Univerzálny indikátor vybitia batérie

Nejde o jediné prenosné elektronické zariadenie, či už ide o prenosný reproduktor pre telefón, samotný telefón, prehrávač atď. nie je kompletný bez batérie. Lítium-iónové batérie s menovitým napätím 3,7 V sú v súčasnosti veľmi populárne, sú kompaktné, pomerne lacné a môžu mať veľkú kapacitu. Ich nevýhodou je, že sa obávajú hlbokého vybitia (pod 3 volty), takže pri ich používaní je potrebné pravidelne monitorovať napätie na batérii, inak môže dôjsť k nadmernému vybitiu. Pri vytváraní prenosných zariadení vyrobených doma nie je zbytočné inštalovať modul dovnútra a ukazuje, na akej úrovni je momentálne napätie. Schéma práve takého modulu je uvedená nižšie. Jeho hlavnou výhodou v univerzálnosti je to, že limity pre indikácie spustenia sú nastaviteľné v širokom rozsahu, takže obvod sa môže použiť na indikáciu napätia na nízkonapäťových lítium-iónových batériách, ako aj na automobilové.

Systém

Obvod obsahuje 5 LED diód, z ktorých každá sa rozsvieti pri určitom napätí na batérii. Prahová hodnota pre činnosť LED 1-4 je nastavená pomocou ladiacich odporov a 5 LED sa rozsvieti pri najnižšom napätí na batérii. Ak teda svieti všetkých 5 diód LED, potom je batéria úplne nabitá a ak svieti iba prvá, znamená to, že je potrebné batériu nabiť. Obvod používa 4 porovnávače na porovnanie napätia batérie s referenčným, všetky sú obsiahnuté v jednom kryte čipu LM239. Na vytvorenie referenčného napätia 1,25 voltu sa používa čip LM317LZ. Delič rezistorov R1 a R2 znižuje napätie batérie na úroveň pod 1,25 voltu, takže komparátory ju môžu porovnávať s referenciou. Ak sa teda obvod použije s 12 V automobilovou batériou, odpor rezistora R6 sa musí zvýšiť na 120 až 130 kOhm. LED diódy kvôli prehľadnosti vnímania indícií je žiaduce aplikovať rôzne farby, napríklad modrá, zelená, žltá, biela a červená.

Zostava ukazovateľa

Stiahnuť dosku:
Celý obvod je vyrobený na doske plošných spojov s rozmermi 35 x 55 mm. Môže sa to urobiť pomocou metódy LUT, ktorú som urobil. Niekoľko fotografií z procesu:
Otvory sa vŕtajú 0,8 mm vrtákom, po vŕtaní sa odporúča pretrhnúť stopy. Po vytvorení dosky môžete na ňu začať inštalovať súčasti - najprv sú nainštalované prepojky a odpory, potom všetko ostatné. LED diódy môžu byť odstránené z dosky na drôtoch alebo môžete spájku spájať v jednej rade na doske. Na pripojenie vodičov k batérii je najlepšie použiť svorkovnicu s dvoma skrutkami a odporúča sa nainštalovať čip do zásuvky - potom ho môžete kedykoľvek vymeniť. Je dôležité nezamieňať pinout čipu LM317LZ, jeho prvý výstup by mal byť pripojený k mínusu obvodu a tretí k plusu. Po dokončení montáže je potrebné z dosiek vypláchnuť zvyšky taviva, skontrolovať inštaláciu a skratovať susedné koľaje.

Testovanie a ladenie

Teraz môžete vziať akúkoľvek batériu, pripojiť ju k doske a skontrolovať fungovanie obvodu. Najprv po pripojení batérie skontrolujeme napätie na 2-pinový LM317LZ, malo by byť 1,25 voltu. Potom skontrolujeme napätie v mieste pripojenia odporov R1 a R2, napätie by malo byť asi 1 volt. Teraz môžete odobrať voltmeter a nastaviteľný zdroj napätia a nastaviť požadované prahové hodnoty pre každú z diód LED otáčaním ladiacich odporov. Pre lítium-iónovú batériu je optimálne nastaviť nasledujúce prevádzkové limity: LED1 - 4,1 V, LED2 - 3,9 V, LED3 - 3,7 V, LED4 - 3,5 voltu. Pri pripájaní testovanej batérie k obvodu je potrebné dodržať polaritu, inak môže dôjsť k zlyhaniu obvodu.
Video demonštruje činnosť indikátora. Keď bola pripojená prvá batéria, rozsvietili sa 4 LED diódy, takže napätie na nej leží v rozmedzí 3,7 - 3,9 V, druhá a tretia batéria svietia iba tri LED, takže napätie na nich je v rozsahu 3,5 - 3,7 V.

Pozrite si video ukazovateľa