Petunjuk Bateri Tahap Rendah: 4 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Beberapa perkakas rumah yang dikuasakan oleh Li-Ion Battery, tidak mengandungi penunjuk bateri rendah. Dalam kes saya, ia adalah penyapu lantai yang boleh dicas semula dengan satu bateri 3.7 V. Tidak mudah untuk menentukan masa yang tepat untuk mengisinya semula dan memasangnya di soket utama. Biasanya, saya mengisi semula penyapu tepat pada waktunya, apabila bateri benar-benar mati dan motor elektrik tidak berfungsi. Keadaan seperti itu tidak begitu selesa, terutamanya jika anda perlu menggunakan penyapu dengan segera.

Saya mencari penyelesaian mudah, bagaimana mengesan tahap voltan di mana pengecasan harus berlaku. Dalam artikel ini dijelaskan penunjuk Bateri Li-Ion tahap rendah yang sederhana. Litar yang dirancang dapat digunakan di mana-mana alat elektronik yang dikuasakan oleh Li-Ion Battery dan dapat membantu pengguna untuk mengisi bateri pada waktu yang tepat. Penunjuk Bateri dikhaskan untuk satu sel, tetapi mudah diubah menjadi lebih banyak sel. Indikator dapat digunakan untuk baterai dengan modifikasi kecil dari rangkaian.

Kelebihan utama penunjuk adalah penggunaan semasa undang-undang, rata-rata kurang dari 10 microAmps. Penggunaan semasa bergantung kepada keadaan penunjuk

Terdapat tiga Fungsi State of Level Indicator:

• LED penunjuk menyala berterusan: bateri terisi penuh.
• LED penunjuk berkelip: bateri perlu dicas.
• LED Petunjuk tidak menyala: bateri diisi dan peranti siap digunakan

Langkah 1: Pengenalan Petunjuk Tahap Bateri Li-Ion

Bahagian:

Semua bahagian boleh dibeli dengan harga kurang dari 5 Euro.

Inilah senarai:

• IC1 MC33164-3P, Sensing Undervoltage Mikro DayaCircuit TO-92, LCSC PN C145176
• IC2 ICM7555, Pemasa CMOS, LCSC PN C34608
• R1, R2 perintang 10K, semua perintang, kapasitor dan komponen kecil LCSC
• Perintang R3 680K
• Perintang R4 680
• Kapasitor C1 M1
• Kapasitor C2 1M
• Kapasitor C3 10M
• D1, D2, D3 dioda 1N5819, LCSC PN C2474
• Diod LED1 diketuai 3mm, merah
• Terminal skru T1

Resistor adalah untuk 0.25 W atau kurang, kapasitor untuk 12V atau lebih.

Alat:

• Besi pematerian
• Gerudi Tanpa Kord
• Pistol gam panas

Langkah 2: Penerangan Litar

Litar bersepadu MC33164-3P adalah nadi penunjuk tahap. Maklumat terperinci untuk komponen ini ada di sini.

Huraian ringkas mengenai rangkaian: Ia adalah kuasa mikro di bawah IC pengesan voltan, dalam bungkusan plastik tiga pin, sama dengan transistor kuasa rendah. MC33164 direka sebagai rangkaian semula untuk mikropemproses, sekiranya berlaku penurunan kuasa.

Ia mengesan voltan pada pin 2. Membandingkan voltan yang dikesan dengan voltan rujukan, dalam kes kita 2.7V. Hasilnya dapat dinilai sebagai nilai voltan pada pin 1. Jika voltan yang dikesan kurang dari 2, 7V, outputnya rendah dan mendekati 0V. Sekiranya voltan input melebihi 2, 7V, nilai yang ditunjukkan pada pin 1 adalah sekitar 3V, atau lebih.

Nilai rujukan khas untuk MC33164-3P (3 selepas tanda hubung bermaksud 3V), adalah 2, 71V. Pada nilai ini dengan tepat, nilai output diubah. (Jangan anggap histeresis.) Voltan untuk satu bateri Li-Ion sel ialah: voltan maksimum ialah 4.2V, voltan khas 3.7V dan voltan minimum adalah dari 2.8 hingga 3V, anggap 2.9V. Voltan minimum hadir pada akhir kitaran pelepasan dan tahap voltan ini harus mengaktifkan penunjuk tahap rendah kita.

Voltan rujukan untuk MC33164 terlalu rendah membandingkan keperluan kami. Terdapat 2 penyelesaian untuk mengurangkan voltan. Yang pertama dan paling mudah ialah pembahagi voltan. Tetapi, pembahagi menggunakan arus lebihan. Kurang penggunaan masa ini adalah penyelesaian kedua, menggunakan beberapa komponen secara bersiri untuk mengurangkan 2.9V hingga 2.7V. Diod adalah komponen dengan penurunan voltan ke arah depan dan dapat digunakan dengan jayanya. Kerana nilai arus yang sangat rendah, jenis diod terbaik yang saya pilih melalui ujian.

Fungsi R1, D1, D2, D3 adalah untuk mengurangkan voltan input. Pelompat J1 dapat menghilangkan penurunan voltan diod terakhir dan voltan input dapat sedikit menurun. Output IC1 dimasukkan ke pemasa IC2. Nilai aktifnya rendah dan fungsinya adalah untuk membolehkan pemasa. Malangnya, tidak ada pin input pada IC2, yang memungkinkan untuk mengaktifkan IC ini tanpa litar terbalik.

Saya memutuskan untuk mengaktifkan pemasa ICM7555 dengan menggunakan output IC1 sebagai voltan tolak ke pin 1 dari IC2. Komponen C2, R3 menentukan jangka masa pemasa, ia disesuaikan selama kira-kira 2 saat. Resistor R4 menghadkan arus untuk menunjukkan diod LED1. Voltan yang diuji dari bateri disambungkan ke terminal dengan pin 1 (tambah) dan 2 (tolak). Nilai untuk R2, C1 dicadangkan dari lembaran data.

Timer ICM7555 adalah CMOS bersamaan 555. Kelebihannya ialah voltan kerja dari 2.5V dan penggunaan semasa yang sangat rendah. Pada gambar kedua terdapat litar yang sangat sederhana kerana monitor voltan yang disarankan oleh lembaran data. Skema ini dapat digunakan juga, tetapi menggunakan ICM7555 adalah kelebihan, kerana voltan tahap rendah yang ditunjukkan oleh LED berkedip, yang lebih terlihat.

Langkah 3: Pembinaan

Bahagian disolder pada satu kepingan papan prototaip dengan ukuran 20x35mm. Di luar papan adalah diod LED, dapat dipasang di tempat yang terlihat. Bateri Li-Ion yang dipantau disambungkan melalui blok terminal skru. Papan cukup kecil untuk dimasukkan ke mana-mana peranti.

Sambungan di dalam peranti mudah: sambungkan wayar dari blok terminal ke bateri dan lubang gerudi untuk LED dan perbaiki. Kabel boleh dihubungkan terus ke tiang bateri pada dudukan bateri.. Dalam hal ini arus disalurkan secara bebas, sehubungan dengan posisi suis dan indikator berfungsi sepanjang waktu.

Dalam kes saya, saya telah menghubungkan penunjuk tahap rendah selepas suis utama (voltan rendah). Kerana papan pengecas di dalam peranti, yang disambungkan secara berasingan untuk menukar dan secara berasingan ke bateri, tempat penyambungan "selepas suis" tidak jelas. Saya menggunakan penyelesaian mudah, sambungkan penunjuk secara langsung untuk memuat, motor DC.

Papan prototaip memerlukan lebih banyak masa untuk menyambungkan semua komponen dengan wayar. Untuk menjimatkan masa ini, saya telah merancang PCB, ukuran 20x40mm, dengan komponen lubang. PCB mengandungi hanya satu lapisan. Menggunakan komponen SMD dapat mengurangkan ukuran papan. Saya tidak membuat reka bentuk ini kerana pematerian dan manipulasi yang lebih kompleks dengan bahagian yang sangat kecil. Fail gerber untuk fabrikasi PCB dilampirkan.

Langkah 4: Kesimpulannya

Dijelaskan, penunjuk tahap bateri rendah boleh digunakan untuk bateri mana pun dengan voltan lebih dari 2.5V. Dalam kes sedemikian, langkau dioda D1, D2 dan D3 dan tambahkan satu perintang R5 sebagai bahagian pembahagi voltan ke R1. Nilai R1 bergantung pada tahap voltan U yang dikesan dan dapat dikira dengan:

R5 = 2.7 * R1 / (U-2.7)

Pembinaan dilakukan pada PCB kecil dengan komponen lubang. Sekiranya anda mempunyai stok komponen SMD, saya cadangkan untuk menggunakan komponen SMD.

Ukuran papan mungkin lebih kecil dan pembinaan membolehkan anda berlatih menggunakan bahagian SMD.

Terima kasih kerana membaca dan bersenang-senang dengan pembinaan.