نمودار مدار LED شارژ باتری. ما خودمان یک نشانگر ولتاژ باتری می سازیم: کیفیت بالا با حداقل هزینه

حفظ سلامت باتری خودرو یکی از مولفه های مهم برای اطمینان از عملکرد روان همه لوازم الکترونیکی است. باتری نه تنها شروع موتور را فراهم می کند، بلکه تعدادی عملکرد دیگر را نیز انجام می دهد: ولتاژ را در شبکه خودرو تثبیت می کند، عملکرد تجهیزات الکتریکی را در هنگام خاموش شدن موتور حفظ می کند، ایمنی تنظیمات را تضمین می کند. رایانه داخلی، سیستم چند رسانه ای، ساعت، سیستم آب و هوا و سایر دستگاه های با تکنولوژی بالا.

بدیهی است که برای انجام کلیه وظایف باید شارژ باتری را حفظ کرد و قبل از اتمام آن به موقع آن را شارژ کرد. انواع شاخص ها به نظارت مداوم پارامتر کمک می کنند.

نشانگر داخلی

باتری های مدرنی که از الکترولیت مایع استفاده می کنند، به عنوان یک قاعده، مجهز به نشانگر شناور داخلی شارژ باتری هستند. این می تواند سطح الکترولیت و وضعیت شارژ باتری را نسبتاً دقیق نشان دهد.

هنگام شارژ منبع تغذیه، چگالی الکترولیت در آن افزایش می یابد، شناور (معمولا سبز) از سطح مایع بالاتر می رود و از طریق پنجره قابل مشاهده است (شارژ بیش از 65٪ است). اگر در مایع غرق شود، سطح شارژ کافی نیست و چگالی شناور کمتر از مخلوط مایع است. گزینه سوم کاهش میزان الکترولیت در باتری است. در این حالت نشانگر (شناور) مانند مایع به هیچ وجه در پنجره قابل مشاهده نیست، اما یک لوله سیاه رنگ قابل مشاهده است. بنابراین، بسته به رنگ نشانگر (سبز، سیاه یا زرد / بی رنگ)، می توان به طور قابل اعتماد درجه شارژ و مقدار الکترولیت مایع را تعیین کرد.

چنین نشانگر باتری داخلی بسیار دقیق نیست، با این حال، راحت است و به تعیین نکات مهم در سلامت منبع تغذیه کمک می کند. در صورت لزوم می توانید آنها را با کمک دستگاه های خاص اصلاح کنید. به هر حال، قبل از در نظر گرفتن نشانگر داخلی، توصیه می شود به آرامی روی آن ضربه بزنید. بنابراین، هنگامی که یک ماشین در یک لوله با یک شناور حرکت می کند، حباب هایی ایجاد می شود که می توانند شناور را روی سطح نگه دارند و با ضربه زدن بالن ها بالا می روند و در دیدن نشانگر واقعی اختلال ایجاد نمی کنند.

نشانگر کابین

خودروهای مدرن حاوی تعداد زیادی لوازم الکتریکی هستند که به شبکه خودرو متصل هستند. باتری نه تنها عملکرد آنها را در هنگام خاموش بودن موتور تضمین می کند، بلکه تمام تنظیمات و تنظیمات ابزار را نیز حفظ می کند. بدیهی است که چنین باری روی باتری به تدریج میزان شارژ آن را "می خورد". در عین حال، این متناقض است که بسیاری از مدل‌های خودرو به نشانگر اولیه سطح شارژ باتری در کابین مجهز نیستند. بنابراین باید به صورت دستی بررسی شود که مخصوصاً در زمستان چندان راحت نیست.

یک نشانگر ساده که می توانید به سادگی با دستان خود جمع آوری کنید به نوعی به حل مشکل کمک می کند. یکی دیگر از مزایای بدون شک این طراحی قیمت پایین آن است. در مقایسه با کپی های ارزان چینی، کیفیت ساخت تنها به مهارت و دقت استاد بستگی دارد. به طور کلی، اگر حداقل مهارت های اولیه را دارید، جمع آوری یک نشانگر عالی برای بررسی شارژ باتری با دستان خود دشوار نخواهد بود.

طرح دستگاه بسیار ساده است.

سطح شارژ باتری با LED های رنگی نشان داده می شود. شما می توانید هر ترکیب رنگی را انتخاب کنید. در نمودار ارائه شده، دیودها با شارژ زیر مطابقت دارند:

  • سبز - 13 ولت و بالاتر؛
  • آبی - 11-13 ولت؛
  • قرمز - 6-11 V.

برای مونتاژ نشانگر به موارد زیر نیاز دارید:

  • مقاومت (2 عدد 1KΩ، 3 - 220 Ω، 1 - 2KΩ)؛
  • ترانزیستور (VS547 و VS557)؛
  • سه LED RGB با رنگ های مختلف؛
  • دو دیود زنر (برای 9.1 و 10 ولت).

پس از امتحان کردن تمام عناصر روی تخته، باید قطعه مربوطه را برش دهید. بهتر است LED ها را روی سیم ها خروجی بگیرید و آنها را مستقیماً به برد لحیم نکنید تا بتوانید به راحتی آنها را زیر داشبورد نصب کنید. بدیهی است که بهتر است بلافاصله جایی در خودرو برای آن در نظر گرفته شود و از این محل برای تعیین طول سیم ها اقدام شود تا پس از اتمام مونتاژ.

طرح ارائه شده، که به شما امکان می دهد یک نشانگر باتری LED را با دستان خود جمع کنید، نیاز به بررسی و نظارت دستی وضعیت منبع برق را از بین می برد. قرائت های قابل اعتماد و دقیق مستقیماً در محل انتخاب شده روی پنل نمایش داده می شود و نیاز به شارژ مجدد باتری را به مالک خودرو اطلاع می دهد.

مدار مونتاژ نشانگر شارژ باتری با دستان خود با استفاده از منبع تغذیه با قابلیت تنظیم ولتاژ آزمایش شد. تنها شکست مشاهده شده را می توان تغییر آهسته از دیودهای آبی و قرمز در نظر گرفت. بلکه به این دلیل است که تستر به تغییر سریع ولتاژ پاسخ نمی دهد. در عین حال، کاهش صاف ولتاژ در پایانه های باتری، عملکرد نسبتاً پایدار دستگاه خود را تضمین می کند، که به شما امکان می دهد باتری را تا زمانی که شارژ کامل شود، شارژ کنید.

نشانگر باتری خودرو چیست؟

باتری نقش کلیدی در راه اندازی موتور خودرو دارد. و اینکه این پرتاب چقدر موفقیت آمیز خواهد بود تا حد زیادی به میزان شارژ باتری بستگی دارد. و چند نفر از ما سطح شارژ باتری را کنترل می کنیم؟ اسمش هست به این سوال خودت جواب بده بنابراین، به احتمال زیاد روزی به دلیل شارژ باتری، ماشین را روشن نکنید. در واقع، بررسی درجه شارژ ساده است. فقط باید به صورت دوره ای با یک مولتی متر یا ولت متر اندازه گیری کنید. اما داشتن یک نشانگر ساده که وضعیت شارژ باتری را نشان می دهد بسیار راحت تر است. این شاخص ها در این مقاله مورد بحث قرار خواهند گرفت.

فناوری ثابت نمی‌ماند و سازندگان خودرو تمام تلاش خود را می‌کنند تا سفر با ماشین و نگهداری آن را تا حد امکان راحت کنند. بنابراین، در اتومبیل های مدرن در رایانه داخلی، در میان سایر عملکردها، می توانید داده هایی در مورد ولتاژ باتری پیدا کنید. اما چنین فرصت هایی در همه خودروها وجود ندارد. در خودروهای قدیمی، ممکن است یک ولت متر آنالوگ وجود داشته باشد که درک وضعیت باتری را دشوار می کند. برای مبتدیان در تجارت خودرو، توصیه می کنیم که با مطالب مربوط به آن آشنا شوید.


بنابراین، انواع نشانگرهای شارژ باتری شروع به ظاهر شدن کردند. آنها شروع به ساخته شدن کردند، هم روی باتری ها به شکل هیدرومتر و هم نمایشگر اطلاعات اضافی روی ماشین.

چنین نشانگرهای شارژ از تولید کنندگان شخص ثالث نیز موجود است. قرار دادن آنها در جایی در کابین و اتصال به شبکه داخلی به اندازه کافی آسان است. علاوه بر این، در اینترنت طرح های ساده ای برای ساخت نشانگرهای شارژ با دستان خود وجود دارد.

نشانگر داخلی شارژ باتری

نشانگرهای شارژ داخلی را می توان به طور عمده در پیدا کرد. این یک نشانگر شناور است که به آن هیدرومتر نیز می گویند. بیایید ببینیم از چه چیزی تشکیل شده است و چگونه کار می کند. در عکس زیر می توانید ببینید که این نشانگر روی قاب باتری چگونه به نظر می رسد.



و وقتی آن را از باتری بیرون می آورید به نظر می رسد.

به صورت شماتیک، دستگاه نشانگر باتری داخلی را می توان به صورت زیر نشان داد.

اصل کار اکثر هیدرومترها به شرح زیر است. این نشانگر می تواند سه موقعیت مختلف را در شرایط زیر نشان دهد:

  • با شارژ شدن باتری، چگالی الکترولیت افزایش می یابد. در این حالت، شناور به شکل یک توپ سبز رنگ از لوله بالا می رود و از طریق راهنمای نور به چشم نشانگر قابل مشاهده می شود. به طور معمول، زمانی که باتری 65 درصد یا بیشتر شارژ شده است، یک توپ سبز رنگ ظاهر می شود.
  • اگر توپ در الکترولیت فرو رود، چگالی آن کمتر از حد طبیعی است و شارژ باتری ناکافی است. در این لحظه، یک لوله نشانگر سیاه رنگ در "چشمه" نشانگر قابل مشاهده خواهد بود. این نشان دهنده نیاز به شارژ است. در برخی از مدل ها، یک توپ قرمز رنگ اضافه می شود که با چگالی کاهش یافته از طریق لوله بالا می رود. سپس "چشم" نشانگر قرمز خواهد شد.
  • و گزینه دیگر کاهش سطح الکترولیت است. سپس از طریق "چشمه" نشانگر، سطح الکترولیت قابل مشاهده خواهد بود. این نشان دهنده نیاز به پر کردن آب مقطر است. درست است، در مورد باتری بدون نیاز به تعمیر و نگهداری، این مشکل ساز خواهد بود.





چنین نشانگر داخلی به شما امکان می دهد یک ارزیابی اولیه از میزان شارژ باتری انجام دهید. به طور کامل تکیه بر قرائت هیدرومتر نباید باشد. اگر بررسی های متعددی را در مورد عملکرد این دستگاه ها بخوانید، مشخص می شود که آنها اغلب داده های نادرست را نشان می دهند و به سرعت از کار می افتند. و چند دلیل برای این وجود دارد:

  • نشانگر تنها در یکی از شش سلول باتری نصب شده است. این بدان معناست که فقط برای یک بانک اطلاعاتی در مورد تراکم و درجه شارژ خواهید داشت. از آنجایی که هیچ ارتباطی بین آنها وجود ندارد، تنها می توان در مورد وضعیت سایر بانک ها حدس زد. به عنوان مثال، در این عنصر، سطح الکترولیت ممکن است نرمال باشد، و در برخی دیگر از قبل ناکافی است. از این گذشته ، تبخیر آب از الکترولیت در بانک ها متفاوت است (در نهایت ، این روند شدیدتر است).
  • نشانگر از شیشه و پلاستیک ساخته شده است. قطعات پلاستیکی ممکن است در اثر گرمایش یا سرمایش منحرف شوند. در نتیجه، داده های تحریف شده را خواهید دید.
  • چگالی الکترولیت به دمای آن بستگی دارد. هیدرومتر در قرائت های خود این را در نظر نمی گیرد. به عنوان مثال، روی یک الکترولیت سرد، می تواند چگالی طبیعی را نشان دهد، اگرچه کاهش می یابد.

نشانگر باتری کارخانه

امروزه در فروش می توانید دستگاه های بسیار جالبی برای نظارت بر میزان شارژ باتری با ولتاژ آن پیدا کنید. بیایید به برخی از آنها نگاه کنیم.

نشانگر سطح باتری DC-12V

این دستگاه به صورت کیت به فروش می رسد. برای کسانی که با مهندسی برق و لحیم کاری دوست هستند مناسب است.

نشانگر DC-12 V به شما امکان می دهد شارژ باتری خودرو و عملکرد رله تنظیم کننده را بررسی کنید. نشانگر به عنوان یک کیت قطعات یدکی فروخته می شود و به طور مستقل مونتاژ می شود.هزینه دستگاه DC-12 V 300-400 روبل است.

ویژگی های اصلی نشانگر DC-12V:

  • محدوده ولتاژ: 2.5-18 ولت؛
  • حداکثر مصرف جریان: حداکثر 20 میلی آمپر؛
  • ابعاد PCB: 43 در 20 میلی متر.

نشانگر شارژ باتری خود را روی دو LED انجام دهید- باتری هایی که به درستی نگهداری می شوند به خوبی برای شما کار می کنند و به اشتراک گذاشته می شوند. تعمیر و نگهداری به ویژه شامل نظارت منظم بر ولتاژ باتری است. مدار نشان داده شده در شکل 1 برای اکثر انواع باتری ها مناسب است. این شامل یک LED مرجع REF است که با جریان ثابت 1 میلی آمپر کار می کند و یک خروجی نور مرجع با شدت ثابت، مستقل از ولتاژ باتری را ارائه می دهد.

این ثبات توسط یک مقاومت R1 که به صورت سری به LED متصل شده است ارائه می شود. بنابراین، حتی اگر ولتاژ یک باتری کاملاً شارژ شده به تخلیه کامل کاهش یابد، جریان عبوری از آن تنها 10٪ تغییر می کند. بنابراین، می توانیم فرض کنیم که شدت تابش در محدوده ولتاژ باتری مربوط به انتقال از حالت شارژ کامل به تخلیه کامل ثابت می ماند.

شار نوری LED اندازه گیری VAR با توجه به تغییرات ولتاژ باتری تغییر می کند. با قرار دادن ال ای دی ها نزدیک به هم می توانید به راحتی میزان درخشش آنها را با هم مقایسه کنید و در نتیجه وضعیت باتری را مشخص کنید. از LED های پراکنده لنز استفاده کنید زیرا لامپ های شفاف لنز چشمان شما را تحریک می کنند. ایزولاسیون نوری کافی برای LED ها فراهم کنید تا نور یک LED به لنز دیگری برخورد نکند.

اندازه گیری عملکرد LED

LED متر با جریانی از 10 میلی آمپر با باتری کاملاً شارژ شده تا کمتر از 1 میلی آمپر با باتری کاملاً دشارژ شده کار می کند. یک دیود زنر D z با یک مقاومت سری R 2 ضروری است تا جریان وابستگی شدیدی به ولتاژ باتری داشته باشد. مجموع ولتاژ زنر و افت ولتاژ در LED باید کمی کمتر از کمترین ولتاژ باتری باشد. این ولتاژ در مقاومت R 2 کاهش می یابد. تغییر در ولتاژ باتری باعث تغییرات زیادی در جریان مقاومت R 2 می شود. اگر ولتاژ حدود 1 ولت باشد، 10 میلی آمپر جریان از طریق LED VAR می گذرد و بسیار روشن تر از LED REF می درخشد. اگر ولتاژ کمتر از 0.1 ولت باشد، شدت LED VAR var کمتر از LED REF خواهد بود. نشان می دهد که باتری کم است.

نشانگر شارژ باتری DIY- بلافاصله پس از شارژ باتری، ولتاژ روی آن بیش از 13 ولت است. این برای مدار بی خطر است، زیرا جریان به 10 میلی آمپر محدود شده است. اگر LED ها روشن هستند، به سرعت دکمه S 1 1 را رها کنید (برای جلوگیری از آسیب به آنها (شکل 2). اگرچه در مثال شکل 2 نشانگر شارژ به یک باتری 12 ولتی سرب اسیدی متصل است، اما می توانید به راحتی تطبیق دهید. این مدار به انواع باتری های دیگر می رسد. همچنین می توانید از آن برای نظارت بر ولتاژ استفاده کنید.

دو LED سبز رنگ زمانی که شارژ باتری بیش از 60٪ باشد، القا می کنند. مجموعه ای از LED های قرمز نشان می دهد که باتری به زیر 20 درصد رسیده است. LED REFG و LED REFR از طریق مقاومت های R 1 و R 2 با مقاومت 10 کیلو اهم متصل می شوند. LED های اندازه گیری ثابت که روشنایی آنها تغییر می کند شامل دیودهای زنر و مقاومت های R 3 و R 4 با مقاومت 100 اهم می باشد. دیودهای D 1، D 2 و D 3 ولتاژ گیره مورد نیاز را تنظیم می کنند. وابستگی روشنایی LED ها به وضعیت باتری در جدول 1 نشان داده شده است.

برای محاسبه شدت LED اندازه گیری سبز می توان از عبارت زیر استفاده کرد:

V BATT = 10 G x 100 + V D1 + V D2 + V LEDG + V DZ1

V BATT = 10 3 x 100 + 0.6 + 0.6 + 1.85 + 9.1 = 1225 ولت.

افت ولتاژ در LED های مورد استفاده در جریان پیشروی 1 میلی آمپر 1.85 ولت است. اگر ویژگی های LED ها متفاوت باشد، مقاومت مقاومت ها باید دوباره محاسبه شود. در این ولتاژ، LED ها به همان اندازه می درخشند که مربوط به شارژ باتری 60٪ است. شرح باتری های سرب اسید را می توان در اینجا یافت. عبارت زیر را می توان برای محاسبه شدت نور LED اندازه گیری قرمز استفاده کرد:

V BATT = I R x IOO + V D3 + V LEDR + V ZD2

در جریان LED سبز 1 میلی آمپر

V BATT \u003d 10 -3 x 100 + 0.6 + 1.85 + 9.1 \u003d 11.65 V.

از آنجایی که هر دو LED قرمز در این ولتاژ یکسان می درخشند، به این معنی است که باتری 20٪ شارژ شده است. LED VARG varg خاموش است. شکل 3 نشان می دهد که هر دو LED اندازه گیری روشن تر از LED های مرجع هستند، که نشان می دهد باتری 100٪ شارژ شده است.

نشانگر LED سطح شارژ یک باتری معمولی یا قابل شارژ، که در آن تمام آستانه ها با استفاده از پتانسیومتر تنظیم می شوند، می توانند طبق نمودار ارائه شده در این ماده جمع آوری شوند. یک مزیت بزرگ این است که با باتری های 3 تا 28 ولت کار می کند.

مدار نشانگر باتری کم

خود نشانگرهای دیود ساطع کننده نور در انواع و رنگ های مختلف هستند که موارد توصیه شده در خود نمودار نشان داده شده است. به دلیل تفاوت در افت ولتاژ رو به جلو، مقاومت های محدود کننده جریان باید برای بهترین عملکرد و یکنواختی تنظیم شوند. در طرح R18-R22، همان مقاومت ارائه شده است - توجه داشته باشید که این مقاومت ها در نهایت نباید برابر باشند. با این حال، اگر همه آنها یک رنگ باشند، یک مقدار مقاومت کافی خواهد بود.

رنگ LED - سطح شارژ

  • قرمز: 0 تا 25 درصد
  • نارنجی : 25 - 50%
  • رنگ زرد : 50 - 75%
  • سبز : 75 - 100%
  • آبی: ولتاژ > 100%

در اینجا LM317 به عنوان یک مرجع ساده 1.25 ولت عمل می کند. حداقل ولتاژ ورودی باید چند ولت از ولتاژ خروجی بیشتر شود. حداقل ولتاژ ورودی = 1.25 ولت + 1.75 ولت = 3 ولت. اگرچه LM317 دارای حداقل بار برگه داده 5 میلی آمپر است، هیچ نمونه ای یافت نشد که در 3.8 میلی آمپر کار نکند. این مقاومت R5 (330 اهم) است که حداقل بار را فراهم می کند.

در طی آزمایشات، سطح شارژ 4.5 ولت باتری تخمین زده شد، ولتاژهای روی نمودار برای آن آورده شده است. تنظیم به شرح زیر است: ابتدا باید ولتاژهای پاسخ هر مقایسه کننده مطابق با سطح تخلیه باتری تعیین شود، سپس ولتاژ باید بر اساس ضریب تقسیم کننده ولتاژ تقسیم شود. بنابراین، برای یک باتری 4.5 ولتی، به نظر می رسد:

ولتاژ آستانه

  • 4.8 ولت 1.12 ولت
  • 4.5 ولت 1.05 ولت
  • 4.2 0.98 ولت
  • 3.9 ولت 0.91 ولت

عملکرد نشانگر وضعیت باتری

تراشه LM317 U3 یک مرجع ولتاژ 1.25 ولت است. مقاومت‌های R5 و R6 یک تقسیم‌کننده ولتاژ تشکیل می‌دهند که ولتاژ باتری را به سطحی نزدیک به ولتاژ مرجع کاهش می‌دهد. عنصر U2A یک تقویت کننده است، بنابراین مهم نیست که این گره چقدر جریان می کشد، ولتاژ ثابت می ماند. مقاومت های R8 - R11 مقاومت بالایی برای ورودی های مقایسه کننده ایجاد می کنند. U1 شامل چهار مقایسه کننده است که ولتاژ مرجع پتانسیومترها را با ولتاژ باتری مقایسه می کند. Op-amp LM358 U2B - همچنین به عنوان نوعی مقایسه کننده عمل می کند که LED درجه پایین را کنترل می کند.

در مقادیر ولتاژ محدود، LED ها ممکن است به وضوح ندرخشند، به عنوان یک قاعده، سوسو زدن بین دو LED مجاور رخ می دهد. برای جلوگیری از این امر، مقدار کمی ولتاژ بازخورد مثبت در سراسر R14 - R17 اضافه می شود.

تست اندیکاتور

اگر آزمایش مستقیماً از باتری انجام می شود، لطفاً توجه داشته باشید که حفاظت از قطبیت معکوس ارائه نشده است. بهتر است ابتدا مدارهای برق را از طریق یک مقاومت 100 اهم وصل کنید تا خرابی های احتمالی را محدود کنید. و پس از تشخیص درست بودن قطبیت، می توان این مقاومت را حذف کرد.

نسخه ساده شده نشانگر

برای کسانی که می خواهند دستگاه ساده تری بسازند، تراشه U2، تمام دیودها و برخی از مقاومت ها را می توان حذف کرد. به شما توصیه می کنیم که از این نسخه شروع کنید و پس از اطمینان از عملکرد عادی آن، نسخه کامل نشانگر تخلیه باتری را جمع آوری کنید. با راه اندازی خود موفق باشید!

شروع موفقیت آمیز موتور خودرو تا حد زیادی به وضعیت شارژ باتری بستگی دارد. بررسی منظم ولتاژ در پایانه ها با مولتی متر ناخوشایند است. استفاده از نشانگر دیجیتال یا آنالوگ واقع در کنار داشبورد بسیار کاربردی تر است. ساده ترین نشانگر شارژ باتری را می توان با دست ساخت که در آن پنج LED به ردیابی تخلیه یا شارژ تدریجی باتری کمک می کند.

مدار

نمودار مدار در نظر گرفته شده نشانگر میزان شارژ ساده ترین دستگاهی است که میزان شارژ باتری (باتری) را در ولتاژ 12 ولت نمایش می دهد. عنصر کلیدی آن تراشه LM339 است که در مورد آن 4 تقویت کننده عملیاتی (مقایسه کننده) از همان نوع مونتاژ شده است. نمای کلی LM339 و تخصیص پین در شکل نشان داده شده است. ورودی های مستقیم و معکوس مقایسه کننده ها از طریق تقسیم کننده های مقاومتی به هم متصل می شوند. LED های نشانگر 5 میلی متری به عنوان بار استفاده می شوند.

دیود VD1 به عنوان محافظت از ریزمدار در برابر معکوس شدن قطبی تصادفی عمل می کند. دیود زنر VD2 ولتاژ مرجع را تنظیم می کند که استانداردی برای اندازه گیری های آینده است. مقاومت های R1-R4 جریان عبوری از LED ها را محدود می کنند.

اصل عملیات

مدار نشانگر باتری LED به شرح زیر عمل می کند. ولتاژ 6.2 ولت تثبیت شده با کمک مقاومت R7 و دیود زنر VD2 به یک تقسیم کننده مقاومتی مونتاژ شده از R8-R12 تغذیه می شود. همانطور که از نمودار مشخص است، ولتاژهای مرجع در سطوح مختلف بین هر جفت از این مقاومت ها تشکیل می شود که به ورودی های مستقیم مقایسه کننده ها تغذیه می شود. به نوبه خود، ورودی های معکوس به یکدیگر متصل شده و از طریق مقاومت های R5 و R6 به پایانه های باتری متصل می شوند.

در فرآیند شارژ (دشارژ) باتری، ولتاژ در ورودی های معکوس به تدریج تغییر می کند که منجر به تعویض متناوب مقایسه کننده ها می شود. عملکرد تقویت کننده عملیاتی OP1 را در نظر بگیرید که مسئول نشان دادن حداکثر سطح شارژ باتری است. بیایید شرایط را تنظیم کنیم، اگر باتری شارژ شده دارای ولتاژ 13.5 ولت باشد، آخرین LED شروع به سوختن می کند. ولتاژ آستانه در ورودی مستقیم آن، که در آن LED روشن می شود، با فرمول محاسبه می شود:
U OP1+ \u003d U ST VD2 - U R8،
U ST VD2 \u003d U R8 + U R9 + U R10 + U R11 + U R12 \u003d I * (R8 + R9 + R10 + R11 + R12)
I \u003d U ST VD2 / (R8 + R9 + R10 + R11 + R12) \u003d 6.2 / (5100 + 1000 + 1000 + 1000 + 10000) \u003d 0.34 میلی آمپر،
U R8 \u003d I * R8 \u003d 0.34 میلی آمپر * 5.1 کیلو اهم \u003d 1.7 ولت
U OP1+ = 6.2-1.7 = 4.5 V

این بدان معناست که وقتی در ورودی معکوس به مقدار پتانسیل بیش از 4.5 ولت رسید، مقایسه کننده OP1 سوئیچ می کند و سطح ولتاژ پایینی در خروجی آن ظاهر می شود و LED روشن می شود. با استفاده از این فرمول ها می توانید پتانسیل را در ورودی های مستقیم هر تقویت کننده عملیاتی محاسبه کنید. پتانسیل در ورودی های معکوس از برابری بدست می آید: U OP1- = I*R5 = U BAT - I*R6.

PCB و قطعات مونتاژ

برد مدار چاپی از تکستولیت فویل یک طرفه در ابعاد 40 در 37 میلی متر ساخته شده است که قابل دانلود می باشد. برای نصب عناصر DIP از نوع زیر طراحی شده است:

  • مقاومت MLT-0.125 W با دقت حداقل 5% (سری E24)
    R1، R2، R3، R4، R7، R9، R10، R11 - 1 کیلو اهم،
    R5، R8 - 5.1 کیلو اهم،
    R6، R12 - 10 کیلو اهم؛
  • هر دیود کم مصرف VD1 با ولتاژ معکوس حداقل 30 ولت، به عنوان مثال، 1N4148؛
  • دیود زنر کم مصرف VD2 با ولتاژ تثبیت کننده 6.2 ولت. به عنوان مثال، KS162A، BZX55C6V2.
  • LED های LED1-LED5 - نوع نشانگر