3 semplici circuiti di monitoraggio della tensione della batteria

Il post descrive 3 semplici monitor di carica della batteria o circuiti di stato della batteria. Il primo progetto è un circuito di monitoraggio della tensione LED a 4 fasi che utilizza il versatile IC LM324. L'idea è stata richiesta dalla signora Piyali.

Specifiche tecniche

Ho un progetto, se puoi darmi una mano:
1. fondamentalmente è un rilevatore di tensione della batteria con circuito indicatore.
2. l'uscita da un trasformatore è 6V, 12V, 24V risp., A seconda dell'ingresso fornito. O / p è A.C.
3. convertendolo in D.C. devo progettare un circuito che rileverà e indicherà la tensione o / p mediante lampade a LED colorate. Ad esempio,
LED blu - 6V
LED verde - 12V
LED rosso - 24V
4. Il circuito dovrebbe essere il più compatto possibile.
.
Query:
1. dovremmo usare il circuito comparatore?
2. come rilevare il diff. livelli di tensione?
3. È necessario il relè?
.
Si prega di considerare al più presto.

1) Il design

Il circuito di monitoraggio dello stato della tensione della batteria proposto mediante 4 LED utilizza comparatori sotto forma di operazionali dall'IC LM324 .

Questo circuito integrato è molto versatile rispetto alle altre controparti operazionali grazie al suo livello di tolleranza di tensione più elevato e grazie ai quattro amplificatori operazionali in un unico pacchetto.

Nel circuito di monitoraggio / indicatore della tensione della batteria a LED proposto sono stati utilizzati tutti e quattro gli amplificatori operazionali, sebbene alcuni di essi possano essere eliminati nel caso in cui non siano richiesti o in base alle specifiche dei singoli utenti.

Come si può vedere dallo schema elettrico, la configurazione è semplice ma il risultato è troppo efficace.

Qui i pin invertenti di tutti i quattro amplificatori operazionali sono bloccati ad un livello di riferimento fisso determinato dal valore del diodo zener che non è critico e può essere un qualsiasi valore vicino a quello suggerito nell'elenco delle parti.

I pin non invertenti degli oipamp sono configurati come ingressi di rilevamento e terminano con resistori variabili o preimpostati.

Come regolare le soglie

L'impostazione predefinita deve essere regolata nel modo seguente:

Inizialmente, mantenere tutti i bracci del cursore delle preimpostazioni spostati verso l'estremità del terreno in modo che il potenziale sui perni non invertenti diventi zero.

Utilizzando un alimentatore variabile regolato applicare la prima tensione da monitorare partendo dal valore più basso al circuito.

Regolare P1 in modo che al livello sopra il LED bianco si accenda. Correggi P1 con un po 'di colla.

Quindi applicare la seconda tensione più alta o aumentare la tensione al livello successivo da monitorare e regolare P2 in modo che i LED gialli si accendano. Questo dovrebbe spegnere immediatamente il LED bianco.

Allo stesso modo procedere con P3 e P4. Sigilla tutti i preset dopo che sono stati impostati.

Il circuito dell'indicatore di batteria mostrato è configurato in modalità 'punto', il che significa che solo un LED si illumina in qualsiasi istante indicando il livello di tensione pertinente.

Se vuoi farlo rispondere in modalità 'bargraph', è sufficiente scollegare i catodi di tutti i LED dai punti esistenti e collegarli tutti con la massa o la linea negativa.

Schema elettrico

Elenco delle parti per il circuito di monitoraggio dello stato della batteria

• R1 --- R4 = 6K8
• R5 = 10K
• P1 --- P4 = 10k preset
• A1 ---- A4 = LM 324
• z1 = diodo zener 3,3 V.
• LED = 5 mm, colore secondo le preferenze individuali.

2) Modifica dei 4 indicatori di stato della batteria sopra con LED lampeggianti

L'indicatore di stato della batteria a 4 LED sopra spiegato può essere modificato in modo appropriato per abilitarlo con indicatori LED lampeggianti, come mostrato nel diagramma seguente:

• R1 = 2k2
• R2 = 100 ohm
• LED = 20mA tipo 5mm
• C1 = da 100uF a 470uF a seconda della frequenza di lampeggiamento preferita

L'articolo mostra un metodo semplice per utilizzare l'IC LM3915 per monitorare le tensioni della batteria da 1,5 V a 24 V in 10 passaggi discreti utilizzando 10 indicatori LED.

3) Utilizzo di un CI LM3915 per la funzione a 10 passi

Il terzo circuito spiegato di seguito ti consente di visualizzare con precisione quale tensione ha la tua batteria in un particolare istante mentre è in carica.

Il LM3915 è fondamentalmente un circuito driver LED in modalità punto / barra a 10 stadi che fornisce un display LED sequenziale a 10 fasi corrispondente ai livelli di tensione variabili impostati al pinout di ingresso del segnale # 5.

Questo ingresso può essere impostato con qualsiasi livello di tensione compreso tra 1 e 35V per acquisire una corrispondente lettura in sequenza delle tensioni alimentate su quel pin.

Nell'indicatore di carica della batteria a 10 fasi proposto e nel circuito di monitoraggio si assume che la batteria sia una 12V che deve essere monitorata, il funzionamento del circuito può essere inteso come segue per la condizione suddetta:

Il transistor all'estremità destra è configurato come un inseguitore di emettitore che replica un diodo zener a tensione costante ad alta corrente, fissato a 3V.

Ciò è necessario affinché i LED non assorbano una corrente eccessiva, rendendo inutilmente caldo l'IC.

La tensione della batteria viene anche inviata al pin # 5 tramite una rete di partitori di tensione composta da un resistore da 10K e un preset da 10K.

Le uscite dell'IC sono tutte collegate con 10 LED individuali per produrre le 10 indicazioni di fase richieste. Il colore dei LED può essere secondo le tue preferenze.

Come impostare l'indicatore di stato della batteria sopra spiegato Circuito.

1. È piuttosto semplice.
2. Applicare il livello di tensione di carica completa attraverso il punto indicato 'al positivo della batteria' e la massa.
3. Ora regola il preset in modo che l'ultimo LED si accenda solo a quel livello di tensione.
4. Fatto! Il tuo circuito è pronto ora.
5. Per la calibrazione, dividere semplicemente il livello di carica completa sopra indicato con 10.
6. Per il caso presente, supponiamo che il livello di carica completo sia 15 V, quindi 15/10 = 1,5 V, il che significa che ogni LED rappresenterebbe un incremento di 1,5 V. Ad esempio, con l'8 ° LED solo su ON, si indicherà 1,5 x 7 = 10,5 V, 8 ° LED = 12V, 9 ° LED = 13,5 V e così via.
7. Allo stesso modo, il circuito può essere utilizzato con qualsiasi batteria e deve solo essere impostato secondo le linee guida di cui sopra per ottenere il monitoraggio del livello della batteria proposto in 10 fasi.

Schema elettrico

Circuito di monitoraggio della tensione della batteria dell'auto

Il primo concetto sopra può essere modificato anche come voltmetro per auto a 4 LED che ci permetterà di monitorare il livello di tensione della batteria della nostra auto in qualsiasi istante, in modo continuo.

Caratteristiche principali

Per ottenere la caratteristica di cui sopra deve essere posizionato da qualche parte nel cruscotto dell'auto in modo che il gruppo di 4 LED rimanga sporgente, ciascuno con un'etichetta indicante la tensione della batteria in quell'istante.Il circuito è progettato per eseguire quanto segue:

- 1 ° LED con batteria da 11V
- 1 ° e 2 ° LED accesi con batteria 12V
- 1 °, 2 ° e 3 ° LED si accendono con batteria 13V
- 1 °, 2 °, 3 ° e 4 ° LED (tutti) si accendono con batteria 14V

Dettagli operativi

Quando la tensione della batteria scende a 11 o 12 volt, potrebbe essere necessario caricarla. Se è di circa 13 volt, è in condizioni accettabili. A 14 volt è completamente carico. I colori dei LED indicano questi stati.

I componenti principali del circuito sono solo alcuni amplificatori operazionali usati come comparatori.

Gli ingressi invertenti di questi operazionali sono impostati a tensioni di riferimento fisse: 5.1, 4.8, 4.4, 4.1 utilizzando il diodo zener D1 e la rete di resistori: R1, R2, R3 e potenziometro VR.

Il potenziometro VR viene utilizzato per effettuare piccole regolazioni alle tensioni di riferimento sopra, che potrebbero variare perché le resistenze non sono valori esatti.

La tensione della batteria viene fornita agli ingressi non invertenti degli amplificatori operazionali attraverso le reti di divisori di tensione mostrate formate dai terminali R4 e R6.

A seconda della tensione della batteria, la tensione al terminale non invertente varierà e metterà un livello di alta tensione all'uscita del comparatore, attivando il LED corrispondente per le indicazioni richieste.

Schema elettrico

Elenco delle parti per il circuito

- IC1: LM324 integrato (quad opamp in un unico integrato) Circuito
- D1: diodo zener 3,3 V, 1/4 watt
- D2 = D3 = D4 = D5: LED diodi (2 rossi, 1 giallo o ambra, 1 verde)

- R1 = 1K
- R2 ..... R6: tutti i preset 1K

+ 12V: è la batteria dell'auto di cui si vuole rilevare la tensione