3 circuits simples de surveillance de tension de batterie

Le message décrit 3 simples moniteurs de charge de la batterie ou circuits d'état de la batterie. La première conception est un circuit de surveillance de tension à LED en 4 étapes utilisant l'IC LM324 polyvalent. L'idée a été demandée par Mme Piyali.

Spécifications techniques

J'ai un projet, si vous pouvez m'aider:
1. fondamentalement, c'est un circuit indicateur de détecteur de tension de batterie.
2. la sortie d'un transformateur est de 6V, 12V, 24V resp., Selon l'entrée fournie. O / p est A.C.
3. en le convertissant en courant continu, je dois concevoir un circuit qui détectera et indiquera la tension o / p par des lampes LED colorées. Tel que,
LED bleue - 6V
LED verte - 12V
LED rouge - 24V
4. Le circuit doit être compact autant que possible.
.
Mettre en doute:
1. devrions-nous utiliser un circuit comparateur?
2. comment détecter le diff. niveaux de tension?
3. Un relais est-il nécessaire?
.
Veuillez considérer au plus tôt.

1) La conception

Le circuit de surveillance de l'état de la tension de la batterie proposé à l'aide de 4 LED utilise des comparateurs sous la forme de amplificateurs opérationnels de l'IC LM324 .

Ce circuit intégré est beaucoup plus polyvalent que les autres homologues opamp en raison de son niveau de tolérance de tension plus élevé et des quatre opamps dans un seul boîtier.

Dans le circuit de surveillance / indicateur de tension de batterie à LED proposé, tous les quatre amplificateurs opérationnels ont été utilisés, bien que certains d'entre eux puissent être éliminés au cas où ils ne seraient pas nécessaires ou en fonction des spécifications des utilisateurs individuels.

Comme on peut le voir sur le schéma électrique, la configuration est simple mais le résultat est trop efficace.

Ici, les broches inverseuses des quatre amplificateurs opérationnels sont fixées à un niveau de référence fixe déterminé par la valeur de la diode Zener qui n'est pas critique et peut être n'importe quelle valeur proche de celle suggérée dans la liste des pièces.

Les broches non inverseuses des oipamps sont configurées comme entrées de détection et se terminent par des résistances variables ou les préréglages.

Comment ajuster les seuils

Le préréglage doit être ajusté de la manière suivante:

Au départ, gardez tous les bras coulissants des préréglages décalés vers l'extrémité de masse de sorte que le potentiel au niveau des broches non inverseuses devienne nul.

En utilisant une alimentation variable régulée, appliquez la première tension à surveiller en commençant par la valeur la plus basse jusqu'au circuit.

Ajustez P1 de sorte qu'au niveau ci-dessus, la LED blanche s'allume juste. Fixez P1 avec de la colle.

Ensuite, appliquez la deuxième tension supérieure ou augmentez la tension au niveau suivant qui doit être surveillé et ajustez P2 de sorte que les LED jaunes s'allument. Cela devrait éteindre instantanément la LED blanche.

Procédez de même avec P3 et P4. Sceau de tous les préréglages une fois qu'ils sont définis.

Le circuit indicateur de batterie illustré est configuré en mode «point», ce qui signifie qu'une seule LED s'allume à tout instant indiquant le niveau de tension pertinent.

Si vous voulez le faire répondre en mode «graphique à barres», il suffit de déconnecter les cathodes de toutes les LED des points existants et de les relier toutes à la masse ou à la ligne négative.

Schéma

Liste des pièces du circuit de surveillance de l'état de la batterie

• R1 --- R4 = 6K8
• R5 = 10 000
• P1 --- P4 = 10k préréglages
• A1 ---- A4 = LM 324
• z1 = diode zener 3,3 V
• LED = 5 mm, couleur selon les préférences individuelles.

2) Modification de l'indicateur de batterie d'état 4 ci-dessus avec des LED clignotantes

L'indicateur d'état de la batterie à 4 LED expliqué ci-dessus peut être modifié de manière appropriée pour l'activer avec des indicateurs LED clignotants, comme indiqué dans le schéma suivant:

• R1 = 2k2
• R2 = 100 ohms
• LED = type 20mA 5mm
• C1 = 100uF à 470uF selon la préférence de taux de clignotement

L'article montre une méthode simple d'utilisation de l'IC LM3915 pour surveiller les tensions de batterie de 1,5 V à 24 V en 10 étapes distinctes à l'aide de 10 indicateurs LED.

3) Utilisation d'un CI LM3915 pour la fonction 10 étapes

Le troisième circuit expliqué ci-dessous vous permet de visualiser précisément la tension de votre batterie à un moment donné pendant sa charge.

Le LM3915 est essentiellement un circuit de pilote de LED en mode point / barre à 10 étapes qui fournit un affichage LED séquentiel à 10 étapes correspondant aux niveaux de tension variables réglés à sa broche d'entrée de signal # 5.

Cette entrée peut être réglée avec n'importe quel niveau de tension allant de 1 à 35 V pour acquérir une lecture séquentielle correspondante des tensions alimentées sur cette broche.

Dans l'indicateur de charge de batterie et le circuit de surveillance en 10 étapes proposés, nous supposons que la batterie est un 12V qui doit être surveillé, le fonctionnement du circuit peut être compris comme suit pour la condition susmentionnée:

Le transistor à l'extrémité droite est configuré comme un émetteur-suiveur répliquant une diode Zener à courant élevé et à tension constante, fixée à 3V.

Ceci est nécessaire pour que les LED ne puissent pas tirer de courant excessif, ce qui réchauffe inutilement le CI.

La tension de la batterie est également fournie à la broche n ° 5 via un réseau de diviseurs de tension constitué d'une résistance de 10K et d'un préréglage de 10K.

Les sorties du CI sont toutes connectées à 10 LEds individuels pour produire les 10 indications de pas requises. La couleur des LED peut être selon vos préférences.

Comment configurer le circuit indicateur d'état de la batterie expliqué ci-dessus.

1. C'est assez simple.
2. Appliquez le niveau de tension de pleine charge entre le point indiqué «au positif de la batterie» et à la masse.
3. Ajustez maintenant le préréglage de sorte que la dernière LED s'allume juste à ce niveau de tension.
4. Fait! Votre circuit est prêt maintenant.
5. Pour l'étalonnage, divisez simplement le niveau de charge complète mentionné ci-dessus par 10.
6. Dans le cas présent, supposons que le niveau de charge complet soit de 15 V, puis 15/10 = 1,5 V, ce qui signifie que chaque LED représenterait un incrément de 1,5 V. Par exemple, avec la 8ème LED juste allumée, cela indiquerait 1,5 x 7 = 10,5 V, 8ème LED = 12 V, 9ème LED = 13,5 V et ainsi de suite.
7. De même, le circuit peut être utilisé avec n'importe quelle batterie et doit simplement être réglé selon les directives ci-dessus pour obtenir la surveillance du niveau de batterie en 10 étapes proposée.

Schéma

Circuit de surveillance de tension de batterie de voiture

Le premier concept ci-dessus peut également être modifié comme un voltmètre de voiture à 4 LED qui nous permettra de surveiller le niveau de tension de la batterie de notre voiture à tout instant, en continu.

Caractéristiques principales

Pour réaliser la fonction ci-dessus, il doit être placé quelque part dans le tableau de bord de la voiture afin que le groupe de 4 LED reste en saillie, chacune avec une étiquette indiquant la tension de la batterie à cet instant.Le circuit est conçu pour exécuter les opérations suivantes:

- 1er éclairage LED avec batterie 11V
- 1ère et 2ème lumière LED avec batterie 12V
- 1ère, 2ème et 3ème LED s'allument avec batterie 13V
- 1ère, 2ème, 3ème et 4ème LED (toutes) s'allument avec batterie 14V

Détails opérationnels

Lorsque la tension de la batterie chute à 11 ou 12 volts, il peut être nécessaire de la recharger. Si son environ 13 volts, il est dans un état acceptable. À 14 volts, il est complètement chargé. Les couleurs des LED indiquent ces états.

Les principaux composants du circuit ne sont que quelques amplificateurs opérationnels utilisés comme comparateurs.

Les entrées inverseuses de ces opérationnels sont réglées à des tensions de référence fixes: 5.1, 4.8, 4.4, 4.1 à l'aide de la diode Zener D1 et du réseau de résistances: potentiomètre R1, R2, R3 et VR.

Le potentiomètre VR est utilisé pour effectuer des ajustements mineurs aux tensions référencées ci-dessus, qui peuvent varier car les résistances ne sont pas des valeurs exactes.

La tension de la batterie est fournie aux entrées non inverseuses des amplificateurs opérationnels à travers les réseaux diviseurs de tension représentés formés par les bornes R4 et R6.

En fonction de la tension de la batterie, la tension à la borne non inverseuse variera et mettra un niveau de tension élevé à la sortie du comparateur, activant la LED correspondante pour les indications requises.

Schéma

Liste des pièces du circuit

- IC1: Circuit intégré LM324 (quatre opamps dans un seul intégré)
- D1: diode zener 3,3 V, 1/4 watt
- D2 = D3 = D4 = D5: LED diodes (2 rouges, 1 jaune ou orange, 1 verte)

- R1 = 1 K
- R2 ..... R6: tous les préréglages 1K

+ 12V: est la batterie de la voiture dont la tension doit être détectée