Indikator kredsløb til batteribackup-tid

Indikator kredsløb til batteribackup-tid

Indlægget forklarer et indikator kredsløb til batteribackup-tid til overvågning af batteriets strømforbrug ved den tilsluttede belastning og til estimering af den omtrentlige resterende backup-tid for batteriet. Idéen blev anmodet om af Mr. Mehran Manzoor.



Kredsløbsmål og krav

  1. Jeg vil have et kredsløb, der viser den resterende tid til sikkerhedskopiering af min computer ups (eller batteri). Hvilket let viser tidspunktet for sikkerhedskopiering.
  2. Det vil blive brugt til computer, mens du arbejder uden elektricitet og kender tiden til at udføre arbejde.
  3. Klokkeslættet vises ved hjælp af 7 segmentskærme.

Brug af 4 LED-backupindikatorer

Et 7-segment LED-display kan gøre kredsløbet ret kompliceret, derfor vil vi prøve at implementere designet ved hjælp af 4 LED-indikatorer, som let kan opgraderes til 8 LED'er ved at tilføje en anden LM324 komparatortrin





Når en batteridrift er involveret i betjening af en given belastning, bliver det en vigtig faktor i systemet at kende batteriets backuptid.

Imidlertid er en backup tid indikator for det meste aldrig leveret, selv i det meste af avancerede batteriopladerenheder , hvilket gør det umuligt for brugeren at realisere den resterende backup-strøm i det tilknyttede batteri. Under så vanskelige omstændigheder er brugeren bare tilbage til at gætte den fulde afladningstid gennem prøve- og fejlmetoder.



Designet af et batteri backup tid indikator kredsløb præsenteret her er designet til at opfylde ovenstående krav, så brugeren er i stand til visuelt at overvåge backup tid samt forbrug status af den belastning, der er forbundet med batteriet kontinuerligt.

Kredsløbsdiagram

Kredsløb

Med henvisning til diagrammet ovenfor kan vi se designet bestående af et par trin til den foreslåede implementering.

Den venstre side af designet består af en 4 LED-batteristatusindikator kredsløb ved hjælp af opamp LM324, mens højre side er konfigureret omkring IC LM3915, som er en sekventiel LED dot / bar mode driver IC.

Opamperne fra IC LM324 er kablet som komparatorer til at detektere batteriets spændingsniveauer med reference til de inverterende indgangsspændingsniveauer, der stammer fra udgangene fra IC LM3915.

For et 12V batteri er P1 indstillet til at aktivere den hvide LED på omkring 11V, P2 er indstillet til at aktivere den gule LED på omkring 12V, P3 er indstillet til at belyse den grønne LED ved ca. 13V, og identisk er P4 justeret til at tænde for rød LED på omkring 14 V.

Dette indebærer, at ved 14V, hvilket er det fulde opladningsniveau for et 12V batteri, hvor alle LED'er kan forventes at forblive oplyste.

Opsætning af forudindstillinger

Ovenstående opsætning af forudindstillingerne udføres under henvisning til et spændingsniveau opnået i en situation, hvor pin nr. 1 i LM3915 er i aktiveret tilstand.

Pin nr. 1 er den første udgangsstift på IC LM3915, som er indstillet i aktiv tilstand med henvisning til en minimumspænding ved sin pin nr. 5, hvilket betyder, at hvis pin nr. 5 spænding øges, skiftes aktivitetssekvensen tilsvarende fra pin nr. 1 til den næste pin nr. 18 og derefter til pin nr. 17 og så videre indtil endelig til pin nr. 10, som er den sidste pinout af IC'en, hvilket betyder det maksimale spændingsdetekteringsområde nået ved pin nr. 5.

Ovenstående handlinger aktiverer et varierende (stigende) referenceniveau fra pin nr. 1 til pin nr. 10 på grund af de serieforbundne dioder og zenerdioderne, der er passende valgt til at generere et tilsvarende stigende spændingsfald over de angivne pinouts. Disse spændingsfald kan forventes at være mellem 0,6V og 5,7V over henholdsvis pin # 1 til pin # 10.

I løbet af ovenstående sekvens springer pinout-aktivering fra en pin til den næste, hvilket betyder, at kun en pinout forbliver aktiv på ethvert øjeblik af detekteringen (sørg for at pin nr. 9 er ikke forbundet eller åben for denne tilstand)

Pin nr. 5 kan ses vedhæftet med Rx som er en strømfølende modstand som er forbundet i serie med belastningen negativ og batteriets negative.

Derfor udvikles en lille potentialeforskel på tværs af Rx svarende til belastningsforbruget, og den øges, når belastningsforbruget øges.

Afhængig af belastningsforbruget bliver en af ​​de tilsvarende udgangsstifter på LM3915 aktiv (logisk lav), hvilket igen indstiller det øjeblikkelige referencespændingsniveau for alle LM324 opamp inverterende stifter

Lysdioderne, der er forbundet med opampen, lyser ved at sammenligne batteriets volumen med reference til belastningsstrømmen, dvs. med referenceniveauinfo opnået til LM3915-udgangsstiftaktivering.

Dette hjælper opamperne til groft at beregne batteriets estimerede effekt i forhold til belastningen og indikere det samme gennem LED-belysningen.

Efterhånden som forbruget øges, slukkes lysdioderne tilsvarende, hvilket indikerer højere brug af belastningen og tilsvarende lavere sikkerhedskopieringstid, der er tilbage med batteriet.

Og tværtimod, hvis belastningen bruger minimalt med strøm, er opamperne i stand til at opnå et relativt lavere referencespændingsniveau fra LM3915-udgangsstiften, hvilket indikerer højere batteritid, der er tilbage, gennem belysningen af ​​de relevante lysdioder.

Sådan opsættes kredsløbet

Rx vælges således, at stift nr. 1 på IC LM3915 bliver aktiv (logisk lav) ved minimalt spændingsniveau over Rx, dette kan gøres ved at fastgøre en relativt lav effekt-dummybelastning for belastningen.

10K-forudindstillingen tilknyttet pin nr. 5 i LM3915 kan bruges til finjustering af ovenstående resultater.

Dernæst kan det højere interval vælges ved at forbinde en belastning, der er klassificeret til at forbruge en højere strøm eller svarende til den maksimale sikre afladningsgrænse for batteriet.

Nu kan 10K-forudindstillingen justeres for at sikre, at med ovenstående belastningsstift nr. 10 på IC bliver aktiv (logisk lav). Denne indstilling kan påvirke den tidligere indstilling, og det kan derfor være nødvendigt med yderligere indstilling, indtil en mellemliggende gunstig tilstand er nået med resultaterne.

Forudindstillingerne på LM324 kan justeres som forklaret tidligere i artiklen, det gøres simpelthen med en reference hentet fra pin nr. 1 i IC LM3915 og ved at indstille A1 til A4 forudindstillinger som beskrevet i forklaringen i ovenstående afsnit af artiklen.

Deleliste til det foreslåede batteri backup tid indikator kredsløb.

P1 --- 4 = alle er 10k forudindstillinger

R1 ---- R4 = 1K

R5 = 10K

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

Z4 = 4.7V zener, 1/2 watt

Z5, Z6 = 5.1V zener

Alle dioder er 1N4148

Resten af ​​informationen er angivet i diagrammet.




Forrige: Triac batteriopladekreds Næste: Foolproof Laser Security Alarm Circuit