Indicator de încărcare a bateriei. Indicator de descărcare a bateriei șurubelniței pe TL431

Reader Maxim a trimis recent baterii Li-ion 18650, avertizând că nu le plac descărcarea profundă, precum și supraîncărcarea (pentru mine, un suflet de transformator-rețea, astfel de lucruri sunt noi). Bine, odată cu încărcarea, problema este aproape rezolvată - unchiul Liao a promis că îi va trimite modulele TP4056.Și vă puteți ocupa singur de controlul de joasă tensiune, de exemplu, folosind un comparator dublu LM393.

Un pic de teorie. Bateria litiu-ion 18650 se numește astfel datorită dimensiunilor sale: diametru 18 mm, lungime 65 mm. Ca orice Li-ion, nu are „efect de memorie”, nu tolerează descărcarea completă (este mai bine să nu se descarce sub 3 volți) și poate exploda dacă nu este încărcat corespunzător. Există modele cu protecție încorporată care oprește bateria în timpul descărcării profunde și la sfârșitul încărcării, dar asta nu îl privește pe al meu.

O baterie complet încărcată furnizează 4,2 volți. Conectându-le în serie, obținem 8,4 volți, ceea ce este suficient pentru ca Speedola 242 să funcționeze în aer liber, aproape fără interferențe și fără fundal multiplicativ, chiar și cu iluminare de fundal. Pentru ca în timpul depozitării „crocodilii” să nu se închidă accidental - îi mușc de un bețișor de ureche sau de o scobitoare. Un ochi de metal iese cu privirea de sub banda electrică - punctul de joncțiune al celor două „cutii”.

Principiul de funcționare. Tensiunea măsurată de la divizor R1, R2 merge la intrările inversoare ale comparatoarelor În 1,In-2(este jumătate din intrare), iar referința (3,3 volți) - la intrările directe În+1, În+2.

Să presupunem că bateria este complet încărcată (8,4 volți). Apoi, pe al doilea și al șaselea picior al microcircuitului 4,2 volți, care este mai mult de 3,3. LED roșu VD2 nu aprins, verde aprins VD3. Tensiunea este normală.

Bateria este la 7 volți. Tensiunea măsurată este de 3,5 volți, încă mai mult de 3,3, iar indicatorul verde este încă aprins.

Bateria este redusă la 6,4 volți. Tensiunea măsurată este de 3,2 volți, care este mai mică de 3,3. LED-ul roșu se aprinde și LED-ul verde se stinge. Este timpul să încărcați.

Note de călătorie:
- din economie, indicatorul se aprinde „la cerere” prin butonul de ceas;
- in timpul functionarii prelungite, partea stanga a circuitului (rezistente si dioda zener) se incalzeste mai mult decat ne-am dori;
- prin intermediul R3 puteți modifica ușor limitele de funcționare ale comparatorului: de exemplu, la 750 ohmi era exact de 6 volți, iar atunci când sunt conectate în paralel, 1,5 kOhm ( rezistenta totala 500 ohmi) a devenit 6,4 volți;
- alegerea unei diode zener VD1 si rezistenta R3, puteți monitoriza descărcarea bateriilor la o altă tensiune;

- dacă vrei să plantezi VD3 catod la masă (de exemplu, în cazul unui LED cu două culori), atunci trebuie să vă conectați R5și anod VD3 la al șaptelea picior al microcircuitului și În+2Și In-2 schimb;
- dacă indicaţie tensiune normală nu este necesar, atunci toate elementele și conexiunile la al doilea comparator (picioarele 5-7) pot fi îndepărtate.

Nu mi-am demontat bateria și nu mi-am lipit imediat indicatorul - poate nu ultimul, dar îmi pare rău pentru banda electrică.

Pentru viitor, sunt la vânzare suporturi modulare, cu ajutorul cărora puteți aduna cu ușurință un număr nelimitat de baterii.

Dar o schemă dovedită se va potrivi întotdeauna.

Actualizare din 15.09.16

La fel și o baterie veche de laptop, căreia i se poate acorda o a doua șansă (deși cu electronice mai simple, cum ar fi un radio), va face. Nu am separat „băncile” duale, așa că conexiunea lor în serie s-a dovedit a fi destul de lungă. Stânga și dreapta - module de încărcare activate TP4056.

Cea mai frecventă problemă a șoferului este lipsa unui tablou de bord în mașină. Această problemă creează un oarecare disconfort, datorită faptului că șoferul observă cu întârziere o baterie descărcată, mai ales dacă indicatorul este ridicat. Merită să acordați atenție faptului că un astfel de dispozitiv pentru indicație este asamblat destul de ușor.

Puteți măsura singur încărcarea bateriei cu un voltmetru. Astăzi, voltmetrele sunt foarte scumpe și, din moment ce nu este mult, o ocolim, pentru că pentru noi este importantă doar valoarea pe care o poate atinge încărcarea.

Merită să fiți atenți la faptul că dispozitivul cu care se va măsura încărcarea bateriei poate fi realizat manual și fără voltmetru.

Mai jos este sistemul de creare a , luat ca indicator Lampa cu LED. Când tensiunea scade și încărcarea bateriei este scăzută, lampa LED se aprinde, care servește ca indicator pentru reîncărcare.

Privind diagrama, puteți fi sigur că nu va fi dificil să o asamblați. Orice element al sistemului este ușor de cumpărat. Cum pot fi utilizați tranzistorii:

• KT 315B
• KT 3102
• S9012
• S9014
• S9016

Ca lampă LED, puteți achiziționa oricare, atâta timp cât tensiunea sa de funcționare este în intervalul 15-20 V.

Elementul principal și indispensabil al sistemului este rezistența variabilă R2, cu ajutorul acestuia se stabilește limita la care se declanșează indicatorul, în ciuda faptului că circuitul spune să-l ia cu 1,5 kOhm, este necesar să se ia o mai puternică. unul în limita a 20 kOhm. Pentru că dacă luăm R1 \u003d 20 kOhm, atunci va exista puțină astfel de rezistență pentru a deschide cheia VT1.

Dacă luați o baterie cu o încărcare obișnuită de 12 V sau mai mult, atunci tranzistorul VT1 se va deschide și va opri lampa LED indicator HL1. Când tensiunea bateriei scade, VT1 va scădea în timp până când se închide, după oprire, VT2 se deschide și lampa LED HL1 se aprinde, aceasta servește ca semnal că încărcarea bateriei este scăzută. Pentru o astfel de schemă, este posibil să se conecteze orice prag de semnalizare.

Ca placă, puteți folosi material de la un PC sau un televizor vechi. Acest sistem este mic și la îndemână.

Pentru a configura sistemul, aveți nevoie de un dispozitiv pentru alimentare cu care se va regla rezistența, iar limitele pentru alarmă vor fi stabilite.

Dacă este necesar, puteți realiza mai multe astfel de circuite cu praguri de sensibilitate diferite pentru măsurători mai precise.

Indicator de descărcare baterie Li-ion/Li-pol

Cumva am primit baterii Li-ion, totul ar fi bine, dar ei nu știu cum să se oprească singuri când sunt complet descărcați. A fost smuls „întrerupător de batistă” din bateria telefonului mobil și lipit de baterie.

Adânc în pădure, în timp ce îmi încărcam telefonul de pe el, mi-am dat seama că bateria era încă descărcată și nu era clar cât de mult era. O săptămână mai târziu, când m-am întors acasă, am fost îngrozit să-mi dau seama că arăta ca eu. trecuse granița unei scurgeri profunde, „întrerupătorul batistei” s-a dovedit a fi inoperant.

Mi-am propus să găsesc un indicator simplu și de încredere. Din păcate, pe Internet, am întâlnit doar modele primitive „în vrac”. Sunt sigur că aș fi petrecut mai mult de o zi alegând valorile rezistențelor și diodelor zener.

Din fericire, am găsit un exemplu de utilizare a unui microcontroler ADC.

Cunoșteam limbajul C superficial, dar totuși am decis să adaptez această bucată de cod pentru sarcina mea.
În primul rând, a fost folosit atmega8, cu o sursă externă de tensiune de referință pentru diodă, dar după cum s-a dovedit, acest ION a plutit foarte mult. Internul ION atmega8 a fost de 2,56 V și nu poate fi folosit pentru a măsura tensiune de până la 2,5.

După ce am scotocit prin detalii, am găsit atmega88- "are un excelent intern ION 1.1v!"
Am desenat o diagramă, astfel încât să fie convenabil să facem cablarea sigiliei.

Am făcut o batistă și am corectat și completat programul pentru a se potrivi nevoilor mele.
Incertitudinea era dacă mega va funcționa de la 2.5v, a funcționat fără probleme de la 2.3v. Algoritmul dispozitivului este următorul:

Când apare puterea, indică tensiunea sursei de alimentare, după aproximativ 10 secunde indicatoarele se sting, iar după un minut se aprind din nou.
Dacă tensiunea este sub ~ 2,5-2,6V, ultimul LED începe să clipească, indiferent dacă indicația a fost stinsă sau nu.
Dacă brusc tensiunea a crescut, nu mai clipește și revine la modul normal.
Acest algoritm a fost ales pentru a reduce consumul bateriei.
Consum de curent fără indicație 0,2mA, cu indicație 24mA.
Pentru performanțe mai mari la tensiuni joase, a fost folosit un generator intern de 128 kHz (trebuie luat în considerare la reprogramare!).
Fiecare LED se aprinde dacă tensiunea este mai mare decât o anumită valoare, în acest caz:
2.5v 2.7v 2.9v 3.1v 3.3v 3.6v 3.8v 4.0v
Spre surprinderea mea, precizia indicatorului s-a dovedit a fi destul de mare.
Placa de circuit imprimat in format Sprint Layout, dimensiune 2x3cm.

Rezultatul este un astfel de dispozitiv:

O problemă separată se referă la programarea microcontrolerului.
Folosesc programatorul PROTTOSS http://prottoss.com/...programmer.htm.
A 5-a versiune a avr studio nu acceptă avr910, iar în a 4-a versiune nu există un astfel de microcontroler în AVR PROG, în plus, nu am porturi com pentru PonyProg pe computer. Am reușit să ies din cercul vicios descarcând CodeVisionAVR205 (vindecat), am fost mulțumit de fereastra de cip a programatorului similară cu Pony Prog.

Și, cel mai important, siguranțe:

Li-ion este foarte capricios la supradescărcare și pentru a nu ucide bateria, am decis să fac o casă. indicator de baterie descărcată pentru o șurubelniță. descris mai devreme. LED-ul de pe carcasa bateriei ar trebui să se aprindă și să se aprindă atunci când tensiunea scade sub un nivel predeterminat.

Pentru ce este un indicator de baterie descărcată?

De exemplu, utilizați baterii litiu-ion fără o placă de protecție. Pentru a nu le supraîncărca accidental, puteți pune cele obișnuite siguranța amperi cu 30. Luăm o mașină sau facem una de casă dintr-un miez de cupru cu o secțiune transversală de 0,5 mm2.

Pentru a nu supradescărca bateria mai mult decât limita necesară, folosim indicatorul de descărcare de mai jos, al cărui LED se va aprinde când bateria este descărcată la nivel stabilit. Echilibram la incarcare, pentru asta am adus un conector in carcasa.

Puteți, de asemenea, configura circuitul pentru o descărcare intermediară, de exemplu, 50% sau 75% din tip se va așeza în curând. Sau chiar folosiți mai multe circuite reglate la tensiuni diferite. De exemplu, trei. Unul se aprinde la 75%, al doilea la 50%, iar al treilea la 25% din încărcare.

Schema unui indicator de casă.

Deci la schemă (dezgropată pe Internet). Schema este asamblată, testată, câștigată imediat.

Schema folosește TL431.

Este foarte la îndemână, vă spun. Multe scheme cu acesta sunt foarte simplificate. Așa că le poți cumpăra dintr-un pachet deodată, ca mine.

Pe baza acestuia, puteți face și un echilibrator pentru baterie, dar mai multe despre asta altă dată.

A luat. Au un pachet, ca și noi o singură bucată.

Tranzistorul BC547 este foarte comun, costa un ban si este disponibil in orice magazin de componente radio. Poate sa cumpara de la chinezi dar este si foarte ieftin. Numai să iau și un pachet.

Am achiziționat deja rezistențe de diferite denumiri la un moment dat. Iată un set foarte ieftin de rezistențe care vă va încânta multă vreme de acum încolo.

R1*(pentru mine)=4,6K; R2=1K; R3 \u003d 11K (selectat pentru tranzistorul BC547); R4 \u003d 1,5K (selectăm pentru LED în funcție de tensiunea de alimentare a circuitului).

Luăm orice LED de trei milimetri cu putere redusă , doar smd nu este convenabil de montat în carcasă.

Calculul rezistenței R1 pentru tensiunea de răspuns necesară a circuitului se efectuează conform formulei: R1=R2*(Vo/2,5V - 1).

Mă așteptam ca indicatorul să se aprindă la 14V, adică la 3,5V pe bancă (bateria mea este formată din patru baterii cu o valoare nominală de 3,7V). Într-o stare complet încărcată 16,8 V (4,2 V per cutie). Să luăm R2 egal cu 1K. (Când este setat la tensiuni joase, de exemplu 3.6V, trebuie să luați R2 10K).

Deci numărăm pentru 14V. R2=1KΩ=1000 Ω. R1=1000*(14V/2.5V-1)=1000*(5.6-1)=1000*4.6=4600 Ohm = 4.6KOhm ( Pentru șurubelniță de 14,4 V (4 cutii de 3,7 V fiecare, transformate în litiu).

Pentru 12V (3 banci de 3,7 V) şurubelniţă la 10,5V R2=1K R1=1000*(10,5/2,5-1)= 3,2KΩ.

Pentru 18V (5 cutii de 3,7V) şurubelniţă , convertit la litiu: operare la 17,5V R2=1K R1=1000*(17,5/2,5-1)= 6KΩ.

Lista valorilor R1 la R2 \u003d 1KΩ pentru cei care sunt prea leneși să numere:

• 5V - 1K
• 7,2 V - 1,88 K
• 9V - 2,6K
• 10,5 V - 3,2 K
• 12V - 3,8K
• 14V - 4,6K
• 15V - 5K
• 17,5 V - 6K
• 18V - 6,2K
• 20V - 7k
• 24V - 8,6k

Indicator de descărcare a bateriei gata pentru o șurubelniță.

Funcționează bine și stabil. Nu necesită setare.

Pentru asamblare, am cumpărat de la chinezi cu transport gratuit:
Un set de rezistențe de 30 de valori a câte 10 bucăți . Vego 300 buc.
Pachetul TL431 pentru un ban.