De post legt een indicatorcircuit voor de batterijback-uptijd uit voor het bewaken van het batterijverbruik door de aangesloten belasting en voor het schatten van de geschatte resterende back-uptijd van de batterij. Het idee werd aangevraagd door de heer Mehran Manzoor.

Circuitdoelstellingen en -vereisten

Ik wil een circuit dat de resterende back-uptijd van mijn computer-ups (of batterij) laat zien. Dat laat gemakkelijk de tijd van de back-up zien.
Het zal worden gebruikt voor de computer terwijl u zonder elektriciteit werkt en de tijd kent om te werken.
De tijd wordt weergegeven met behulp van 7 segmentdisplays.

Met behulp van 4 LED-back-upindicator

Een 7-segment LED-display kan het circuit behoorlijk complex maken, daarom zullen we proberen het ontwerp te implementeren met behulp van 4 LED-indicatoren, die eenvoudig kunnen worden opgewaardeerd tot 8 LED's door er nog een toe te voegen LM324-vergelijkertrap

Telkens wanneer een batterijbedrijf wordt gebruikt voor het bedienen van een bepaalde belasting, wordt het kennen van de back-uptijd van de batterij een belangrijke factor voor het systeem.

Een indicator voor de back-uptijd wordt echter meestal nooit gegeven, zelfs niet in de meeste geavanceerde acculaders , waardoor het voor de gebruiker onmogelijk is om het resterende back-upvermogen binnen de bijbehorende batterij te realiseren. Met dergelijke moeilijke omstandigheden moet de gebruiker gewoon de volledige ontladingstijd raden door middel van vallen en opstaan.

Het ontwerp van een batterij-back-up-tijdindicatorcircuit dat hier wordt gepresenteerd, is ontworpen om aan de bovenstaande vereiste te voldoen, zodat de gebruiker zowel de back-uptijd als de verbruiksstatus van de belasting die continu met de batterij is verbonden, visueel kan volgen.

Schakelschema

Circuitwerking

Verwijzend naar het bovenstaande diagram, kunnen we zien dat het ontwerp bestaat uit een aantal fasen voor de voorgestelde implementatie.

De linkerkant van het ontwerp bestaat uit een 4 LED-batterijstatusindicatorcircuit met behulp van de opamp LM324, terwijl de rechterkant is geconfigureerd rond de IC LM3915, een sequentiële LED-punt / staafmodus-driver-IC.

De opamps van de IC LM324 zijn bedraad als comparators voor het detecteren van de spanningsniveaus van de batterij met verwijzing naar de inverterende ingangsspanningsniveaus afgeleid van de uitgangen van de IC LM3915.

“wat voor soort usb-poorten en connectoren worden gebruikt voor interfacing met een pc? ”

Voor een 12V-batterij is P1 ingesteld om de witte LED op ongeveer 11V te activeren, P2 is ingesteld om de gele LED rond 12V te activeren, P3 is ingesteld om de groene LED op ongeveer 13V te verlichten en identiek is P4 aangepast om de rode LED rond 14V.

Dit houdt in dat bij 14V het volledige laadniveau van een 12V-accu is waarbij alle leds naar verwachting blijven branden.

De voorinstellingen instellen

De bovenstaande instelling van de presets wordt gedaan met verwijzing naar een spanningsniveau dat wordt bereikt in een situatie waarin pin # 1 van de LM3915 zich in de geactiveerde toestand bevindt.

Pin # 1 is de eerste output pin van de IC LM3915 die is ingesteld in de actieve toestand met verwijzing naar een minimum spanning op pin # 5, wat betekent dat als de pin # 5 spanning wordt verhoogd, de activeringssequentie dienovereenkomstig wordt verschoven van pin # 1 naar de volgende pin # 18, en dan naar pin # 17, enzovoort tot uiteindelijk pin # 10, de laatste pinout van het IC, wat het maximale spanningsdetectiebereik aangeeft dat is bereikt op pin # 5.

De bovenstaande acties activeren een variërend (toenemend) referentieniveau van pin # 1 tot pin # 10 vanwege de in serie geschakelde diodes en de zenerdiodes die geschikt zijn geselecteerd voor het genereren van een overeenkomstig toenemende spanningsval over de aangegeven pinouts. Deze spanningsdalingen liggen naar verwachting tussen 0,6 V en 5,7 V over respectievelijk pin # 1 tot pin # 10.

Tijdens de bovenstaande reeks springt de pinout-activering van de ene pin naar de volgende, wat betekent dat slechts één pinout actief blijft op elk moment van de detectie (zorg ervoor dat pin # 9 niet is aangesloten of open is voor deze toestand)

Pin # 5 is te zien bevestigd met Rx dat is een stroomgevoelige weerstand die in serie is geschakeld met de negatieve belasting en de negatieve accu.

Daarom wordt een klein potentiaalverschil ontwikkeld over Rx, equivalent aan het belastingverbruik, en het neemt toe naarmate het belastingverbruik toeneemt.

Afhankelijk van het belastingverbruik wordt een van de corresponderende uitgangspennen van de LM3915 actief (logisch laag), die op zijn beurt het momentane referentiespanningsniveau instelt voor alle LM324 opamp inverterende pennen

De LED's die met de opamp zijn verbonden, lichten op door de vluchtigheid van de batterij te vergelijken met de belastingsstroom, dat wil zeggen met referentieniveau-informatie die is bereikt met de activering van de LM3915-uitgangspen.

Dit helpt de opamps om het geschatte vermogen van de batterij globaal te berekenen ten opzichte van het verbruik door de belasting en dit aan te geven door middel van de LED-verlichting.

Naarmate het verbruik toeneemt, worden de LED's uitgeschakeld, wat duidt op een hoger verbruik door de belasting en een dienovereenkomstig lagere back-uptijd die overblijft met de batterij.

En integendeel, als de belasting minimaal stroom verbruikt, kunnen de opamps een relatief lager referentiespanningsniveau verkrijgen van de LM3915-uitgangspen, wat aangeeft dat de resterende batterijback-up tijd overblijft, door de verlichting van de relevante LED's.

Hoe het circuit op te zetten

Rx is zo geselecteerd dat de pin # 1 van de IC LM3915 actief wordt (logisch laag) op een minimaal spanningsniveau over Rx, dit kan worden gedaan door een relatief laag vermogen dummy load toe te voegen aan de belasting.

De 10K-preset die is gekoppeld aan pin # 5 van de LM3915 kan worden gebruikt voor het verfijnen van de bovenstaande resultaten.

Vervolgens kan het hogere bereik worden geselecteerd door een belasting aan te sluiten die is gespecificeerd om een hogere stroom te verbruiken of equivalent aan de maximale veilige ontlaadlimiet van de batterij.

Nu kan de 10K preset worden aangepast om ervoor te zorgen dat met de bovenstaande load pin # 10 van de IC actief wordt (logic low). Deze instelling kan van invloed zijn op de eerdere instelling, daarom kan enige verdere afstemming nodig zijn totdat een tussenliggende gunstige toestand is bereikt met de resultaten.

De voorinstellingen van de LM324 kunnen worden aangepast zoals eerder in het artikel is uitgelegd, het is eenvoudig gedaan met een referentie die is verkregen van pin # 1 van IC LM3915 en door de voorinstellingen van A1 tot A4 in te stellen volgens de uitleg in de bovenstaande secties van het artikel.