3 วงจรตรวจสอบแรงดันแบตเตอรี่อย่างง่าย

โพสต์นี้อธิบายถึงการตรวจสอบการชาร์จแบตเตอรี่อย่างง่าย 3 แบบหรือวงจรสถานะแบตเตอรี่ การออกแบบแรกคือวงจรตรวจสอบแรงดันไฟฟ้า LED 4 ขั้นตอนโดยใช้ IC LM324 ที่หลากหลาย นางสาวปิยาลีเป็นผู้ร้องขอความคิด

ข้อกำหนดทางเทคนิค

ฉันมีโครงการถ้าคุณช่วยฉันได้:
1. โดยทั่วไปเป็นวงจรตัวบ่งชี้ตัวตรวจจับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่
2. เอาต์พุตจากหม้อแปลงคือ 6V, 12V, 24V resp. ขึ้นอยู่กับอินพุตที่ให้มา O / p คือ A.C.
3. โดยการแปลงเป็น DC ฉันได้ออกแบบวงจรที่จะตรวจจับและระบุแรงดันไฟฟ้า o / p ด้วยหลอด LED สี เช่น,
ไฟ LED สีน้ำเงิน - 6V
LED สีเขียว - 12V
LED สีแดง - 24V
4. วงจรควรมีขนาดกะทัดรัดเป็นธรรมชาติมากที่สุด
.
คำถาม:
1. เราควรใช้วงจรเปรียบเทียบหรือไม่?
2. วิธีตรวจจับความแตกต่าง ระดับแรงดันไฟฟ้า?
3. รีเลย์จำเป็นหรือไม่?
.
โปรดพิจารณาอย่างเร็วที่สุด

1) การออกแบบ

วงจรตรวจสอบสถานะแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ที่นำเสนอโดยใช้ LED 4 ดวงทำให้ใช้ตัวเปรียบเทียบในรูปแบบของ opamps จาก IC LM324 .

IC นี้มีความหลากหลายมากกว่าคู่ค้า opamp อื่น ๆ เนื่องจากระดับความทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นและเนื่องจาก opamps รูปสี่เหลี่ยมในแพ็คเกจเดียว

ในวงจรตรวจสอบ / ตัวบ่งชี้แรงดันแบตเตอรี่ LED ที่นำเสนอมีการใช้ opamps ทั้งสี่ตัวแม้ว่าบางส่วนอาจถูกกำจัดในกรณีที่ไม่จำเป็นต้องใช้หรือขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของผู้ใช้แต่ละราย

ดังที่เห็นได้จากแผนภาพวงจรการกำหนดค่านั้นเรียบง่าย แต่ผลลัพธ์ก็มีประสิทธิภาพมากเกินไป

ที่นี่หมุดกลับด้านของ opamps ทั้งสี่จะยึดกับระดับอ้างอิงคงที่ซึ่งกำหนดโดยค่าของซีเนอร์ไดโอดซึ่งไม่สำคัญและอาจเป็นค่าใดก็ได้ที่ใกล้เคียงกับค่าที่แนะนำในรายการชิ้นส่วน

พินที่ไม่กลับด้านของ oipamps ได้รับการกำหนดค่าเป็นอินพุตการตรวจจับและสิ้นสุดด้วยตัวต้านทานแบบแปรผันหรือค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้า

วิธีปรับเกณฑ์

ควรปรับค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าในลักษณะต่อไปนี้:

ในขั้นต้นให้แขนเลื่อนที่ตั้งไว้ล่วงหน้าทั้งหมดเลื่อนไปทางปลายกราวด์เพื่อให้ศักย์ของพินที่ไม่กลับด้านกลายเป็นศูนย์

การใช้แหล่งจ่ายไฟแบบแปรผันที่มีการควบคุมจะใช้แรงดันไฟฟ้าแรกที่จะตรวจสอบโดยเริ่มจากค่าต่ำสุดไปยังวงจร

ปรับ P1 ให้สูงกว่าระดับ LED สีขาวก็จะสว่างขึ้น แก้ไข P1 ด้วยกาวบางส่วน

จากนั้นใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นที่สองหรือเพิ่มแรงดันไฟฟ้าไปยังระดับถัดไปซึ่งจะต้องตรวจสอบและปรับ P2 เพื่อให้ไฟ LED สีเหลืองเปิดขึ้น สิ่งนี้ควรปิดทันที LED สีขาว

ดำเนินการในทำนองเดียวกันกับ P3 และ P4 ประทับตราของค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าทั้งหมดหลังจากตั้งค่าแล้ว

วงจรไฟแสดงสถานะแบตเตอรี่ที่แสดงได้รับการกำหนดค่าในโหมด 'dot' ซึ่งหมายความว่า LED เพียงดวงเดียวจะติดสว่างในทันทีที่ระบุระดับแรงดันไฟฟ้า

หากคุณต้องการให้มันตอบสนองในโหมด 'กราฟแท่ง' เพียงแค่ถอดแคโทดของ LED ทั้งหมดออกจากจุดที่มีอยู่และเชื่อมต่อทั้งหมดด้วยกราวด์หรือเส้นลบ

แผนภูมิวงจรรวม

รายการชิ้นส่วนสำหรับวงจรตรวจสอบสถานะแบตเตอรี่

• R1 --- R4 = 6K8
• R5 = 10K
• P1 - P4 = 10k ที่ตั้งไว้ล่วงหน้า
• A1 ---- A4 = LM 324
• z1 = 3.3V ซีเนอร์ไดโอด
• ไฟ LED = 5 มม. สีตามความต้องการของแต่ละบุคคล

2) การปรับเปลี่ยนไฟแสดงสถานะแบตเตอรี่ 4 สถานะข้างต้นพร้อมไฟ LED กะพริบ

ไฟแสดงสถานะแบตเตอรี่ LED 4 LED ที่อธิบายข้างต้นสามารถปรับเปลี่ยนได้อย่างเหมาะสมสำหรับการเปิดใช้งานพร้อมไฟ LED กะพริบดังแสดงในแผนภาพต่อไปนี้:

• R1 = 2k2
• R2 = 100 โอห์ม
• LED = 20mA 5 มม
• C1 = 100uF ถึง 470uF ขึ้นอยู่กับอัตราการกระพริบที่ต้องการ

บทความนี้แสดงวิธีการง่ายๆในการใช้ IC LM3915 สำหรับตรวจสอบแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ตั้งแต่ 1.5V ถึง 24V ใน 10 ขั้นตอนแยกกันโดยใช้ไฟ LED 10 ดวง

3) ใช้ LM3915 IC สำหรับฟังก์ชัน 10 ขั้นตอน

วงจรที่สามอธิบายไว้ด้านล่างช่วยให้คุณเห็นภาพได้อย่างแม่นยำว่าแบตเตอรี่ของคุณมีแรงดันไฟฟ้าเท่าใดในกรณีใด ๆ ขณะชาร์จไฟ

LM3915 เป็นวงจรขับ LED โหมดจุด / บาร์ 10 ขั้นตอน ซึ่งให้จอแสดงผล LED 10 ขั้นตอนตามลำดับที่สอดคล้องกับระดับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันซึ่งกำหนดไว้ที่ขาอินพุตสัญญาณ # 5

อินพุตนี้สามารถตั้งค่าด้วยระดับแรงดันไฟฟ้าใดก็ได้ตั้งแต่ 1 ถึง 35V เพื่อให้ได้มาซึ่งการอ่านค่าลำดับที่สอดคล้องกันของแรงดันไฟฟ้าที่ป้อนบนพินนั้น

ในตัวบ่งชี้การชาร์จแบตเตอรี่ 10 ขั้นตอนที่เสนอและวงจรมอนิเตอร์เราถือว่าแบตเตอรี่เป็น 12V ซึ่งจะต้องได้รับการตรวจสอบการทำงานของวงจรอาจเข้าใจได้ดังต่อไปนี้สำหรับเงื่อนไขดังกล่าว:

ทรานซิสเตอร์ที่ปลายด้านขวาได้รับการกำหนดค่าให้เป็นตัวติดตามตัวปล่อยที่จำลองไดโอดซีเนอร์แรงดันไฟฟ้ากระแสสูงคงที่ที่ 3V

สิ่งนี้จำเป็นเพื่อให้ LED ถูก จำกัด ไม่ให้ดึงกระแสไฟมากเกินไปทำให้ IC อุ่นโดยไม่จำเป็น

แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ยังถูกป้อนให้กับพิน # 5 ผ่านเครือข่ายตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าที่ทำจากตัวต้านทาน 10K และค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้า 10K

เอาต์พุตของ IC ทั้งหมดเชื่อมต่อกับ LEds 10 ตัวสำหรับการผลิตตัวบ่งชี้ 10 ขั้นตอนที่ต้องการ สีของไฟ LED เป็นไปตามความต้องการของคุณ

วิธีการตั้งค่าวงจรไฟแสดงสถานะแบตเตอรี่ที่อธิบายไว้ข้างต้น

1. มันค่อนข้างง่าย
2. ใช้ระดับแรงดันไฟฟ้าที่ชาร์จเต็มทั่วจุดที่ระบุ 'ถึงแบตเตอรี่บวก' และกราวด์
3. ตอนนี้ปรับค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าเพื่อให้ LED สุดท้ายสว่างที่ระดับแรงดันไฟฟ้านั้น
4. เสร็จแล้ว! วงจรของคุณพร้อมแล้ว
5. สำหรับการปรับเทียบให้แบ่งระดับการชาร์จเต็มดังกล่าวข้างต้นด้วย 10
6. สำหรับกรณีปัจจุบันสมมติว่าระดับการชาร์จเต็มเป็น 15V จากนั้น 15/10 = 1.5V หมายความว่า LED แต่ละดวงจะมีค่าเพิ่มขึ้น 1.5V ตัวอย่างเช่นเมื่อ LED ตัวที่ 8 เพิ่งเปิดจะแสดงว่า 1.5 x 7 = 10.5V, LED ตัวที่ 8 = 12V, LED ตัวที่ 9 = 13.5V เป็นต้น
7. ในทำนองเดียวกันวงจรสามารถใช้กับแบตเตอรี่ใดก็ได้และจำเป็นต้องตั้งค่าตามแนวทางข้างต้นเพื่อให้บรรลุการตรวจสอบระดับแบตเตอรี่ 10 ขั้นตอนที่เสนอ

แผนภูมิวงจรรวม

วงจรตรวจสอบแรงดันแบตเตอรี่รถยนต์

แนวคิดแรกข้างต้นสามารถปรับเปลี่ยนเป็นโวลต์มิเตอร์รถยนต์ LED 4 ดวงซึ่งจะช่วยให้เราสามารถตรวจสอบระดับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ในรถของเราได้ในทันทีอย่างต่อเนื่อง

คุณสมบัติหลัก

เพื่อให้บรรลุคุณสมบัติข้างต้นจะต้องวางไว้ที่ใดที่หนึ่งในเส้นประของรถเพื่อให้กลุ่มของ LED 4 ดวงยังคงยื่นออกมาโดยแต่ละดวงจะมีป้ายระบุแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ในขณะนั้นวงจรได้รับการออกแบบมาเพื่อดำเนินการดังต่อไปนี้

- ไฟ LED ดวงที่ 1 พร้อมแบตเตอรี่ 11V
- ไฟ LED ดวงที่ 1 และ 2 พร้อมแบตเตอรี่ 12V
- ไฟ LED ดวงที่ 1, 2 และ 3 พร้อมแบตเตอรี่ 13V
- ไฟ LED ที่ 1, 2, 3 และ 4 (ทั้งหมด) พร้อมแบตเตอรี่ 14V

รายละเอียดการดำเนินงาน

เมื่อแรงดันแบตเตอรี่ลดลงเหลือ 11 หรือ 12 โวลต์อาจต้องชาร์จไฟ ถ้าประมาณ 13 โวลต์แสดงว่าอยู่ในสภาพที่ยอมรับได้ ที่ 14 โวลต์จะถูกชาร์จจนเต็ม สีของ LED แสดงสถานะเหล่านี้

ส่วนประกอบหลักของวงจรเป็นเพียงแอมพลิฟายเออร์เชิงปฏิบัติการบางตัวที่ใช้เป็นตัวเปรียบเทียบ

อินพุทกลับด้านของการทำงานเหล่านี้ตั้งค่าไว้ที่แรงดันอ้างอิงคงที่: 5.1, 4.8, 4.4, 4.1 โดยใช้ซีเนอร์ไดโอด D1 และเครือข่ายตัวต้านทาน: R1, R2, R3 และ VR โพเทนชิออมิเตอร์

โพเทนชิออมิเตอร์ VR ใช้เพื่อปรับแรงดันไฟฟ้าที่อ้างอิงข้างต้นเล็กน้อยซึ่งอาจแตกต่างกันไปเนื่องจากตัวต้านทานไม่ใช่ค่าที่แน่นอน

แรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะถูกส่งไปยังอินพุตที่ไม่กลับด้านของ opamps ผ่านเครือข่ายตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าที่แสดงซึ่งสร้างโดยขั้ว R4 และ R6

แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วที่ไม่กลับด้านจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่และจะทำให้ระดับแรงดันไฟฟ้าสูงที่เอาต์พุตของตัวเปรียบเทียบโดยจะเปิดใช้งาน LED ที่เกี่ยวข้องสำหรับตัวบ่งชี้ที่ต้องการ

แผนภูมิวงจรรวม

รายการชิ้นส่วนสำหรับวงจร

- IC1: LM324 แบบบูรณาการ (quad opamps ในตัวเดียว) วงจร
- D1: 3.3V ซีเนอร์ไดโอด 1/4 วัตต์
- D2 = D3 = D4 = D5: Diodes LED (2 แดง 1 เหลืองหรือเหลือง 1 เขียว)

- R1 = 1K
- R2 ..... R6: ค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้า 1K ทั้งหมด

+ 12V: คือแบตเตอรี่รถยนต์ที่ต้องตรวจจับแรงดันไฟฟ้า