Rangkaian Indikator Kesalahan Pengisian Baterai

Coba Instrumen Kami Untuk Menghilangkan Masalah





Artikel tersebut menjelaskan rangkaian indikator status baterai yang juga dapat digunakan sebagai rangkaian indikator kesalahan pengisian baterai. Ide tersebut diminta oleh Pak Faizan.

Desain

Ide yang disajikan di sini menangani semua parameter yang diperlukan untuk mengisi daya baterai secara ideal dan aman.



Mengacu pada rangkaian indikator kesalahan pengisian baterai yang ditunjukkan, desain dapat dipahami dengan bantuan poin-poin berikut:

IC LM3915 yang merupakan IC driver tampilan LED titik / bar membentuk modul indikator pengisian utama rangkaian. Pin5 adalah input penginderaan, tegangan baterai yang meningkat dirasakan pada pin ini dan IC meresponsnya dengan menghasilkan urutan yang proporsional Penerangan LED di 10 outputnya, seperti yang ditunjukkan dengan 10 LED yang terhubung.



Sebuah IC LM317 juga dapat dilihat terpasang pada input rangkaian, itu berkabel sebagai generator arus konstan sehingga rangkaian dapat menghasilkan indikasi dan operasi bebas kesalahan terlepas dari level arus input. Rx dipilih secara tepat untuk mengaktifkannya dengan benar.

Diagram Sirkuit

Ketika daya DIAKTIFKAN, kapasitor 100uF / 25V melintasi pin5 preset IC sejenak mengardekan pin5 sehingga semua output IC mulai dengan tetap mati.

Hal ini penting untuk memastikan bahwa TIP122 dapat memulai proses pengisian dan BC557 terhalang dari sakelar ON yang tidak disengaja karena transien lonjakan awal.

Segera setelah 100uF terisi, pin5 diizinkan untuk merasakan voltase sebenarnya yang telah digunakan oleh baterai saat sedang diisi, yang biasanya sekitar 3 hingga 3.3V untuk baterai Li-ion 3.7V yang terisi penuh.

Di sini setiap LED dapat diatur untuk menunjukkan kenaikan 0,42V, yang menyiratkan bahwa penerangan LED ke-10 menunjukkan 4,2V yang dapat dianggap sebagai indikasi tingkat pengisian daya baterai.

Ini juga menyiratkan bahwa selama daya ON, 7 LED harus menyala untuk menunjukkan tingkat pengosongan baterai dan proses pengisian yang benar.

Kurang dari 7 LED yang menyala akan menunjukkan daya baterai yang buruk atau baterai rusak yang memakan arus berlebih dari kisaran yang ditentukan.

Dengan semua LED menyala selama sakelar daya ON akan menyiratkan bahwa baterai telah terisi penuh atau baterai tidak menerima pengisian daya dan rusak.

Dalam kondisi normal, sekitar 7/8 LED harus menyala pada saklar daya ON dan ketika tegangan baterai meningkat karena pengisian daya, LED juga harus berurutan dengan menerangi LED ke-8, 9 dan ke-10 secara berurutan.

Setelah LED ke-10 menyala, logika rendah dikirim ke dasar TIP122 yang sekarang dihambat dari bias basis dan tegangan pengisian ke baterai dengan demikian terputus, mematikan tegangan pengisian ke baterai.

Logika rendah dari pin ke-10 juga dikirim ke dasar BC557 yang ditunjukkan yang melakukan dan menghubungkan pin5 IC langsung ke catu daya 5V memastikan bahwa LED ke-10 menjadi terkunci dan situasinya terkunci sampai daya dimatikan dan ON untuk tindakan selanjutnya.

Cara mengatur sirkuit

Ini bagian paling sederhana dalam desain.

Awalnya jangan menghubungkan baterai apa pun di titik-titik yang ditunjukkan.

Terapkan 4.2V yang tepat pada input.

Sekarang mulailah menyesuaikan preset pin5 sedemikian rupa sehingga LED menyala secara berurutan dan LED ke-10 hanya menyala terang.

Tutup peset setelah dikonfirmasi.

Sirkuit indikator kesalahan pengisian baterai Anda sudah siap sekarang untuk indikasi kesalahan baterai yang diusulkan dan juga indikasi level pengisian.

Rangkaian indikator Battery Fault menggunakan Flashing LED.

Pembaruan berikut menunjukkan desain yang lebih sederhana yang dapat digunakan untuk menunjukkan kerusakan pengisian baterai melalui LED yang berkedip

Awalnya kedua output opamp dapat diasumsikan rendah, jika baterai habis di bawah 11V, ini akan ditunjukkan dengan LED yang berkedip cepat. C1 harus disetel untuk mencapai kedipan cepat ini.

Opamps yang lebih rendah diatur menggunakan pin5 preset sedemikian rupa sehingga ketika baterai 12V yang terhubung mencapai sekitar 12,5V, pin outputnya menjadi tinggi, begitu ini terjadi, BC547 memicu dan menambahkan kapasitor C2 bernilai tinggi secara paralel dengan C1 memperlambat laju flashing secara signifikan dan Menunjukkan bahwa baterai telah memasuki fase pengisian atas berikutnya dan juga bahwa baterai dalam keadaan baik dan menerima pengisian dengan baik.

Saat baterai terus diisi dan memperoleh level tegangan sekitar 14V, opamp atas yang diatur menggunakan pin3 preset untuk memicu pada titik ini memicu dan membuat tinggi di seluruh LED yang terhubung menghentikan flashing dan menerangi menjadi padat.

Setelah ini terjadi, pengguna dapat menganggap baterai telah mencapai tingkat pengisian yang optimal dan dapat melepasnya dari pengisi daya.

Bagaimana Masalah Baterai Diindikasikan

1) Jika LED berkedip cepat pada awalnya akan menunjukkan bahwa baterai yang terhubung sudah terlalu habis, namun kondisi ini akan membaik dan LED akan berubah menjadi berkedip lambat setelah satu jam atau lebih tergantung pada kapasitas baterai. Jika ini tidak terjadi, baterai dapat dianggap tidak dapat menerima muatan karena kerusakan internal atau korsleting.

2) Jika LED menyala padat saat daya dinyalakan akan dengan jelas menunjukkan baterai yang rusak yang mungkin benar-benar tidak aktif secara internal dan tidak dapat menerima arus apa pun.

Rangkaian indikator kesalahan pengisian daya baterai yang dijelaskan di atas dapat ditingkatkan untuk pemutusan muatan berlebih otomatis melalui beberapa modifikasi seperti yang ditunjukkan pada diagram berikut:

Saat mengatur dua preset pastikan link 100K tetap terputus di opamp atas.

Setelah mengatur ambang, tautan 100k dapat dihubungkan kembali ke posisinya.

Sirkuit tidak akan memulai sampai baterai terhubung, jadi pastikan baterai yang akan diisi telah disambungkan terlebih dahulu dan kemudian daya dinyalakan.

Untuk baterai 3.7V, zener 4.7V harus diganti dengan dua

Investigasi sedikit mendalam menunjukkan bahwa di sirkuit di atas C2 tidak akan memiliki jalur pelepasan melalui BC547 yang terhubung dan oleh karena itu tidak akan membantu untuk memperlambat osilasi saat opamp bawah dalam keadaan aktif.

Implementasi yang benar dari konsep di atas mungkin dapat dilakukan dengan menggunakan optocoupler seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut.

Di sini alih-alih menargetkan kapasitor penentu frekuensi C2, mitra resistor dipilih untuk kontrol frekuensi yang dimaksudkan dan tingkat kedipan LED:

Skema untuk Indikator Kesalahan LED Berkedip

Sekarang terlihat jauh lebih baik.




Sepasang: Membuat Sirkuit Pelepasan RF yang Kuat Berikutnya: Sirkuit Kunci Pintu Terkendali Jarak Jauh Inframerah