Circuit indicador d’error de càrrega de la bateria

Circuit indicador d’error de càrrega de la bateria

L’article explica un circuit indicador d’estat de la bateria que també es pot utilitzar com a circuit indicador d’errors de càrrega de la bateria. La idea va ser sol·licitada pel senyor Faizan.



El disseny

La idea que es presenta aquí té cura de tots els paràmetres necessaris per carregar una bateria de manera ideal i segura.

En referència al circuit indicador d’error de càrrega de la bateria que es mostra, es pot entendre el disseny amb l’ajut dels punts següents:





L'IC LM3915, que és un controlador de pantalla LED de punts / barres, forma el mòdul principal de l'indicador de càrrega del circuit. El pin 5 és l'entrada de detecció, la tensió de la bateria creixent es percep en aquest pin i el CI respon produint una seqüenciació proporcional Il·luminació LED a través de les seves 10 sortides, tal com es mostra amb els 10 LED connectats.

Un IC LM317 també es pot veure connectat a l'entrada del circuit, està connectat com a generador de corrent constant perquè el circuit sigui capaç de produir indicacions i operacions sense errors independentment del nivell de corrent d'entrada. Rx està seleccionat adequadament per tal d’habilitar-lo correctament.



Esquema de connexions

Quan s’encén l’alimentació, el condensador 100uF / 25V a través del pin predefinit del pin5 de l’IC posa a terra momentàniament el pin5 de manera que totes les sortides de l’IC comencin mantenint-se apagades.

Això és important per assegurar-se que el TIP122 sigui capaç d'iniciar el procés de càrrega i que el BC557 estigui inhibit per un interruptor accidental activat a causa dels transitoris de sobretensió inicials.

Tan bon punt es carregui el 100uF, es permet que el pin5 detecti el voltatge real que ha utilitzat la bateria mentre s’ha carregat, que normalment hauria de ser de 3 a 3,3 V per a una bateria de ions de Li de 3,7 V completament descarregada.

Aquí es pot configurar cada LED per indicar un increment de 0,42 V, el que implica que la il·luminació del 10è LED indica 4,2 V, que es pot suposar que és la indicació del nivell de càrrega completa de la bateria.

Això també implica que durant l’encesa s’han d’il·luminar 7 LEDs per indicar un nivell de descàrrega de la bateria i un procés de càrrega correctes.

Menys de 7 LED il·luminats indicarien una bateria mal descarregada o una bateria danyada que consumeix un excés de corrent que l'interval especificat.

Si tots els LED s’encenen durant l’encesa de l’encesa, la bateria estarà completament carregada o bé la bateria no accepta la càrrega i és defectuosa.

En condicions normals, s’han d’il·luminar uns 7/8 LED quan s’encén l’alimentació i, a mesura que augmenta la tensió de la bateria a causa de la càrrega, els LED també s’han d’encendre il·luminant seqüencialment el LED 8, 9 i 10.

Un cop il·luminat el 10è LED, s’envia una lògica baixa a la base del TIP122 que ara s’inhibeix d’un biaix de la base i es talla la tensió de càrrega a la bateria, apagant la tensió de càrrega a la bateria.

La lògica baixa del 10è pin també s’envia a la base del BC557 mostrat, que condueix i connecta el pin 5 de l’IC directament a l’alimentació de 5 V, assegurant-se que el 10è LED es bloqueja i que la situació es bloqueja fins que s’apaga i encén l’alimentació. per a accions posteriors.

Com configurar el circuit

És la part més senzilla del disseny.

Inicialment, no connecteu cap bateria als punts mostrats.

Apliqueu un 4.2V precís a l'entrada.

Ara comenceu a ajustar la configuració predeterminada del pin5 de manera que els LED s’il·luminin seqüencialment i el 10è LED només s’il·lumini amb força.

Segellar el peset un cop confirmat.

El vostre circuit indicador d’error de càrrega de la bateria ja està configurat per a les indicacions d’error de bateria proposades i també les indicacions del nivell de càrrega.

Circuit indicador d’error de la bateria mitjançant un LED intermitent.

La següent actualització mostra un disseny més senzill que es pot utilitzar per indicar un mal funcionament de la càrrega de la bateria mitjançant un LED intermitent

Inicialment, es pot suposar que les dues sortides opamp són baixes, si la bateria es descarrega per sota d’11V, això s’indicarà amb un parpelleig ràpid del LED. Cal establir C1 per aconseguir aquest parpelleig ràpid.

Els opamps inferiors es configuren mitjançant el pin predefinit de pin5 de manera que quan la bateria de 12V connectada arriba a 12,5V, el pin de sortida augmenta, una vegada que això succeeix, el BC547 s’activa i afegeix un condensador C2 d’alt valor en paral·lel amb C1 que disminueix la velocitat de flaix significativament i indica que la bateria ha entrat a la següent fase de càrrega superior i que la bateria és bona i accepta bé la càrrega.

A mesura que la bateria continua carregant-se i adquireix un nivell de voltatge d’uns 14 V, l’opamp superior que s’estableix mitjançant el pin3 predefinit per activar-se en aquest punt s’activa i fa que el LED connectat deixi de parpellejar i l’il·lumini a sòlid.

Un cop això passi, l'usuari pot assumir que la bateria ha assolit el nivell òptim de càrrega i pot treure-la del carregador.

Com s’indica l’error de la bateria

1) Si el LED parpelleja ràpidament indicaria inicialment que la bateria connectada està massa descarregada, no obstant això, aquesta condició hauria de millorar i el LED hauria de transitar cap a un parpelleig lent al cap d'una hora més o menys, segons l'estat de la bateria. Si això no passa, es pot suposar que la bateria no accepta la càrrega per danys interns o curtcircuit.

2) Si el LED s’encén quan s’encén l’indicador, indicaria clarament una bateria defectuosa que pot estar completament inactiva internament i que no pot acceptar cap corrent.

El circuit indicador d’error de càrrega de la bateria explicat anteriorment es pot actualitzar per tallar la sobrecàrrega automàtica mitjançant alguna modificació tal com es mostra al diagrama següent:

Mentre configureu els dos valors predeterminats, assegureu-vos que l'enllaç de 100 K roman desconnectat a l'opamp superior.

Després de configurar els llindars, l'enllaç de 100.000 es pot tornar a connectar a la seva posició.

El circuit no s’iniciarà fins que no hi hagi una bateria connectada, així que assegureu-vos que la bateria que es carregarà estigui connectada primer i que s’encengui l’alimentació.

Per a una bateria de 3,7 V, el zener de 4,7 V s’ha de substituir per dos

Una investigació una mica aprofundida mostra que al circuit anterior C2 no tindrà un camí de descàrrega a través del BC547 connectat i, per tant, no ajudarà a frenar les oscil·lacions mentre l’opamp inferior es troba en estat activat.

La implementació correcta del concepte anterior probablement es podria fer utilitzant un optoacoplador tal com es mostra a la figura següent.

Aquí, en lloc d’orientar el condensador C2 que determina la freqüència, es selecciona la contrapartida de la resistència per al control previst de la freqüència i la velocitat de parpelleig del LED:

Esquema de l'indicador de fallada LED parpellejant

Ara es veu molt millor.




Anterior: Fer un circuit de descàrrega de RF fort Següent: Circuit de bloqueig de la porta controlada per infraroig