3 Einfache Schaltkreise zur Überwachung der Batteriespannung

3 Einfache Schaltkreise zur Überwachung der Batteriespannung

Der Beitrag beschreibt 3 einfache Batterielademonitore oder Batteriestatusschaltungen. Das erste Design ist eine 4-stufige LED-Spannungsüberwachungsschaltung unter Verwendung des vielseitigen IC LM324. Die Idee wurde von Frau Piyali angefordert.

Technische Spezifikationen

Ich habe ein Projekt, wenn Sie mir helfen könnten:
1. Im Grunde ist es ein Batteriespannungsdetektor mit Anzeigeschaltung.
2. Der Ausgang eines Transformators beträgt je nach geliefertem Eingang 6 V, 12 V bzw. 24 V. O / p ist A.C.
3. Durch Umwandlung in Gleichstrom muss ich eine Schaltung entwerfen, die die Spannung o / p durch farbige LED-Lampen erkennt und anzeigt. Sowie,
Blaue LED - 6V
Grüne LED - 12V
Rote LED - 24V
4. Die Schaltung sollte so kompakt wie möglich sein.
.
Abfrage:
1. Sollten wir eine Komparatorschaltung verwenden?
2. wie man den diff erkennt. Spannungspegel?
3. Ist ein Relais erforderlich?
.
Bitte berücksichtigen Sie frühestens.



1) Das Design

Die vorgeschlagene Batteriespannungsstatusüberwachungsschaltung unter Verwendung von 4 LEDs verwendet Komparatoren in Form von Operationsverstärker vom IC LM324 .



Dieser IC ist aufgrund seiner höheren Spannungstoleranz und der Quad-Operationsverstärker in einem Gehäuse viel vielseitiger als die anderen Opamp-Gegenstücke.

In der vorgeschlagenen LED-Batteriespannungsüberwachungs- / Anzeigeschaltung wurden alle vier Operationsverstärker verwendet, obwohl einige von ihnen eliminiert werden können, falls sie nicht benötigt werden oder von den Spezifikationen der einzelnen Benutzer abhängen.



Wie aus dem Schaltplan ersichtlich ist, ist die Konfiguration einfach, das Ergebnis jedoch zu effektiv.

Hier werden die invertierenden Stifte aller vier Operationsverstärker auf einen festen Referenzpegel geklemmt, der durch den Wert der Zenerdiode bestimmt wird, der nicht kritisch ist und einen beliebigen Wert nahe dem in der Teileliste vorgeschlagenen Wert haben kann.

Die nicht invertierenden Pins der Oipamps sind als Sensoreingänge konfiguriert und werden mit variablen Widerständen oder den Presets abgeschlossen.



So passen Sie die Schwellenwerte an

Die Voreinstellung sollte folgendermaßen angepasst werden:

Halten Sie zunächst alle voreingestellten Schieberegler in Richtung Masseende verschoben, damit das Potential an den nicht invertierenden Stiften Null wird.

Legen Sie mit einem geregelten variablen Netzteil die erste zu überwachende Spannung ab dem niedrigsten Wert an den Stromkreis an.

Stellen Sie P1 so ein, dass auf der obigen Ebene nur die weiße LED aufleuchtet. Fixiere P1 mit etwas Kleber.

Legen Sie als nächstes die zweithöchste Spannung an oder erhöhen Sie die Spannung auf den nächsten zu überwachenden Pegel und stellen Sie P2 so ein, dass die gelben LEDs gerade aufleuchten. Dadurch sollte die weiße LED sofort ausgeschaltet werden.

Fahren Sie ähnlich mit P3 und P4 fort. Versiegeln Sie alle Voreinstellungen, nachdem sie eingestellt wurden.

Die gezeigte Batterieanzeigeschaltung ist im Punktmodus konfiguriert, was bedeutet, dass zu jedem Zeitpunkt nur eine LED leuchtet, die den relevanten Spannungspegel anzeigt.

Wenn Sie möchten, dass es in einem Balkendiagrammmodus reagiert, trennen Sie einfach die Kathoden aller LEDs von den vorhandenen Punkten und verbinden Sie sie alle mit der Masse oder der negativen Linie.

Schaltplan

4-LED-Batterieladeüberwachungsschaltung

Teileliste für den Batteriestatusüberwachungskreis

  • R1 --- R4 = 6K8
  • R5 = 10K
  • P1 --- P4 = 10k Voreinstellungen
  • A1 ---- A4 = LM 324
  • z1 = 3,3 V Zenerdiode
  • LEDs = 5 mm, Farbe nach individuellen Wünschen.

2) Ändern der obigen 4-Status-Batterieanzeige mit blinkenden LEDs

Die oben erläuterte 4-LED-Batteriestatusanzeige kann entsprechend geändert werden, um sie mit blinkenden LED-Anzeigen zu aktivieren, wie in der folgenden Abbildung dargestellt:

blinkende Batterieanzeige 4 LED
  • R1 = 2k2
  • R2 = 100 Ohm
  • LED = 20mA 5mm Typ
  • C1 = 100 uF bis 470 uF, abhängig von der bevorzugten Blitzrate

Der Artikel zeigt eine einfache Methode zur Verwendung des IC LM3915 zur Überwachung der Batteriespannungen von 1,5 V bis 24 V in 10 diskreten Schritten mithilfe von 10 LED-Anzeigen.

3) Verwenden eines LM3915-IC für die 10-Schritt-Funktion

Mit der unten erläuterten dritten Schaltung können Sie genau visualisieren, welche Spannung Ihr Akku zu einem bestimmten Zeitpunkt während des Ladevorgangs hat.

Das Der LM3915 ist im Grunde eine 10-stufige Punkt- / Balkenmodus-LED-Treiberschaltung Dies liefert eine sequentielle 10-Stufen-LED-Anzeige, die den variierenden Spannungspegeln entspricht, die an der Pinbelegung Nr. 5 des Signaleingangs eingestellt sind.

Dieser Eingang kann mit einem beliebigen Spannungspegel von 1 bis 35 V eingestellt werden, um eine entsprechend sequenzierende Anzeige der an diesem Pin eingespeisten Spannungen zu erhalten.

In der vorgeschlagenen 10-stufigen Batterieladeanzeige und Überwachungsschaltung nehmen wir an, dass die Batterie eine 12 V ist, die überwacht werden soll. Die Schaltungsfunktion kann für den vorgenannten Zustand wie folgt verstanden werden:

Der Transistor am rechten Ende ist als Emitterfolger konfiguriert, der eine Hochstrom-Zenerdiode mit konstanter Spannung nachbildet, die auf 3 V festgelegt ist.

Dies ist erforderlich, damit die LEDs keinen übermäßigen Strom ziehen und den IC unnötig warm machen.

Die Batteriespannung wird auch über ein Spannungsteilernetzwerk, das aus einem 10K-Widerstand und einem 10K-Preset besteht, an Pin 5 eingespeist.

Die Ausgänge des IC sind alle mit 10 einzelnen LEds verbunden, um die erforderlichen 10-Schritt-Anzeigen zu erzeugen. Die Farbe der LEDs kann nach Ihren Wünschen sein.

So richten Sie die oben erläuterte Batteriestatusanzeige ein.

  1. Es ist ziemlich einfach.
  2. Legen Sie den Spannungspegel bei voller Ladung über den angezeigten Punkt „an Batterie positiv“ und Masse an.
  3. Stellen Sie nun die Voreinstellung so ein, dass die letzte LED nur bei diesem Spannungspegel leuchtet.
  4. Getan! Ihre Schaltung ist jetzt fertig.
  5. Teilen Sie zum Kalibrieren einfach den oben genannten vollen Ladezustand durch 10.
  6. Nehmen wir für den vorliegenden Fall an, dass der volle Ladezustand 15 V beträgt, dann 15/10 = 1,5 V, was bedeutet, dass jede LED für ein Inkrement von 1,5 V steht. Zum Beispiel würde bei eingeschalteter 8. LED 1,5 x 7 = 10,5 V, 8. LED = 12 V, 9. LED = 13,5 V usw. angezeigt.
  7. In ähnlicher Weise kann die Schaltung mit jeder Batterie verwendet werden und muss nur gemäß den obigen Richtlinien eingestellt werden, um die vorgeschlagene 10-stufige Überwachung des Batteriestands zu erreichen.

Schaltplan

Spannungsüberwachungsschaltung der Autobatterie

Das erste oben genannte Konzept kann auch als 4-LED-Auto-Voltmeter modifiziert werden, mit dem wir den Spannungspegel der Batterie unseres Autos jederzeit kontinuierlich überwachen können.

Haupteigenschaften

Um das oben genannte Merkmal zu erreichen, muss es irgendwo im Armaturenbrett des Fahrzeugs platziert werden, damit die Gruppe von 4 LEDs hervorsteht, wobei jedes mit einem Etikett versehen ist, das die Batteriespannung zu diesem Zeitpunkt anzeigt. Die Schaltung ist für die Ausführung der folgenden Schritte ausgelegt:

- 1. LED leuchtet mit 11V Batterie
- 1. und 2. LED leuchten mit Batterie 12V
- 1., 2. und 3. LED leuchten mit Batterie 13V
- 1., 2., 3. und 4. (alle) LEDs leuchten mit Batterie 14V

Betriebsdetails

Wenn die Batteriespannung auf 11 oder 12 Volt abfällt, muss sie möglicherweise aufgeladen werden. Wenn es ungefähr 13 Volt ist, ist es in einem akzeptablen Zustand. Bei 14 Volt ist es voll aufgeladen. Die Farben der LEDs zeigen diesen Status an.

Die Hauptkomponenten der Schaltung sind nur einige Operationsverstärker, die als Komparatoren verwendet werden.

Die invertierenden Eingänge dieser Betriebsarten werden unter Verwendung der Zenerdiode D1 und des Widerstandsnetzwerks: R1, R2, R3 und VR-Potentiometer auf feste Referenzspannungen eingestellt: 5.1, 4.8, 4.4, 4.1.

Das VR-Potentiometer wird verwendet, um geringfügige Anpassungen an den oben genannten Spannungen vorzunehmen, die variieren können, da die Widerstände keine exakten Werte sind.

Die Batteriespannung wird über die gezeigten Spannungsteilernetzwerke, die durch die Klemmen R4 und R6 gebildet werden, an nichtinvertierende Eingänge der Operationsverstärker geliefert.

Abhängig von der Batteriespannung variiert die Spannung an der nicht invertierenden Klemme und legt einen Hochspannungspegel am Ausgang des Komparators an, wodurch die entsprechende LED für die erforderlichen Anzeigen aktiviert wird.

Schaltplan

Teileliste für die Schaltung

- IC1: LM324 integrierte (Quad-Opamps in einer einzigen integrierten) Schaltung
- D1: 3,3 V Zenerdiode, 1/4 Watt
- D2 = D3 = D4 = D5: Dioden-LED (2 rot, 1 gelb oder gelb, 1 grün)

- R1 = 1K
- R2 ..... R6: alle 1K voreingestellt

+ 12V: ist die Autobatterie, deren Spannung erfasst werden soll




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