Mababang Antas na Tagapagpahiwatig ng Baterya: 4 na Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Ang ilang mga gamit sa bahay na pinapatakbo ng Li-Ion Baterya, ay hindi naglalaman ng isang mababang tagapagpahiwatig ng baterya. Sa aking kaso ito ay isang rechargeable floor sweeper na may isang 3.7 V na baterya. Hindi madaling matukoy ang isang eksaktong oras upang muling magkarga ito at ilakip ito sa pangunahing socket. Kadalasan, recharge ko ang sweeper sa oras, kung ang baterya ay ganap na patay at electric motor ay hindi tumatakbo. Ang ganitong sitwasyon ay hindi masyadong komportable, lalo na, kung kailangan mong gumamit kaagad ng walis.

Naghahanap ako ng simpleng solusyon, kung paano makita ang antas ng boltahe kung saan dapat mangyari ang pagsingil. Sa artikulong ito ang isang simpleng mababang antas ng tagapagpahiwatig ng Baterya ng Li-Ion ay inilarawan. Ang disenyo ng circuit ay maaaring magamit sa anumang elektronikong aparato na pinalakas ng Li-Ion Battery at makakatulong sa gumagamit na singilin ang baterya sa tamang oras. Ang tagapagpahiwatig ng Baterya ay nakatuon para sa isang cell, ngunit maaaring madaling mabago sa maraming mga cell. Ang tagapagpahiwatig ay maaaring gamitin para sa anumang baterya na may maliit na pagbabago ng circuit.

Pangunahing bentahe ng tagapagpahiwatig ay ang kasalukuyang pagkonsumo ng batas, sa average na mas mababa sa 10 microAmps. Ang kasalukuyang pagkonsumo ay nakasalalay sa estado ng tagapagpahiwatig

Mayroong tatlong Mga Pag-andar ng Mga Estado ng Antas na Tagapagpahiwatig:

• Patuloy na sindihan ng LED LED: ang baterya ay buong nasingil.
• Ang LED LED ay kumikislap: ang baterya ay kailangang singilin.
• Ang LED LED ay hindi naiilawan: ang baterya ay sisingilin at handa nang gamitin ang aparato

Hakbang 1: Panimula sa Tagapagpahiwatig ng Antas ng Baterya ng Li-Ion

Mga Bahagi:

Ang lahat ng mga bahagi ay maaaring mabili nang mas mababa sa 5 Euro.

Narito ang listahan:

• IC1 MC33164-3P, Micropower Undervoltage SensingCircuit TO-92, LCSC PN C145176
• IC2 ICM7555, CMOS Timer, LCSC PN C34608
• R1, R2 risistor 10K, lahat ng resistors, capacitor at maliit na bahagi LCSC
• R3 risistor 680K
• R4 risistor 680
• C1 capacitor M1
• C2 capacitor 1M
• C3 capacitor 10M
• D1, D2, D3 diode 1N5819, LCSC PN C2474
• Ang LED1 diode ay humantong sa 3mm, pula
• Terminal ng tornilyo ng T1

Ang mga resistor ay para sa 0.25 W o mas kaunti, mga capacitor para sa 12V o higit pa.

Mga tool:

• Panghinang
• Cordless Drill
• Mainit na glue GUN

Hakbang 2: Paglalarawan ng Circuit

Ang integrated circuit MC33164-3P ay sentro ng tagapagpahiwatig ng antas. Ang detalyadong impormasyon para sa sangkap na ito ay narito.

Simpleng paglalarawan ng circuit: Ito ay micropower sa ilalim ng voltage sensing IC, sa tatlong pin na plastic package, katulad ng mababang power transistor. Ang MC33164 ay dinisenyo bilang reset circuit para sa microprocessor, sa kaso ng power drop.

Nakita nito ang boltahe sa pin 2. Kinukumpara ang nakita na boltahe sa sanggunian na boltahe, sa aming kaso 2.7V. Maaaring suriin ang resulta bilang halaga ng boltahe sa pin 1. Kung ang napansin na boltahe ay mas mababa sa 2, 7V, ang output ay mababa at malapit sa 0V. Kung ang input boltahe ay higit sa 2, 7V, ang ipinakita na halaga sa pin 1 ay tungkol sa 3V, o higit pa.

Karaniwang halaga ng sanggunian para sa MC33164-3P (3 pagkatapos ng dash ay nangangahulugang 3V), ay 2, 71V. Sakto sa halagang ito, binago ang halaga ng output. (Huwag isaalang-alang ang hysteresis.) Ang mga boltahe para sa isang cell ng baterya ng Li-Ion ay: maximum na boltahe ay 4.2V, tipikal na boltahe 3.7V at minimum na boltahe ay mula 2.8 hanggang 3V, ipalagay ang 2.9V. Ang pinakamaliit na boltahe ay naroroon sa pagtatapos ng siklo ng paglabas at ang antas ng boltahe na ito ay dapat na buhayin ang aming tagapagpahiwatig ng mababang antas.

Ang boltahe ng sanggunian para sa MC33164 ay masyadong mababa sa paghahambing ng aming mga kinakailangan. Mayroong 2 mga solusyon upang mabawasan ang boltahe. Ang una at pinakasimpleng ay volt divider. Ngunit, ang divider ay kumakain ng sobrang kasalukuyang. Ang hindi gaanong kasalukuyang pag-ubos ay ang pangalawang solusyon, gamit ang ilang mga bahagi sa serye upang mabawasan ang 2.9V hanggang 2.7V. Ang mga diode ay mga sangkap na may ilang boltahe na bumababa sa direksyon sa unahan at matagumpay itong magagamit. Dahil sa napakababang kasalukuyang halaga, ang pinakamahusay na uri ng diode na pinili ko sa pamamagitan ng mga pagsubok.

Ang pagpapaandar ng R1, D1, D2, D3 ay upang mabawasan ang boltahe ng pag-input. Maaaring alisin ng Jumper J1 ang huling drop ng boltahe ng diode at ang boltahe ng pag-input ay maaaring bahagyang mabawasan. Ang Output IC1 ay pinakain sa timer ng IC2. Ang aktibong halaga nito ay mababa at ang pagpapaandar ay upang paganahin ang timer. Sa kasamaang palad, walang anumang input pin sa IC2, na nagbibigay-daan upang paganahin ang IC na ito nang walang anumang invert circuit.

Napagpasyahan kong paganahin ang timer ICM7555 sa pamamagitan ng paglalapat ng output IC1 bilang minus boltahe sa pin 1 ng IC2. Ang mga bahagi ng C2, R3 ay tumutukoy sa panahon ng timer, naayos ito ng halos 2 segundo. Nililimitahan ng Resistor R4 ang kasalukuyang para sa pagpapahiwatig ng LED1 diode. Ang nasubok na boltahe mula sa baterya ay konektado sa terminal na may mga pin 1 (plus) at 2 (minus). Ang mga halaga para sa R2, C1 ay inirerekumenda mula sa sheet ng data.

Ang timer ng ICM7555 ay katumbas ng CMOS ng 555. Ang bentahe nito ay ang paggana ng boltahe mula sa 2.5V at napakababang kasalukuyang pagkonsumo. Sa pangalawang larawan mayroong napaka-simpleng circuit bilang boltahe monitor na inirekomenda ng datasheet. Ang schema na ito ay maaaring magamit din, ngunit ang paggamit ng ICM7555 ay kalamangan, dahil sa mababang antas ng boltahe na ipinahiwatig ng flashing LED, na mas kapansin-pansin.

Hakbang 3: Konstruksiyon

Ang mga bahagi ay hinihinang sa isang piraso ng prototyping board na may sukat na 20x35mm. Sa labas ng board ay LED diode, maaaring mai-mount sa nakikitang lugar. Ang sinusubaybayan na baterya ng Li-Ion ay konektado sa pamamagitan ng block terminal block. Ang board ay sapat na maliit upang maipasok sa anumang aparato.

Ang koneksyon sa loob ng aparato ay simple: ikonekta lamang ang mga wire mula sa terminal block sa baterya at butas ng drill para sa LED at ayusin ito. Ang mga wire ay maaaring konektado nang direkta sa mga poste ng baterya sa may hawak ng baterya.. Sa kasong ito ang kasalukuyang ay alisan ng nakapag-iisa, na may kaugnayan sa posisyon ng paglipat at ang tagapagpahiwatig ay gumagana buong oras.

Sa aking kaso, nakakonekta ako sa mababang antas ng tagapagpahiwatig pagkatapos ng pangunahing (mababang boltahe) na switch. Dahil sa charger board sa loob ng aparato, na konektado nang magkahiwalay upang lumipat at hiwalay sa baterya, ang lugar na kumokonekta "pagkatapos ng switch" ay hindi malinaw. Gumagamit ako ng simpleng solusyon, direktang kumonekta sa tagapagpahiwatig upang mag-load, DC motor.

Ang prototyping board ay nangangailangan ng mas maraming oras upang ikonekta ang lahat ng mga bahagi sa pamamagitan ng mga wire. Upang mai-save ang oras na ito, nagdisenyo ako ng PCB, laki ng 20x40mm, kasama ang mga bahagi ng butas. Naglalaman ang PCB ng isang layer lamang. Ang paggamit ng mga sangkap ng SMD ay maaaring bawasan ang laki ng board. Hindi ko ginawa ang disenyo na ito dahil sa mas kumplikadong paghihinang at pagmamanipula ng napakaliit na mga bahagi. Ang mga file ng gerber para sa katha ng PCB ay nakakabit.

Hakbang 4: Konklusyon

Inilarawan, maaaring gamitin ang mababang tagapagpahiwatig ng antas ng baterya para sa anumang baterya na may boltahe na higit sa 2.5V. Sa ganitong kaso laktawan ang diodes D1, D2 at D3 at magdagdag ng isang risistor R5 bilang isang bahagi ng boltahe divider sa R1. Ang halaga ng R1 ay nakasalalay sa napansin na antas ng boltahe U at maaaring kalkulahin ng:

R5 = 2.7 * R1 / (U-2.7)

Ang konstruksyon ay ginagawa sa isang maliit na PCB na may mga bahagi ng butas. Kung nakuha mo sa iyong stock ang ilang mga bahagi ng SMD, inirerekumenda kong gumamit ng mga bahagi ng SMD.

Ang laki ng board ay maaaring mas maliit at pinapayagan ka ng konstruksyon na magsanay gamit ang mga bahagi ng SMD.

Salamat sa pagbabasa at magkaroon ng magandang panahon sa konstruksyon.