מעגל מחוון תקלות בטעינה

המאמר מסביר מעגל מחוון מצב סוללה אשר יכול לשמש גם כמעגל מחוון תקלות טעינת סוללה. הרעיון התבקש על ידי מר פייזן.

העיצוב

הרעיון המוצג כאן דואג לכל הפרמטרים הנדרשים לטעינת סוללה באופן אידיאלי ובטוח.

בהתייחס למעגל מחוון תקלות טעינת הסוללה המוצג, ניתן להבין את העיצוב בעזרת הנקודות הבאות:

ה- IC LM3915 המהווה מקדם תצוגת LED עם נקודה / בר LED מהווה את מודול חיווי הטעינה הראשי של המעגל. זה pin5 הוא קלט החישה, מתח הסוללה העולה מורגש בסיכה זו וה- IC מגיב אליו על ידי הפקת רצף פרופורציונלי. תאורת LED על פני 10 יציאותיה, כפי שמוצג עם 10 נוריות ה- LED המחוברות.

ניתן לראות מחבר IC LM317 גם בכניסה למעגל, הוא מחובר כגנרטור זרם קבוע כך שהמעגל מסוגל לייצר אינדיקציות ופעולות ללא שגיאות ללא קשר לרמת זרם הקלט. Rx נבחר כראוי על מנת לאפשר זאת כהלכה.

תרשים מעגלים

כאשר ההפעלה מופעלת, הקבל 100uF / 25V על פני ה- pin5 המוגדר מראש של ה- IC מקרין לרגע את pin5 כך שכל הפלטים של ה- IC מתחילים להישאר כבויים.

זה חשוב כדי לוודא כי ה- TIP122 מסוגל ליזום את תהליך הטעינה וה- BC557 מונע ממתג מקרי בשל מעברי הזינוק הראשוניים.

ברגע שטעינה של 100uF טעונה, מותר ל- pin5 לחוש את המתח האמיתי ששימש את הסוללה בזמן טעינה, אשר אמור להיות בדרך כלל בכל מקום סביב 3 עד 3.3 וולט עבור סוללת ליתיום 3.7 V.

כאן ניתן להגדיר כל נורית שתצביע על תוספת של 0.42 וולט, מה שמרמז כי התאורה של הנורית ה -10 מעידה על 4.2 וולט, אשר ניתן להניח שהיא אינדיקציה לרמת טעינה מלאה בסוללה.

זה גם מרמז שבמהלך ההפעלה, חייבים להאיר 7 נוריות כדי לציין את רמת פריקת הסוללה הנכונה ותהליך הטעינה.

פחות משבע נוריות LED מוארות מצביעות על סוללה פרוקה קשות או על סוללה פגומה הצורכת זרם עודף מהטווח שצוין.

כאשר כל נוריות הנורה דולקות במהלך מתג ההפעלה מופעלת, המשמעות היא שהסוללה טעונה במלואה או שהסוללה אינה מקבלת טעינה והיא פגומה.

בתנאים רגילים, יש להדליק סביב 7/8 נוריות עם מתג ההפעלה דולק וכאשר מתח הסוללה עולה עקב הטעינה, על נוריות LED גם לרצף על ידי הדלקת הנורה 8, 9 וה -10 ברצף.

ברגע שהנורית ה -10 נדלקת, לוגיקה נמוכה נשלחת לבסיס ה- TIP122 אשר כעת מונעת מהטיה בסיסית ובכך מנותק מתח הטעינה לסוללה, ומכבה את מתח הטעינה לסוללה.

ההיגיון הנמוך מהסיכה העשירית נשלח גם לבסיס ה- BC557 המוצג אשר מוליך ומחבר את פינ 5 של ה- IC ישירות לאספקת 5V ומוודא שהנורית העשירית תסתגר והמצב נעול עד שהכוח יופעל ויהיה פעיל. לפעולות נוספות.

כיצד להגדיר את המעגל

זה החלק הפשוט ביותר בעיצוב.

בתחילה אל תחבר שום סוללה על פני הנקודות המוצגות.

החל 4.2V מדויק בכניסה.

עכשיו התחל להתאים את ה- pin5 המוגדר מראש כך שנוריות הנורות נדלקות ברצף והנורית ה -10 רק תידלק בהיר.

אטום את ה- peset לאחר אישור זה.

מעגל מחוון השגיאות של טעינת הסוללה שלך מוגדר כעת לאינדיקציות לתקלות הסוללה המוצעות וגם לחיווי רמת הטעינה.

מחוון תקלה בסוללה מעגל באמצעות נורית מהבהבת.

העדכון הבא מציג עיצוב פשוט יותר שיכול לשמש לציון תקלה בטעינה של הסוללה באמצעות נורית LED מהבהבת

בתחילה ניתן להניח ששני יציאות ה- opamp נמוכות, אם הסוללה התרוקנה מתחת ל -11 וולט, הדבר יצוין עם מהבהב מהיר של נורית הנורית. יש להגדיר C1 להשגת מהבהב מהיר זה.

האורות הנמוכים יותר מוגדרים באמצעות pin5 מוגדר מראש כך שכאשר הסוללה המחוברת 12V מגיעה לסביבות 12.5V, סיכת הפלט שלה גבוהה, ברגע שזה קורה ה- BC547 מפעיל ומוסיף קבל בעל ערך גבוה במקביל ל- C1 להאט את קצב ההבזק באופן משמעותי המציין כי הסוללה נכנסה לשלב הטעינה העליון הבא וגם שהסוללה טובה ומקבלת את הטעינה היטב.

כאשר הסוללה ממשיכה להיטען ורוכשת מתח מתח בסביבות 14 וולט, המזרן העליון שמוגדר באמצעות pin3 מוגדר מראש כדי להפעיל בנקודה זו מפעיל והופך גבוה על פני ה- LED המחובר ועוצר את מהבהבו ומאיר אותו למוצק.

ברגע שזה קורה המשתמש עשוי להניח שהסוללה הגיעה לרמת הטעינה האופטימלית ועשוי להסיר אותה מהמטען.

כיצד מצוין התקלה בסוללה

1) אם נורית הנורית מהבהבת במהירות הייתה מלמדת על כך שהסוללה המחוברת התרוקנה יתר על המידה, אולם מצב זה אמור להשתפר והנורית תעבור להבהב איטי לאחר שעה בערך, תלוי בסוללה. אם זה לא קורה, ניתן להניח כי הסוללה אינה מקבלת את הטעינה בגלל נזק פנימי או קצר חשמלי.

2) אם נורית הנורית נדלקת כאשר ההפעלה מופעלת, הדבר מעיד בבירור על סוללה פגומה שעשויה להיות פעילה לחלוטין מבפנים ואינה מסוגלת לקבל זרם כלשהו.

ניתן לשדרג את מעגל המחוון של טעינת הסוללה שהוסבר לעיל לניתוק טעינה אוטומטי, באמצעות שינוי כלשהו, ​​כפי שמוצג בתרשים הבא:

בעת הגדרת שתי ההגדרות הקבועות מראש וודא כי קישור 100K נשאר מנותק במערכת העליונה.

לאחר הגדרת הספים, ניתן לחבר מחדש את קישור 100k למקומו.

המעגל לא יתחיל עד לחיבור סוללה, אז וודא שהסוללה שתטען תחובר תחילה ואז ההפעלה מופעלת.

עבור סוללת 3.7V יש להחליף את הזנר 4.7V בשניים

תחקיר מעמיק מעט מראה שבמעגל C2 לעיל לא יהיה נתיב פריקה דרך ה- BC547 המחובר ולכן לא יעזור להאט את התנודות בזמן שהמפתח התחתון נמצא במצב מופעל.

יישום נכון של הרעיון הנ'ל יכול להיעשות ככל הנראה באמצעות מצמד אופטי כפי שמוצג באיור הבא.

כאן במקום לכוון את הקבל C2 לקביעת התדרים, מקביל הנגד נבחר לבקרה המיועדת של תדר ומהירות ההבהוב של LED:

סכמטי למחוון תקלות LED מהבהב

עכשיו זה נראה הרבה יותר טוב.