In dit artikel wordt een circuit voor de indicator van de batterijstatus uitgelegd dat ook kan worden gebruikt als een circuit voor het opladen van een batterij. Het idee werd aangevraagd door de heer Faizan.

Het ontwerp

Het hier gepresenteerde idee zorgt voor alle parameters die nodig zijn om een batterij ideaal en veilig op te laden.

Verwijzend naar het getoonde circuit van de indicator voor het opladen van de batterij, kan het ontwerp worden begrepen met behulp van de volgende punten:

De IC LM3915, een punt / balk LED-stuurprogramma-IC, vormt de belangrijkste oplaadindicatormodule van het circuit. Pin5 is de detectie-ingang, de stijgende batterijspanning wordt op deze pin gedetecteerd en het IC reageert erop door een proportionele volgorde te produceren LED-verlichting over zijn 10 uitgangen, zoals weergegeven met de 10 aangesloten LED's.

Een LM317 IC is ook te zien bevestigd aan de ingang van het circuit, het is bedraad als een constante stroomgenerator, zodat het circuit foutloze indicaties en bewerkingen kan produceren, ongeacht het ingangsstroomniveau. Rx is geschikt geselecteerd om dit correct in te schakelen.

Schakelschema

Wanneer de stroom is ingeschakeld, aardt de condensator van 100uF / 25V over de pin5-preset van het IC tijdelijk pin5 zodat alle uitgangen van het IC eerst uitgeschakeld blijven.

Dit is belangrijk om ervoor te zorgen dat de TIP122 het laadproces kan starten en dat de BC557 niet per ongeluk kan worden ingeschakeld als gevolg van de initiële piekstroompieken.

Zodra de 100uF is opgeladen, mag pin5 de werkelijke spanning detecteren die door de batterij wordt gebruikt terwijl deze is opgeladen, wat normaal ergens tussen de 3 en 3.3V zou moeten liggen voor een volledig ontladen 3,7V Li-ion-batterij.

“het verschil tussen analoog en digitaal ”

Hier kan elke LED worden ingesteld om een toename van 0,42 V aan te geven, wat inhoudt dat de verlichting van de 10e LED 4,2 V aangeeft, wat kan worden verondersteld de indicatie van het volledige laadniveau van de batterij te zijn.

Dit houdt ook in dat tijdens het inschakelen 7 LED's moeten branden om een correct batterijontladingsniveau en laadproces aan te geven.

Minder dan 7 verlichte LED's zouden duiden op een slecht ontladen accu of een beschadigde accu die te veel stroom verbruikt dan het gespecificeerde bereik.

Als alle LED's oplichten tijdens het inschakelen van de stroom, betekent dit dat de batterij volledig is opgeladen of dat de batterij geen lading accepteert en defect is.

Onder normale omstandigheden zouden ongeveer 7/8 LED's moeten branden wanneer de stroomschakelaar AAN is en naarmate de batterijspanning toeneemt als gevolg van het opladen, moeten de LED's ook in volgorde worden gezet door de 8e, 9e en 10e LED achtereenvolgens te verlichten.

Zodra de 10e LED brandt, wordt een lage logica naar de basis van de TIP122 gestuurd die nu wordt verhinderd door een basisvoorspanning en de laadspanning naar de batterij wordt dus afgesneden, waardoor de laadspanning naar de batterij wordt uitgeschakeld.

De lage logica van de 10e pin wordt ook naar de basis van de getoonde BC557 gestuurd, die pin5 van de IC direct met de 5V-voeding geleidt en verbindt, en ervoor zorgt dat de 10e LED wordt vergrendeld en de situatie wordt vergrendeld totdat de stroom UIT en AAN wordt gezet. voor verdere acties.

Hoe het circuit op te zetten

Het is het eenvoudigste onderdeel van het ontwerp.

Sluit in eerste instantie geen enkele batterij aan op de aangegeven punten.

Pas een nauwkeurige 4.2V toe aan de ingang.

Begin nu met het aanpassen van de pin5-preset zodat de LED's opeenvolgend oplichten en de 10e LED gewoon helder oplicht.

Sluit de peset af zodra dit is bevestigd.

Het circuit van de indicator voor het opladen van de batterij is nu helemaal klaar voor de voorgestelde indicaties van de batterijfout en ook voor indicaties van het laadniveau.

Indicator batterijstoring Circuit met een knipperende LED.

De volgende update toont een eenvoudiger ontwerp dat kan worden gebruikt om een storing in het opladen van de batterij aan te geven door middel van een knipperende LED

Aanvankelijk mag worden aangenomen dat beide opamp-uitgangen laag zijn, als de batterij wordt ontladen onder de 11V, wordt dit aangegeven met een snel knipperen van de LED. C1 moet zijn ingesteld om dit snelle knipperen te bereiken.

De onderste opamps worden ingesteld met behulp van pin5-preset, zodat wanneer de aangesloten 12V-batterij ongeveer 12,5V bereikt, de outputpin hoog wordt, zodra dit gebeurt, wordt de BC547 geactiveerd en wordt een condensator C2 van hoge waarde toegevoegd parallel met C1, waardoor de knippersnelheid aanzienlijk wordt vertraagd en wat aangeeft dat de batterij de volgende bovenste oplaadfase is ingegaan en ook dat de batterij goed is en de lading goed accepteert.

Terwijl de batterij wordt opgeladen en een spanningsniveau krijgt van ongeveer 14V, wordt de bovenste opamp, die is ingesteld met behulp van de vooraf ingestelde pin3 om op dit punt te triggeren, geactiveerd en wordt een high over de aangesloten LED, waardoor het knipperen stopt en het continu oplicht.

Zodra dit gebeurt, kan de gebruiker aannemen dat de batterij het optimale laadniveau heeft bereikt en deze uit de oplader halen.

“soorten ononderbroken voedingssystemen ”

Hoe de batterijfout wordt aangegeven

1) Als de LED snel knippert, zou dit aanvankelijk aangeven dat de aangesloten batterij te veel ontladen is, maar deze toestand zou moeten verbeteren en de LED zou na ongeveer een uur langzaam moeten knipperen, afhankelijk van de toestand van de batterij. Als dit niet gebeurt, kan worden aangenomen dat de batterij de lading niet accepteert vanwege interne schade of kortsluiting.

2) Als de LED continu brandt wanneer de stroom is ingeschakeld, duidt dit duidelijk op een defecte batterij die intern volledig inactief kan zijn en geen stroom kan accepteren.

Het hierboven toegelichte circuit van de indicator voor het opladen van de batterij kan worden geüpgraded voor een automatische onderbreking van de lading door middel van een aanpassing, zoals weergegeven in het volgende diagram:

Zorg er tijdens het instellen van de twee presets voor dat de 100K-link losgekoppeld blijft in de bovenste opamp.

Na het instellen van de drempels, kan de 100k-link weer op zijn plaats worden aangesloten.

Het circuit wordt pas gestart als er een batterij is aangesloten, dus zorg ervoor dat de batterij die moet worden opgeladen eerst wordt aangesloten en vervolgens wordt ingeschakeld.

Voor een 3,7 V-batterij moet de 4,7 V zener worden vervangen door twee

Een beetje diepgaand onderzoek toont aan dat in het bovenstaande circuit C2 geen ontladingspad door de aangesloten BC547 zal hebben en daarom zal het niet helpen om de oscillaties te vertragen terwijl de onderste opamp in geactiveerde toestand is.

De juiste implementatie van het bovenstaande concept zou waarschijnlijk kunnen worden gedaan door een optocoupler te gebruiken, zoals weergegeven in de volgende afbeelding.

Hier in plaats van te richten op de frequentiebepalende condensator C2, wordt de tegenhanger van de weerstand geselecteerd voor de beoogde regeling van de frequentie en de knipperfrequentie van de LED: