реле отвечает за отключение батареи во время чрезмерной зарядки и низкого уровня разряда, в то время как нижнее реле отключает нагрузку, как только батарея достигает опасной зоны низкого разряда и как только верхнее реле возвращается в режим зарядки

4.Стабилитрон 7 В на эмиттере транзистора несущественен. Пожалуйста, замените его на прямую ссылку.
О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какой-либо вопрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

Цепь индикатора разряда батареи IC 555

В статье объясняется простая схема индикатора разряда батареи, использующая только микросхему IC 555 и несколько резисторов.

Концепция схемы

Многие электронные схемы, такие как аварийное освещение, зарядные устройства, системы ИБП, фонари и т. Д., По существу, требуют наличия функции индикации низкого заряда батареи, чтобы избежать чрезмерной разрядки задействованной батареи. Чрезмерная разрядка может означать необратимое повреждение аккумулятора.

Здесь можно изучить новую небольшую схему индикатора низкого заряда батареи, которая включает только один IC555 и несколько резисторов, это простая схема типа «подключи и наблюдай».

Работа схемы

Функционирование схемы можно понять по следующим пунктам:

Все мы знаем об основных характеристиках IC 555, когда она используется в режиме компаратора: если на вывод № 2 присутствует потенциал ниже 1/3 Vcc, выходной контакт №3 становится высоким.

Вышеупомянутый факт также указывает на то, что вывод №2 реагирует на напряжение питания, приложенное к выводу №8 микросхемы, что означает, что это напряжение на выводе №8 должно быть ограничено до некоторого постоянного уровня.

Поэтому в предлагаемой конструкции подачи штифт IC фиксируется на каком-то уровне с использованием эталонного стабилитрона.

Напряжение батареи может достигать контакта №2 ИС через предустановку, которая должна быть установлена ​​вручную таким образом, чтобы напряжение на контакте №2 упало ниже 1/3 напряжения стабилитрона, когда напряжение батареи достигнет указанного более низкого значения. порог.

Указанную выше настройку можно выполнить вручную, подав напряжение выборки на схему, имитирующую нижний пороговый уровень.

Предположим, что указанный нижний порог составляет 11,4 В для батареи 12 В, приложенное напряжение выборки можно зафиксировать на уровне 11,4 В и подать на схему. Далее следует настроить пресет так, чтобы светодиод просто загорался. Теперь предустановку можно приклеить каким-нибудь перманентным клеем, чтобы не нарушить настройку.

Теперь установленная схема готова к подключению к рассматриваемой батарее, когда напряжение батареи достигает отметки 11,4 В, светодиод загорается, обеспечивая необходимую информацию о низком заряде батареи.

Простая схема индикатора низкого заряда батареи с использованием IC 555 Схема показана ниже:
Список деталей

R1, R3 = 10K
R2 = 100K
IC1 = 555
P1 = предустановка 100K
Z1 = стабилитрон, имеющий напряжение ниже напряжение аккумулятора.

Распиновка IC 555

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем сайта: https: //www.homemade-circuits.com /, где я люблю делиться своими новаторскими идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемами, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

.Цепь индикатора полного заряда батареи

с использованием двух транзисторов

Эта небольшая схема будет предупреждать пользователя о достижении аккумулятором уровня полного заряда (избыточного заряда) во время зарядки, загораясь светодиодом. В схеме используется всего пара транзисторов в качестве основных активных компонентов.

Основная характеристика

Основной особенностью этой конструкции является не только ее миниатюрный дизайн, но и характеристики напряжения питания, которые могут составлять всего 2 В, что означает, что ее можно использовать для всех батарей в диапазоне от 2 В до 60 В с небольшими изменениями

Я уже обсуждал аналогичную концепцию, которая предназначена для совершенно противоположной функции, то есть для указания нижнего порога разряда батареи.

Теперь давайте посмотрим, как данная схема предназначена для работы и как ее можно настроить для выполнения необходимой индикации предупреждения о разряде батареи.

Мы рассмотрим две простые конструкции: первая будет включать светодиод при полном уровне заряда батареи, а вторая может использоваться для обратного, то есть выключаться при установленном заданном значении.

Светодиодный индикатор включается, когда аккумулятор полностью заряжен

Схема, показанная ниже, предназначена для включения светодиодного индикатора, как только подключенная аккумуляторная батарея полностью заряжена.

Как исправить предустановки

Чтобы настроить схему, пользователь должен подать в схему желаемый верхний уровень заряда и отрегулировать предустановку так, чтобы на этом уровне светодиод только начинал ярко светиться.

Видеоклип:

Выключение светодиода при полной батарее

Следующая схема настроена на принудительное или выключение светодиода, когда батарея достигает максимального уровня заряда.

Для пользователей, которые хотят видеть выключение светодиода на верхнем пороге, можно использовать показанную выше конструкцию, работу можно понять по следующим пунктам:

Согласно требованию, светодиодное освещение должно начать уменьшаться, как только батарея приближается к установленному порогу полной зарядки.

На самом деле процедура настройки пресета очень проста.

Пользователь должен подать напряжение питания, которое может быть равным желаемому высокому уровню заряда батареи, а затем осторожно отрегулировать предустановку с помощью отвертки, чтобы светодиод просто выключился на желаемом уровне.

Для Например, предположим, что цепь индикатора установлена ​​для контроля уровня заряда 12 В аккумулятора при 14,3 В, тогда предустановку можно изменить, чтобы убедиться, что светодиод просто начинает выключаться при напряжении около 14 В.

Дизайн печатных плат

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать с ними через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

Смотрите также