Circuit d'indicateur de temps de batterie de secours

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Le post explique un circuit indicateur de temps de sauvegarde de la batterie pour surveiller l'utilisation de la batterie par la charge connectée et pour estimer le temps de sauvegarde restant approximatif de la batterie. L'idée a été demandée par M. Mehran Manzoor.

Objectifs et exigences du circuit



  1. Je veux un circuit qui montre le temps restant de sauvegarde de mon ordinateur ups (ou batterie). Ce qui montre facilement l'heure de la sauvegarde.
  2. Il sera utilisé pour ordinateur tout en travaillant sans électricité et en connaissant le temps de travail.
  3. L'heure sera affichée à l'aide de 7 affichages à segments.

Utilisation de l'indicateur de secours à 4 LED

Un affichage LED à 7 segments pourrait rendre le circuit assez complexe, nous allons donc essayer de mettre en œuvre la conception à l'aide de 4 indicateurs LED, qui peuvent être facilement mis à niveau à 8 LED en ajoutant un autre Etage comparateur LM324

Chaque fois qu'une opération de batterie est impliquée pour faire fonctionner une charge donnée, la connaissance de l'autonomie de la batterie devient un facteur important du système.



Cependant, un indicateur de temps de sauvegarde n'est généralement jamais fourni, même dans la plupart des unités de chargeur de batterie avancées , ce qui empêche l'utilisateur de réaliser la puissance de secours restante dans la batterie associée. Dans des circonstances aussi difficiles, l'utilisateur n'a plus qu'à deviner le temps de décharge complet grâce à des méthodes d'essai et d'erreur.

La conception d'un circuit indicateur de durée de sauvegarde de la batterie présentée ici est conçue pour répondre à l'exigence ci-dessus afin que l'utilisateur puisse surveiller visuellement le temps de sauvegarde ainsi que l'état de consommation de la charge connectée à la batterie en continu.

Schéma

Fonctionnement du circuit

En se référant au schéma ci-dessus, nous pouvons voir la conception comprenant quelques étapes pour la mise en œuvre proposée.

Le côté gauche de la conception se compose d'un Circuit indicateur d'état de la batterie à 4 LED en utilisant l'ampli-op LM324, tandis que le côté droit est configuré autour de l'IC LM3915 qui est un IC pilote de mode point / barre à LED séquentiel.

Les amplificateurs opérationnels de l'IC LM324 sont câblés en tant que comparateurs pour détecter les niveaux de tension de la batterie en référence aux niveaux de tension d'entrée inverseurs dérivés des sorties de l'IC LM3915.

Pour une batterie 12 V, P1 est réglé pour activer la LED blanche à environ 11 V, P2 est configuré pour activer la LED jaune à environ 12 V, P3 est réglé pour éclairer la LED verte à environ 13 V, et de la même manière P4 est réglé pour allumer le LED rouge à environ 14V.

Cela implique qu'à 14V qui est le niveau de charge complète d'une batterie 12V auquel toutes les LED peuvent rester allumées.

Configuration des préréglages

La configuration ci-dessus des préréglages est effectuée en référence à un niveau de tension atteint dans une situation où la broche n ° 1 du LM3915 est à l'état activé.

La broche n ° 1 est la première broche de sortie de l'IC LM3915 qui est définie dans l'état actif en référence à une tension minimale sur sa broche n ° 5, ce qui signifie que si la tension de la broche n ° 5 est augmentée, la séquence d'activation est décalée en conséquence de broche n ° 1 à la broche n ° 18 suivante, puis à la broche n ° 17, et ainsi de suite jusqu'à la broche n ° 10 qui est le dernier brochage du circuit intégré, indiquant la plage de détection de tension maximale atteinte à la broche n ° 5.

Les actions ci-dessus activent un niveau de référence variable (croissant) de la broche n ° 1 à la broche n ° 10 en raison des diodes connectées en série et des diodes Zener qui sont sélectionnées de manière appropriée pour générer des chutes de tension augmentant en conséquence sur les broches indiquées. On peut s'attendre à ce que ces chutes de tension soient comprises entre 0,6 V et 5,7 V entre la broche n ° 1 et la broche n ° 10 respectivement.

Au cours de la séquence ci-dessus, l'activation du brochage saute d'une broche à la suivante, ce qui signifie qu'un seul brochage reste actif à tout instant de la détection (assurez-vous que la broche n ° 9 est déconnectée ou ouverte pour cette condition)

La broche n ° 5 peut être vue attachée avec Rx qui est une résistance de détection de courant qui est connecté en série avec le négatif de charge et le négatif de la batterie.

Par conséquent, une petite différence de potentiel est développée sur Rx équivalente à la consommation de charge, et elle augmente à mesure que la consommation de charge augmente.

En fonction de la consommation de charge, l'une des broches de sortie correspondantes du LM3915 devient active (logique basse), qui à son tour définit le niveau de tension de référence instantané pour toutes les broches d'inversion de l'amplificateur opérationnel LM324.

Les LED connectées à l'amplificateur opérationnel s'allument en comparant la volatilité de la batterie avec référence au courant de charge, c'est-à-dire avec les informations de niveau de référence obtenues à l'activation de la broche de sortie LM3915.

Cela aide les opamps à calculer approximativement la puissance estimée de la batterie par rapport à l'utilisation par la charge et à indiquer la même chose à travers les éclairages LED.

Au fur et à mesure que la consommation augmente, les voyants s'éteignent en conséquence, indiquant une utilisation plus élevée de la charge et, en conséquence, un temps de sauvegarde inférieur restant avec la batterie.

Et au contraire, si la charge consomme une puissance minimale, les amplificateurs opérationnels sont capables d'acquérir un niveau de tension de référence relativement plus bas à partir de la broche de sortie LM3915 indiquant un temps de sauvegarde de batterie plus élevé, grâce à l'éclairage des LED correspondantes.

Comment configurer le circuit

Rx est sélectionné de telle sorte que la broche n ° 1 de l'IC LM3915 devienne active (logique basse) au niveau de tension minimal aux bornes de Rx, cela peut être fait en attachant une charge fictive de puissance relativement faible pour la charge.

Le préréglage 10K associé à la broche # 5 du LM3915 peut être utilisé pour affiner les résultats ci-dessus.

Ensuite, la plage la plus élevée peut être sélectionnée en connectant une charge conçue pour consommer un courant plus élevé ou équivalent à la limite maximale de décharge de sécurité de la batterie.

Maintenant, le préréglage 10K peut être ajusté pour s'assurer qu'avec la broche de charge n ° 10 ci-dessus du circuit intégré devient active (logique basse). Ce paramètre peut affecter le paramètre précédent, par conséquent, un réglage supplémentaire peut être nécessaire jusqu'à ce qu'une condition favorable intermédiaire soit atteinte avec les résultats.

Les préréglages du LM324 peuvent être ajustés comme expliqué plus haut dans l'article, c'est simplement fait avec une référence acquise à partir de la broche n ° 1 de l'IC LM3915 et en réglant les préréglages A1 sur A4 selon l'explication donnée dans les sections ci-dessus de l'article.

Liste des pièces pour le circuit indicateur de temps de batterie de secours proposé.

P1 --- 4 = tous sont des préréglages de 10k

R1 ---- R4 = 1 K

R5 = 10K

Z1, Z2, Z3 = 3V zener, 1/2 watt

Z4 = 4,7 V zener, 1/2 watt

Z5, Z6 = 5,1 V zener

Toutes les diodes sont 1N4148

Le reste des informations est donné dans le diagramme.




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