Universelle Anzeige für niedrigen Batteriestand

Kein einziges tragbares elektronisches Gerät, sei es ein tragbarer Lautsprecher für ein Telefon, das Telefon selbst, ein Player usw. Ohne Batterie geht es nicht. Mittlerweile erfreuen sich Lithium-Ionen-Akkus mit einer Nennspannung von 3,7 Volt größter Beliebtheit; sie sind kompakt, relativ günstig und können eine große Kapazität haben. Ihr Nachteil besteht darin, dass sie Angst vor Tiefentladung (unter 3 Volt) haben. Daher ist es bei ihrer Verwendung notwendig, die Spannung der Batterie regelmäßig zu überwachen, da sie sonst aufgrund einer Tiefentladung einfach kaputt gehen kann. Bei der Herstellung selbstgebauter tragbarer Geräte ist es oft sinnvoll, im Inneren ein Modul zu installieren, das anzeigt, wie hoch die Spannung gerade ist. Das Diagramm eines solchen Moduls ist unten dargestellt. Sein Hauptvorteil ist seine Vielseitigkeit – die Anzeigeansprechgrenzen können in weiten Grenzen angepasst werden, sodass die Schaltung sowohl zur Spannungsanzeige an Niederspannungs-Lithium-Ionen-Batterien als auch an Automobilbatterien verwendet werden kann.

Planen

Die Schaltung enthält 5 LEDs, die jeweils bei einer bestimmten Spannung an der Batterie aufleuchten. Betriebsschwelle LEDs 1-4 wird durch Trimmwiderstände eingestellt und 5 Leuchtdiode leuchtet bei der niedrigsten Spannung der Batterie. Wenn also alle 5 leuchten LEDs, bedeutet dies, dass der Akku vollständig aufgeladen ist, und wenn nur das erste Licht aufleuchtet, bedeutet dies, dass es schon lange Zeit ist, den Akku aufzuladen. Die Schaltung verwendet 4 Komparatoren, um die Batteriespannung mit der Referenzspannung zu vergleichen. Sie sind alle in einem LM239-Chipgehäuse enthalten. Um eine Referenzspannung von 1,25 Volt zu erzeugen, wird der LM317LZ-Chip verwendet. Der Teiler der Widerstände R1 und R2 senkt die Batteriespannung auf unter 1,25 Volt, damit die Komparatoren sie mit der Referenz vergleichen können. Soll die Schaltung also mit einer 12-Volt-Autobatterie betrieben werden, muss der Widerstandswert des Widerstands R6 auf 120-130 kOhm erhöht werden. LEDs Um die Messwerte übersichtlicher zu machen, empfiehlt es sich, verschiedene Farben zu verwenden, zum Beispiel Blau, Grün, Gelb, Weiß und Rot.

Anzeigebaugruppe

Laden Sie das Board herunter:

Die gesamte Schaltung ist auf einer Leiterplatte im Format 35 x 55 mm gefertigt. Sie können es mit der LUT-Methode erstellen, was ich getan habe. Ein paar Fotos vom Prozess:

Die Löcher werden mit einem 0,8 mm Bohrer gebohrt, nach dem Bohren empfiehlt es sich, die Wege zu verzinnen. Nachdem Sie die Platine hergestellt haben, können Sie mit der Installation von Teilen beginnen. Zuerst werden Jumper und Widerstände installiert, dann alles andere. LEDs können an Drähten von der Platine entfernt oder in einer Reihe auf die Platine gelötet werden.Um die Drähte an die Batterie anzuschließen, verwenden Sie am besten eine Doppelschraubklemmenleiste und es empfiehlt sich, die Mikroschaltung in eine Steckdose einzubauen – dann kann sie jederzeit ausgetauscht werden. Es ist wichtig, die Pinbelegung der Mikroschaltung LM317LZ nicht zu verwechseln; der erste Pin sollte mit dem Minus der Schaltung und der dritte mit dem Plus verbunden werden. Waschen Sie nach Abschluss der Montage unbedingt alle Flussmittelreste von der Platine ab, überprüfen Sie die korrekte Installation und testen Sie benachbarte Leiterbahnen auf Kurzschlüsse.

Testen und Tuning

Jetzt können Sie eine beliebige Batterie nehmen, an die Platine anschließen und die Funktionsfähigkeit der Schaltung überprüfen. Zunächst prüfen wir nach dem Anschließen der Batterie die Spannung an Pin 2 des LM317LZ, es sollten 1,25 Volt anliegen. Dann prüfen wir die Spannung am Verbindungspunkt der Widerstände R1 und R2, es sollte etwa 1 Volt betragen. Jetzt können Sie ein Voltmeter und eine einstellbare Spannungsquelle nehmen und durch Drehen der Trimmwiderstände die erforderlichen Ansprechschwellen für jede der LEDs einstellen. Für einen Lithium-Ionen-Akku wäre es optimal, folgende Ansprechschwellen einzustellen: LED1 – 4,1 V, LED2 – 3,9 V, LED3 – 3,7 V, LED4 – 3,5 Volt. Beim Anschließen der zu prüfenden Batterie an den Stromkreis muss auf die Polarität geachtet werden, da es sonst zu einem Ausfall des Stromkreises kommen kann.

Das Video zeigt anschaulich die Funktionsweise des Indikators. Beim Anschließen der ersten Batterie leuchteten 4 LEDs, was bedeutet, dass die Spannung an ihr im Bereich von 3,7 - 3,9 Volt lag, an der zweiten und dritten Batterie leuchteten nur drei LEDs, was bedeutet, dass die Spannung an ihnen im Bereich von lag 3,5 - 3,7 Volt.

Sehen Sie sich ein Video zur Funktionsweise des Indikators an