Индикатор зарядки аккумулятора – Зеленая лампочка на аккумуляторе (встроенный индикатор). Что означает, и почему может не гореть

Устройство светодиодного индикатора зарядки аккумуляторной батареи

Индикатор заряда аккумулятора – нужная штука в хозяйстве любого автомобилиста. Актуальность такого устройства возрастает многократно, когда холодным зимним утром автомобиль, почему-то, отказывается заводиться. В этой ситуации стоит определиться, то ли звонить другу, что бы тот приехал и помог завестись от своей батареи, либо аккумулятор приказал долго жить, разрядившись ниже критического уровня.

Зачем следить за состоянием аккумулятора?

Автомобильный аккумулятор состоит из шести последовательно соединённых аккумуляторных батарей с напряжением питания 2,1 — 2,16В. В норме АКБ должен выдавать 13 — 13,5В. Нельзя допускать значительного разряда аккумуляторной батареи, поскольку при этом падает плотность и, соответственно, повышается температура промерзания электролита.

Чем выше износ аккумулятора, тем меньшее время он удерживает заряд. В тёплое время года это не критично, а вот зимой забытые во включённом состоянии габаритные огни к моменту возвращения способны полностью «убить» аккумулятор, превратив содержимое в кусок льда.

В таблице можно увидеть температуру промерзания электролита, в зависимости от степени заряженности агрегата.

Зависимость температуры промерзания электролита от степени заряда аккумулятора
Плотность электролита, мг/см. куб.	Напряжение, В (без нагрузки)	Напряжение, В (с нагрузкой 100 А)	Степень заряда АКБ, %	Температура замерзания электролита, гр. Цельсия
1110	11,7	8,4	0,0	-7
1130	11,8	8,7	10,0	-9
1140	11,9	8,8	20,0	-11
1150	11,9	9,0	25,0	-13
1160	12,0	9,1	30,0	-14
1180	12,1	9,5	45,0	-18
1190	12,2	9,6	50,0	-24
1210	12,3	9,9	60,0	-32
1220	12,4	10,1	70,0	-37
1230	12,4	10,2	75,0	-42
1240	12,5	10,3	80,0	-46
1270	12,7	10,8	100,0	-60

Критическим считается падение уровня заряда ниже 70%. Все автомобильные электроприборы потребляют не напряжение, а ток. Без нагрузки даже сильно разряженный аккумулятор может показывать нормальное напряжение. Но при низком уровне, во время запуска двигателя, будет отмечаться сильная «просадка» напряжения, что является тревожным сигналом.

Своевременно заметить приближающуюся катастрофу возможно лишь в том случае, когда непосредственно в салоне установлен индикатор. Если во время работы автомобиля он постоянно сигнализирует о разрядке – пора ехать на СТО.

Какие существуют индикаторы

Многие АКБ, особенно необслуживаемые, имеют встроенный датчик (гигрометр), принцип работы которого основан на измерении плотности электролита.

Этот датчик контролирует состояние электролит и ценность его показателей относительна. Не очень удобно по несколько раз залазить под капот автомобиля, что бы проконтролировать состояние электролита в разных режимах работы.

Для контроля состояния АКБ значительно удобнее электронные приборы.

Виды индикаторов заряда аккумуляторной батареи

В автомагазинах продаётся множество таких устройств, различающихся дизайном и функционалом. Фабричные приборы условно делятся на нескольких типов.

По способу подключения:

• к разъёму прикуривателя;
• к бортовой сети.

По способу отображения сигнала:

• аналоговые;
• цифровые.

Принцип работы у них одинаков, определение уровня заряда АКБ и отображение информации в наглядном виде.

Принципиальная схема индикатора

Как сделать индикатор заряда аккумулятора на светодиодах?

Существуют десятки разнообразных схем контроля, но результат они выдают идентичный. Подобное устройство возможно собрать самостоятельно из подручных материалов. Выбор схемы и комплектующих зависит исключительно от ваших возможностей, фантазии и ассортимента ближайшего магазина радиотоваров.

Вот схема для понимания как работает индикатор заряда аккумулятора на светодиодах. Такую портативную модель можно собрать «на коленке» за несколько минут.

Д809 – стабилитрон на 9В ограничивает напряжение на светодиодах, а на трёх резисторах собран сам дифференциатор. Такой светодиодный индикатор срабатывает на силу тока в цепи. При напряжении 14В и выше сила тока достаточно для свечения всех светодиодов, при напряжении 12-13,5В светятся

VD2 и VD3, ниже 12В — VD1.

Более продвинутый вариант при минимуме деталей можно собрать на бюджетном индикаторе напряжения — микросхеме AN6884 (KA2284).

Схема led индикатора уровня заряда АКБ на компараторе напряжения

Схема работает по принципу компаратора. VD1 – стабилитрон на 7,6В, он служит в качестве эталонного источника напряжения. R1 – делитель напряжения. При первоначальной настройке он выставляется в такое положение, чтобы при напряжении 14В светились все светодиоды. Напряжение, поступающее на входы 8 и 9, сравнивается через компаратор, а результат дешифруется на 5 уровней, зажигая соответствующие светодиоды.

Контроллер зарядки АКБ

Что бы отслеживать состояние аккума во время работы зарядного устройства, делаем контроллер заряда АКБ. Схема устройства и используемые компоненты максимально доступны, в то же время обеспечивают полный контроль над процессом подзарядки батарей.

Принцип работы контроллера следующий: пока напряжение на аккумуляторе ниже напряжения заряда – горит зелёный светодиод. Как только напряжение сравняется, открывается транзистор, зажигая красный светодиод. Изменение резистора перед базой транзистора меняет уровень напряжения, необходимого для открытия транзистора.

Это универсальная схема контроля, которую можно использовать как для мощных автомобильных аккумуляторов, так и для миниатюрных литиевых батареек-аккумуляторов.

Электрические аккумуляторы повсеместно применяются в нашей жизни. Они используются как первичные электрохимические источники электропитания для переносных или передвижных электроприборов. К примеру, для телефонов, ноутбуков, автомобилей, шуруповёртов, квадрокоптеров, игрушек.

Индикатор заряда аккумулятора

Аккумулятор представляет собой сложную конструкцию. Он при зарядке накапливает в себе электроэнергию за счёт физико-химических процессов (электролиза), при подключении нагрузки отдаёт энергию, то есть происходит разряд (разряжается).

При правильном обслуживании необходимо постоянно следить за основным параметром – уровнем зарядки. В этом владельцу поможет индикатор заряда аккумулятора. Он вовремя подскажет, какой параметр вышел из нормы (плотность, уровень электролита), и требуется ли вмешательство.

Применяются разнообразные индикаторы. По назначению они равные, по функциональным элементам – многообразные: от электромеханических до интеллектуальных.

Технические данные аккумуляторов

Основные применяемые типы аккумуляторов:

• Щелочные – Ni-Cd,
• Ni-MH – никель-металлогидридные,
• кислотные – аккумуляторы для автомобилей,
• Li-ion – литий-ионные,
• Li-po – литий-полимерные.

При эксплуатации аккумулятора необходимо учитывать его функциональные характеристики, такие как:

• значение ёмкости,
• выходное напряжение,
• размеры,
• сколько весит,
• допустимое минимальное напряжение,
• срок эксплуатации,
• коэффициент полезного действия,
• диапазон рабочей температуры,
• рабочий ток заряда и разряда.

К сведению. Все параметры указываются для 20 или 25 °С.

Аккумулятор для автомобиля (АКБ) состоит из 6 последовательно соединённых аккумуляторных секций с напряжением питания каждой 2,1-2,16 В, на хорошей батарее напряжение 13-13,5 В.

Важно! Не допускается снижение напряжения ниже 9 вольт, поскольку из-за особенностей процессов, происходящих в батареях, садится плотность, что повышает температуру промерзания электролита и ускоряет разрушение электродов. В свою очередь, уменьшается и срок службы аккумулятора.

Разновидности индикаторов заряда аккумулятора

Контроллер заряда аккумулятора

Разделяют индикаторы по методу подключения и индикации сигнала. Зарядка – это сложный процесс, поэтому в основном индикаторы информируют только об окончании зарядки в аналоговом или цифровом виде.

Для каждого типа аккумулятора необходимы адекватные схемы и конструкции зарядки, электроизмерительные или электронные. Так, для телефонов и ноутбуков используются импульсные зарядки, которые должны обладать интеллектом, в них используют микропроцессоры. Электронный контроллер ШИМ Weswen применяется для зарядки аккумуляторных батарей для независимого электроснабжения домов.

Одним из простых является встроенный индикатор заряда батареи, который выполнен в виде глазка. Устанавливается в одну из банок автомобильного аккумулятора. Разновидность работы индикатора с двумя шариками показана на рис. ниже.

Встроенный индикатор зарядки аккумулятора

Индикатор представляет собой пластмассовый цилиндр с плавающими шариками зелёного и красного цветов. В работе индикатора используется принцип ареометра. Красный шарик реагирует только на уровень электролита, зелёный – на уровень и плотность электролита. Есть варианты и с одним зелёным шариком.

Используются ещё и электроизмерительные индикаторы в виде стрелочных вольтметров. Один из них показан на рис. ниже. Подключается параллельно, в цепи аккумулятора.

Электроизмерительный индикатор напряжения на батареи

Устанавливается как на приборной панели, так и в удобном месте. При нормальном напряжении на аккумуляторе стрелка должна находиться в пределах последнего зелёного сектора. Если стрелка показывает ниже 75%, то требуется подзарядка. Нахождение стрелки в начале шкалы (красный сектор) говорит о том, что аккумулятор неисправен.

Опытные владельцы аккумуляторов могут использовать простые готовые цифровые индикаторы. Один из таких изображён на рис. ниже

Цифровой вольтметр

Он просто показывает напряжение в данное время. Владельцу самому решать, что делать. При диагностике аккумулятора можно использовать стрелочный или цифровой тестер.

Радиолюбители могут использовать индикацию, сделанную своими руками. В основном изготавливают схемы разнообразных индикаторов для контроля заряда аккумулятора на световых индикаторах, двух или больше. Схемное решение устройств индикации зависит от сложности зарядки.

Важно! Чем проще зарядка, тем сложнее должна быть схема индикации.

На рис. ниже изображена схема проверки степени зарядки на 5 индикаторах.

Схема контроля напряжения на светодиодах

На рисунке изображена одна из возможных эл.схем, собранная на компараторе Lm339 с термокомпенсацией. HL1 будет гореть при недозаряженном или плохом аккумуляторе. HL2 – это недозаряд, значит, требуется зарядка. HL3 – напряжение в норме. HL4 – небольшой перезаряд. HL5 – недопустимый перезаряд. Остановить зарядку необходимо при загорании HL4.

Нужно отметить! Во время работы будет гореть только один световой индикатор. Таких вспомогательных плат можно разработать столько, на сколько хватит знаний и необходимости.

В современных гаджетах, использующих питание от аккумуляторных батарей, зарядки делают более сложными, чтобы создать оптимальные условия работы батареи. Например, в зарядках для шуруповёртов используются импульсные блоки с применением запрограммированных контроллеров. В таких автоматических зарядках два состояния индикации: разряжен и заряжен. Для удобства в качестве световых индикаторов применяются и жидкокристаллические индикаторы.

В нынешних авто за состоянием аккумулятора следят главный модуль, модуль управления двигателем и датчик, который следит за параметрами батареи. Электронная система автомобиля сама следит за правильной эксплуатацией аккумулятора. Водителю остаётся только наблюдать за информацией на экране дисплея.

Развивается использование батарей при автономном электроснабжении домов. Ветрогенераторы и солнечные панели объединяются в общую электросеть, и аккумуляторы управляются с помощью ШИМ контроллера, например, от компании WESWEN.

Необходимо постоянно следить за работоспособностью аккумуляторных батарей. Для этого предназначены указатели заряда. Простые устройства – просто следят, а контроллеры контролируют и управляют подзарядкой аккумулятора.

Видео

Зарядка для телефона без розетки

Сегодня статья будет с процессом сборки простого индикатора уровня заряда аккумуляторов, но с более высокоточной схемой, которая пригодна для реального использования и может стать отличным дополнением на панели приборов вашего автомобиля.

Индикатор построен на базе микросхемы ELM339, она в свою очередь представляет из себя четыре отдельных компаратора в едином корпусе.

Компаратор имеет два входа и один выход, он просто сравнивает напряжение на входах, исходя из этого на выходе получаем либо логический 0, либо единицу.

• 
• 

• 
• 

Использованный в схеме компаратор можно найти на платах компьютерного блока питания, ориентируйтесь по цифрам 339, буквы могут отличаться в зависимости от производителя.

В качестве индикаторов задействованы 3 миллиметровые светодиоды.

Схема работает очень простым образом, имеем источник опорного напряжения в лице стабилитрона, цепочки из резисторов представляют из себя делители, которые создают на входах компараторов определенное напряжение, назовем их пороговыми.

Компаратор постоянно сравнивает эти напряжения с напряжением, которые образуют делитель на резисторах R5 и R6, этот делитель снижает напряжение тестируемой батареи в три раза, если напряжение на прямом входе компаратора больше чем на инверсном, то на выходе получаем логическую единицу или напряжение питания.

Светодиод светится, если всё наоборот, то на выходе получаем логическую 0 или массу питания, светодиод в данном случае не светится.

Входные делители подобраны в узком диапазоне, поскольку схема предназначена для работы в качестве индикатора заряда 12-вольтовых аккумуляторов.

Маломощный диод 4148 защищает микросхему компаратора от обратной полярности.

Токо-ограничивающие резисторы для светодиодов подбираются с сопротивлением от 1 до 2,2 килом, можно ограничиться всего одним резистором.

Печатная плата довольно компактна, рисовал на скорую руку, но разводка неплохая, кстати её вы можете скачать в конце статьи.

Для проверки этой платы нам нужен лабораторный источник питания на котором нужно выставить напряжение около 13,5 — 14 вольт, имитируя полностью заряженный автомобильный аккумулятор.

Загораются сразу все светодиоды, постепенно снижая напряжение на блоке питания мы можем наблюдать потухание светодиодов при определенных напряжениях.

Горение только красных светодиодов означает, что аккумулятор почти разряжен.

Можно пересчитать входные делители и использовать схему для аккумуляторов с иным напряжением, кстати эту схему можно также применить и в зарядных устройствах.

Плата___ скачать…

Автор; АКА Касьян

Данный индикатор заряда аккумулятора основан на регулируемом стабилитроне TL431. С помощью двух резисторов можно установить напряжение пробоя в диапазоне от 2,5 В до 36 В.

Приведу две схемы применения TL431 в качестве индикатора заряда/разряда аккумулятора. Первая схема предназначена для индикатора разрядки, а вторая для индикатора уровня заряда.

Единственная разница — это добавление n-p-n транзистора, который будет включать какой-либо сигнализатор, например, светодиод или зуммер. Ниже приведу способ вычисления сопротивления R1 и примеры на некоторые напряжения.

Схема индикатора разряда аккумулятора

Стабилитрон работает таким образом, что начинает проводить ток при превышении на нем определенного напряжения, порог которого мы можем установить с помощью делителя напряжения на резисторах R1 и R2. В случае индикатора разряда, светодиодный индикатор должен гореть, когда напряжение батареи меньше, чем необходимо. Поэтому в схему добавлен n-p-n транзистор.

Как можно видеть регулируемый стабилитрон регулирует отрицательный потенциал, поэтому в схему добавлен резистор R3, задачей которого является включение транзистора, когда TL431 выключен. Резистор этот на 11k, подобранный методом проб и ошибок. Резистор R4 служит для ограничения тока на светодиоде, его можно вычислить с помощью закона Ома.

Конечно, можно обойтись и без транзистора, но тогда светодиод будет гаснуть, когда напряжение упадет ниже выставленного уровня — схема ниже. Безусловно, такая схема не будет работать при низких напряжениях из-за отсутствия достаточного напряжения и/или тока для питания светодиода. Данная схема имеет один минус, который заключается в постоянном потреблении тока, в районе 10 мА.

Схема индикатора заряда аккумулятора

В данном случае индикатор заряда будет гореть постоянно, когда напряжение больше, чем то, которые мы определили с помощью R1 и R2. Резистор R3 служит для ограничения тока на диод.

Пришло время для того, что всем нравится больше всего — математики

Я уже говорил в начале, что напряжение пробоя может изменяться от 2,5В до 36В посредством входа «Ref». И поэтому, давайте попытаемся кое-что подсчитать. Предположим, что индикатор должен загореться при снижении напряжении аккумулятора ниже 12 вольт.

Сопротивление резистора R2 может быть любого номинала. Однако лучше всего использовать круглые числа (для облегчения подсчета), например 1к (1000 Ом), 10к (10 000 Ом).

Резистор R1 рассчитаем по следующей формуле:

R1=R2*(Vo/2,5В — 1)

Предположим, что наш резистор R2 имеет сопротивление 1к (1000 Ом).

Vo — напряжение, при котором должен произойти пробой (в нашем случае 12В).

R1=1000*((12/2,5) — 1)= 1000(4,8 — 1)= 1000*3,8=3,8к (3800 Ом).

Т. е. сопротивление резисторов для 12В выглядят следующим образом:

R1= 3,8к

R2=1к

А здесь небольшой список для ленивых. Для резистора R2=1к, сопротивление R1 составит:

• 5В – 1к
• 7,2В – 1,88к
• 9В – 2,6к
• 12В – 3,8к
• 15В — 5к
• 18В – 6,2к
• 20В – 7к
• 24В – 8,6к

Для низкого напряжения, например, 3,6В резистор R2 должен иметь бОльшее сопротивление, например, 10к поскольку ток потребления схемы при этом будет меньше.

Источник

$0.90-1.00 Перейти в магазин Иногда заказываю для сборок аккумуляторов небольшие измерители и вот дошли руки протестировать их, ну и заодно написать микрообзор.Осмотр, немножко тестов и выводов, надеюсь что будет полезно.К сожалению доставка в магазине платная, потому заказывал сразу по нескольку штук чтобы компенсировать это.На момент заказа у продавца вроде были только четыре версии, 1S, 2S, 3S, 4S, но сейчас появились 6S и 7S, при этом странно что нет в продаже версии 5S, подозреваю что скоро появится.Большая часть измерителей отдал товарищу, но по одной штучке оставил и себе.Каждый измеритель упакован в отдельный пакет, из отличий только наклейка с маркировкой на китайском и указанием диапазона измеряемого напряжения.1S — 3.3-4.3 Вольта2S — 6.6-8.4 Вольта3S — 11.1-12.6 Вольта4S — 13.2-16.8 ВольтаТакже имеется маркировка цвета свечения (предположительно), но у продавца они только в одном варианте.Если покупается несколько разных вариантов, то лучше их пометить сразу, так как сами по себе они ни маркировки, ни внешних отличий нет.На одной из сторон платы есть место под кнопку, скорее всего для включения индикатора, но ни кнопки, ни сопутствующих компонентов на плате нет.Когда получил индикаторы, то немного удивил размер, почему-то я ожидал что они будут меньше, тем более зная как в китайских магазинах любят делать фото.Размеры самого индикатора — 31.5х20 мм, общие размеры — 43.5х20х9.5мм, расстояние между крепежными отверстиями — 36мм.Чтобы не запутаться где какой индикатор, пришлось маркером сделать отметки на каждом из них.Общее качество на троечку, есть следы флюса, пайка так себе, индикатор на некоторых платах припаян криво относительно самих плат.Схемотехника довольно проста, стабилизатора напряжения питания нет, потому яркость зависит от напряжения питания. Имеется источник опорного напряжения на базе регулируемого стабилитрона TL431, а также защита от неправильной подачи питания.Что за чип занимается измерением я определить не смог, сначала думал что это четырехканальный компаратор LM339, но у него выходы выведены на 1, 2, 13 и 14 контакты, а у чипа обозреваемой платы на 1, 7, 8, 14 выводы.Ниже на фото две платы, 1S и 4S, чтобы понять в чем между ними отличия.1. Резисторы через которые питаются сегменты индикатора (R1-R5).2. Резистор R9.Все остальные компоненты идентичны на всех платах. При этом номинал резистора питания TL431 одинаков для всех плат и из-за этого ток потребления будет зависеть от входного напряжения.Индикатор пятисегментный, один общий в виде символа батарейки и четыре сегмента для индикации уровня заряда (собственно потому я и думал что здесь применен LM339), но при этом существует и индикатор с пятью сегментами уровня заряда, мне такой попадался на Таобао.Мало того, есть еще и много вариантов цветов индикации.Размеры индикатора платы в обзоре и показанного выше очень похожи, 30.8х17.8мм против 31.5х20мм у обозреваемой платы.Теперь немного тестов.Индикатор обозреваемой платы имеет два цвета свечения, символ батарейки — красный, сегменты — синий. При этом символ батарейки состоит из шести параллельно включенных светодиодов.Яркость достаточная, но у самой низковольтной версии сильно зависит от напряжения питания, но это вполне предсказуемо, остальные ведут себя гораздо стабильнее.Есть и небольшая сложность, из-за того что цвета свечения синий и красный, то лучше использовать нейтральный светофильтр.Для примера ниже четыре варианта — 1. Без светофильтра2. Зеленый светофильтр, видны все сегменты, но яркость сильно падает и становятся более заметны светодиоды подсветки символа батарейки.3. Красный светофильтр — виден только символ батарейки4. Синий светофильтр, отлично видны сегменты, но символ батарейки почти не виден.Измерения, для начала ток потребления.Ниже на фото результат измерений для четырех режимов из пяти — только символ батарейки, + один сегмент, + два сегмента и + четыре сегмента, фото с тремя сегментами выкладывать не стал, но думаю что можно принять среднее между третьим и четвертым фото.На всех фото где включены сегменты измерен ток сразу после его включения.1-4, 1S5-8, 2S9-12, 3S13-16, 4SВидно что ток постоянно растет, хотя номиналы резисторов, через которые питаются светодиоды сегментов, разные. Происходит это из-за того, что резистор питания TL431 один и тот же на всех платах. Если необходимо уменьшить ток потребления, то можно номинал этого резистора (R14) пропорционально увеличить, например для платы 2S поставить 2кОм.А теперь напряжение включения сегментов. Сразу сделаю отступление, гистерезиса или нет или он очень мал, потому у самой низковольтной версии бывает «дрожание» яркости, хотя в тесте я поднимал напряжение с дискретностью в 10мВ.Также я сделал пересчет зависимости напряжения индикации к одному аккумулятору в зависимости от версии измерителя и у меня получилось:1S…….2S…….3S…….4S3.35 — 3.36 — 3.43 — 3.373.57 — 3.53 — 3.64 — 3.573.72 — 3.70 — 3.81 — 3.763.92 — 3.90 — 4.03 — 3.97Видно что результаты немного «плавают», но в целом картина довольно ясна, диапазон измерения примерно 3.4-4.0 Вольта, что примерно соответствует почти полностью разряженному и заряженному аккумулятору. Напряжение литиевого аккумулятора обычно резко снижается с 4.2 до 4 Вольт, затем идет относительно плавное снижение до 3.3-3.4 Вольта и далее опять более резкое падение. Я бы сказал, что индикатор отображает примерно диапазон от 15 до 90%.Уже позже было найдено еще пару вариантов более простых измерителей.Например влагозащищенный — ссылка.И вариант «с циферками» — ссылкаМой читатель из Франции прислал вариант схемы данного измерителя, изначально он настроен на сборку 4S, за что ему большое спасибо 🙂По итогам осмотра и тестов могу сказать, что индикаторы вполне работоспособны и полезны, но есть несколько замечаний:1. Заметны отдельные светодиоды у символа батарейки2. Ток потребления заметно растет с ростом напряжения, исправляется заменой резистора R143. Нет кнопки включения.По последнему пункту поясню. Так как нет кнопки «программно» включающей индикатор, то сделать это можно только подачей питания, но обычно нет смысла держать его всегда включенным, а обычная мелкая кнопка имеет относительно высокое сопротивление и результат измерения будет сильно зависеть как от силы нажатия не кнопку, так и от срока ее службы.В остальном вещь полезная и на мой взгляд недорогая, а большой выбор вариантов дает возможность использовать в разных устройствах, например в шуруповерте.На этом у меня все, надеюсь что обзор пыл полезен, как всегда жду вопросов и просто комментариев. $0.90-1.00 Перейти в магазин Эту страницу нашли, когда искали: индикатор заряда аккумулятора 3,7v, самодельный индикатор разряда аккумулятора, цифровой индикатор напряжения и тока со схемой подключения акб, tl431 в радиолюбительских схемах контроля рвзряда аккумуляторов 18650, как настроить цифровой индикатор напряжения акб с алиэкспресс, зарядка 18650 с индикатором заряда, индикатор ращряда liion, зарядка схема индикатор 10 сегментов, индикатор заряда для li ion аккумуляторов на 36 вольт купить на алиэкспресс, xw228dkfr схема, индикатор емкости литиевых батарей дисплей питания батареи 40×15 мм тестер li po li ion пакет, экономичная схема индикации разрядки аккумуляторной литиевой батареи на tl431, индикатор заряда 4s gjlrk.xtybt, схема индикатора заряда аккумулятора на 12.6 вольт, светодиодный волметр для литийионных акб, самодельный индикатор заряда аккумулятора, дешевый индикатор напряжения для аккумулятора 18650, xw228dkfr4 datasheet, индикатор заряда li ion на лм 339, электрическая схема контроля индикатора заряда шуруповерта на 12в показать, индикатор уровня разряда li ion аккумулятора, модуль индикации разряда литий ионного, подключение индикатора заряда 18650, распиновка spbkas 10 5. 8 xw228dkfr4, звуковой индикатор разряда литиевого, индикатор зарядки аккумулятора, индикатор напряжения аккумулятора, устройство индикатора напряжения

Вас может заинтересовать

Товары по сниженной стоимости

Комментарии: 13

Используемые источники:

• https://svetodiodinfo.ru/svetodiody-v-avtomobil/indikator-okonchaniya-zaryada-akkumulyatora-na-svetodiodax.html
• https://amperof.ru/elektropribory/indikator-zaryada-akkumulyatora.html
• https://xn--100—j4dau4ec0ao.xn--p1ai/prostoj-i-tochnyj-indikator-zaryada-razryada-akb/
• http://www.joyta.ru/9375-prostoj-indikator-zaryada-i-razryada-akkumulyatora/
• https://www.kirich.blog/obzory/izmeritelnoe/644-indikator-napryazheniya-dlya-sborok-litievyh-batarey-1-7s.html

Предыдущая статьяЭкономический онлайн-календарь для трейдера Investing comСледующая статьяНе заряжается телефон Андроид: питание идет, а заряд не увеличивается: способы решения

Индикатор уровня заряда аккумулятора и его применение в новом DIY бумбоксе.

Всем привет!
Давно не было от меня ничего самодельного и звучащего. Исправляюсь! Будет новый бумбокс 10 Вт.
Так же поговорим о двух вещах, которые не вошли в мой гид по портативным колонкам:
1. Удобный индикатор уровня заряда батареи.
2. Ликвидация земляной петли (фона) с помощью DC-DC преобразователя с гальванической развязкой.

Содержание и быстрая навигация по тексту:
Обзор индикатора уровня заряда аккумулятора
Компоненты бумбокса
Земляная петля и борьба с ней
Обзор DC-DC преобразователя B1212
Изготовление бумбокса
Готовый бумбокс

Обзор индикатора уровня заряда аккумулятора
Применение таких индикаторов обширно:

Характеристики:
Поддержка: свинцовые, литий ионные и LiFePO4 аккумуляторы.
Вольтметр: 8-70 В.
Свинцовые аккумуляторы: 12, 24, 36 и 48 В.
Литиевые аккумуляторы 3-14S

Упаковка

Антистатический пакет:


В комплекте сам индикатор и кабель 20 см для подключения к аккумулятору:

Размеры: 60х31 мм, экран 43х11 мм.
Кнопка последовательно переключает: проценты заряда, напряжение вольт, выключено. Памяти режима нет.
У индикатора есть фланец:

Установочное отверстие: 59х29 мм.
Микросхемы:

Контроллер экрана TM1621D
Микроконтроллер nuvoton n76e003at20
Там же и кнопка для настроек.
Вот так подключается кабель:

Проверка:
Установлено на 12 В свинцовый акк:

Ставим на литий (кнопка сзади):

Помимо выбора типа аккумулятора, в таком небольшом устройстве еще есть куча настроек:

Мне нужно для бумбокса настройка на 3S лития:

По сравнению с таким индикатором:

у обозреваемого три преимущества:

• Не нужно делать точное отверстие для установки
• Есть доступная кнопка
• Возможность работы как вольтметр

Наверх ▲

Компоненты бумбокса

Основа для корпуса бумбокса алюминиевая труба 85*85*2 мм:

Алюминиевая труба — это реально отличный вариант для портативной акустики, легкая и жесткая, а резонансы и призвуки легко победить.
История этого куска трубы интересна: валялась она на слесарном участке, ее нерационально использовали для подкладок для губок тисков. И я её спас от этой участи (быть прокладкой), унес домой, пусть уж лучше поёт в колонке.
Кусок был длинной 425 мм, это наложило определенный отпечаток на конструкцию бумбокса.
Для планируемых в конструкции динамиков по расчетам нужен 1 л чистого объема. Считаем: 1 л=0,83х0,83х1,44 дм Значит для каждого динамика нужно минимум 150 мм длины трубы, плюс объем самого динамика и перегородки — выходит что бы разместить электронику осталось только 100 мм=425 — 2*162,5. А это мало, ширина mp3 модуля уже больше — и было принято решение — часть электроники вынести из объема трубы в небольших корпусах на стенки трубы.

Список остальных составляющих:
Динамики AURA 2.5″ Обзор с параметрами. Дошли до них руки.
Модуль MP3 Tenda с переходом по папкам, которые фиг купишь на али
Усилитель TA2024 Дешевый и хороший
Пассивные излучатели 3″
Плата 20 А защиты и зарядки для лития 3S
Кнопка с подсветкой

Ну и по мелочи: кейс для 3 шт. аккумуляторов 18650, сами обычные 18650 из ноутбука, антенна, кабели…

Наверх ▲

Земляная петля и борьба с ней

Кто возится с самодельным аудио, думаю, не раз сталкивался с таким явлением, как земляная петля.
Помеха в полезный усиливаемый сигнал от разных потенциалов на общем проводе.
Земляная петля — это еще и контур, воспринимающий и излучающий помехи.

Земляная петля в моих компонентах:

выражается в слышимом фоне/шуме при работе компонентов даже при работе от аккумуляторов. От разных блоков питания для источника и усилителя проблем нет. Традиционные методы ликвидации успехов не принесли.

Ликвидация земляной петли

Традиционные советы:
1. Пускать общий провод из одной точки, например от «минуса» усилителя.
2. Разрыв сигнальной и силовой земли резистором несколько Ом.

Вот еще развернутый совет из книги Рогова И.Е. Конструирование источников питания звуковых усилителей:
Самое главное требование, которое должно быть первостепенным: никогда нельзя объединять силовую
и сигнальную землю. Если земля входного разъема соединена с землей блока питания. Поэтому через проводник, соединяющий земли блока питания и усилителя протекает сразу два тока: ток входного сигнала и ток усилителя. Поскольку сопротивление этого провода не нулевое, то падение напряжения, создаваемое током усилителя, будет складываться со входным сигналом. В правильном варианте каждый ток протекает по своему проводу: отдельно ток входа, отдельно ток усилителя.

Простой и изящный метод ликвидации земляной петли подсказал мне Александр Alex_74 — применение преобразователя B1212 (о нем далее). Александр опытный специалист в построении DIY усилителей мощности. За все ему благодарность и плюсцов в карму.

Наверх ▲

Обзор DC-DC преобразователя B1212


B1212S-1WR2 — миниатюрные (Корпус SIP-4) DC-DC преобразователи из 12 В в 12 В, с гальванической развязкой и выходной мощностью 1 Вт.
Имеют высокий КПД во всем диапазоне нагрузок до 80%. Есть защита от КЗ с автоматическим восстановлением (но надо быть внимательным к полярности).
Есть версии на разное напряжение: 3, 5, 9, 12… В и варианты мощностью 1 и 2 Вт.
Все характеристики.
Схема подключения проста и логична:


4 ножки — две вход, и две выход.
Работает с 9 до 13 В, максимальный выходной ток 0.08 А. Выход нужно зашунтировать электролитом.
Обычный dc-dc преобразователь (например на lm317) не имеет гальванической развязки и земляную петлю не разрывает.

Ставлю в питание mp3 модуля B1212-1 Вт:

Фон пропадает начисто. Это работает!
Ставил еще дополнительный dc-dc повышающий чтобы поддерживать на питание модуля 12 В, но он оказался не нужен — B1212 работает до момента разрядки 3S блока аккумуляторов.
Но есть «но», которое важно учесть. Модуль mp3 tenda на максимуме потребляет 1,2-1,3 Вт и B1212 — 1 Вт уже не хватает не всегда (и B1212 нельзя подключать последовательно). Но есть…

B1212-2W (2 Вт)

Эти брал на ebay за US $3,66, упаковка получше, доставка тоже долгая и безтрековая.

Подключение по такой же схеме:


Сравнение с одно ваттной версией:

Теперь для модуля хватает мощности.

Наверх ▲

Изготовление бумбокса
Основу корпуса — алюминиевую трубу мы уже нашли, теперь подготовим ее.
Вырезаем отверстия в профиле:

Центральное отверстие под электронику.
Инструмент: сверло-балеринка, лобзик, гравер и конечно напильник.

Проверка платы защиты и зарядки:

Плата удобная: есть защита от КЗ (после КЗ требуется перезапуск платы зарядкой 12 В) и все защиты. Плата не имеет контроллера заряда (CC/CV), поэтому зарядка нужна специальная 12,6 В.
Схема подключения аккумуляторов:

Размечаем и нарезаем кучу резьбы М3:

желательно смазывать керосином.
Вклеиваю в трубу фанерные переборки отсеков с динамиками и добавляю на стенку трубы виброизоляцию STP:

Так же в объеме динамиков находится синтепон для подавления стоячих волн.
Пластиковые детали корпусов под электронику и заглушки покрасил серебристой краской:

Оклеиваю корпус пленкой под Пикачу:

если использовать промышленный фен дела идут лучше.
Ставлю динамики и защитные решетки из защит компьютерных вентиляторов:

Решетки подняты на латунных стойках, так как у подвеса динамиков большой ход.
Модуль потребляет: примерно 0,1 А — выходит 1,2 Вт.
Усилитель более прожорлив (около 6 Вт), но по сравнению с классом АБ, это мизер:

Смысла ставить высокотоковые аккумуляторы я не вижу, а вот с большой емкостью — это да. Ибо час работы на хорошей громкости, вот такая автономность с видавшими виды аккумуляторами из батареи старого ноутбука.
А вот откуда взялось 10 Вт выходной мощности.
Документация на TA2024:

Наверх ▲

Готовый бумбокс

Готовое устройство:

Торцы закрыты заглушками, в которых стоят 3″ пассивные излучатели, они дополнительно утяжелены монетками для выхода на низкий резонанс. Пробовал просто с заглушками (оформление закрытый ящик), но понравилось больше слушать с пассивными излучателями — бас с ними более насыщенный, «мясной».
Для удобства переноски есть ремень.
Сзади:


В корпусе расположен усилитель мощности с регулировкой громкости, там же антенна для FM. Гнездо для зарядки над корпусом.
Вот так в наружных корпусах вынесена электроника:

Модуль tenda:

На бок этой внешней коробки выведен линейный вход 3,5 мм и микрофон.
На дне наклеены резиновые ножки.
Индикатор аккумуляторов:

В комплекте с бумбоксом идет пульт от mp3 модуля (надо бы для него сделать карманчик или крепить его к корпусу на велкро липучку) и зарядное устройство 12,6 В 1,5 А.
Такое добротное вышло устройство, сапожник теперь с сапогами)) Бумбокс был проверен походом на шашлыки, всем понравилось.

Бонусом общая измеренная (с 1 м) АЧХ бубмбокса:

К ней подшита АЧХ ближнего поля басовика и ПИ:


Звук очень даже полновесный. Но желательно направленность на слушателя.

Наверх ▲

Спасибо за внимание! Удачных конструкций!

Простой индикатор разряда Li-ion аккумуляторов

Как же плотно вошли в нашу жизнь Li-ion аккумуляторы. То, что они применяются почти во все микропроцессорной электронике это уже норма. Так и радиолюбители уже давно взяли их себе на вооружение и используют в своих самоделках. Способствую этому значительные плюсы Li-ion аккумуляторов, такие как небольшой размер, большая емкость, большой выбор исполнений различных ёмкостей и форм.

Самый распространенный аккумулятор имеет марку 18650 его напряжение составляет 3,7 В. Для которого я у буду делать индикатор разряда.
Наверное, не стоит рассказывать, как вредна для аккумуляторов кране низкая их разрядка. Причем для аккумуляторов всех разновидностей. Правильная эксплуатация аккумуляторных батарей продлит их жизнь в несколько раз и сэкономит ваши деньги.

Схема индикатора зарядки

Схема довольно универсально и может работать в диапазоне 3-15 вольт. Порог срабатывания можно настроить переменным резистором. Так что устройство можно использовать почти для любых аккумуляторов, будь то кислотные, никелево-кадмиевые (nicd) или литий-ионные (Li-ion).
Схема отслеживает напряжение и как только оно упадет ниже заданного уровня – загорится светодиод, сигнализируя о низкой разрядке батареи.
В схеме используется регулируемый стабилитрон TL431 (ссылка где брал). Вообще этот стабилитрон является очень интересным радиоэлементом, который может существенно облегчить жизнь радиолюбителям, при построении схем, завязанных на стабилизации или пороговом срабатывании. Так что берите его на вооружение, особенно при постройке блоков питания, схем стабилизации токов и т.п.
Транзистор можно заменить любым другим NPN структуры, отечественный аналог КТ315, КТ3102.
R2- регулирует яркость светодиода.
R1 – переменный резистор номиналом от 50 до 150 кОм.
Номинал R3 можно прибавить до 20-30 кОм для экономии энергии, если использован транзистор с высоким коэффициентом передачи.
Если у вас не окажется регулируемого стабилизатора TL431, то можно использовать проверенную советскую схему на двух транзисторах.

Порог срабатывания задается резисторами R2, R3. Вместо них можно запаять один переменный, чтобы дать возможность регулировки и уменьшить количество элементов. Советские транзисторы можно заменить на BC237, BC238, BC317 (КТ3102) и BC556, BC557 (КТ3107).

Схему можно собрать на плате или навесным монтажом. Одеть термоусадочную трубку и обдуть термофеном. Приклеить на двухсторонний скотч к тыльной стороне корпуса. Я лично установил данную плату в шуруповерт и теперь не до вожу его аккумуляторы до критического разряда.
Так же параллельно резистору со светодиодом можно подключить зуммер (пищалку) и тогда вы точно будете знать о критических порогах.

Как сделать индикатор заряда аккумулятора на светодиодах?

Успешный пуск автомобильного двигателя во многом зависит от состояния заряда аккумулятора. Регулярно проверять напряжение на клеммах с помощью мультиметра – неудобно. Гораздо практичнее воспользоваться цифровым или аналоговым индикатором, расположенным рядом с приборной панелью. Простейший индикатор заряда аккумулятора можно сделать своими руками, в котором пять светодиодов помогают отслеживать постепенный разряд либо заряд батареи.

Принципиальная схема

Рассматриваемая принципиальная схема индикатора уровня заряда представляет собой простейшее устройство, отображающее уровень заряда аккумулятора (АКБ) на 12 вольт. Её ключевым элементом является микросхема LM339, в корпусе которой собрано 4 однотипных операционных усилителя (компаратора). Общий вид LM339 и назначение выводов показан на рисунке. Прямые и инверсные входы компараторов подключены через резистивные делители. В качестве нагрузки используются индикаторные светодиоды 5 мм.

Диод VD1 служит защитой микросхемы от случайной смены полярности. Стабилитрон VD2 задаёт опорное напряжение, которое является эталоном для будущих измерений. Резисторы R1-R4 ограничивают ток через светодиоды.

Принцип работы

Работает схема индикатора заряда аккумулятора на светодиодах следующим образом. Застабилизированное с помощью резистора R7 и стабилитрона VD2 напряжение 6,2 вольт поступает на резистивный делитель, собранный из R8-R12. Как видно из схемы между каждой парой этих резисторов формируются опорные напряжения разного уровня, которые поступают на прямые входы компараторов. В свою очередь, инверсные входы объединены между собой и через резисторы R5 и R6 подключены к клеммам аккумуляторной батарее (АКБ).

В процессе заряда (разряда) аккумулятора постепенно изменяется напряжение на инверсных входах, что приводит к поочередному переключению компараторов. Рассмотрим работу операционного усилителя OP1, который отвечает за индикацию максимального уровня заряда АКБ. Зададим условие, если заряженный аккумулятор имеет напряжение 13,5 В, то последний светодиод начинает гореть. Пороговое напряжение на его прямом входе, при котором засветится этот светодиод, рассчитаем по формуле:
U_OP1+ = U_{СТ VD2} – U_R8,
U_{СТ VD2} =U_R8+ U_R9+ U_R10+ U_R11+ U_R12 = I*(R8+R9+R10+R11+R12)
I= U_{СТ VD2} /(R8+R9+R10+R11+R12) = 6,2/(5100+1000+1000+1000+10000) = 0,34 мА,
U_R8 = I*R8=0,34 мА*5,1 кОм=1,7 В
U_OP1+ = 6,2-1,7 = 4,5 В

Это означает, что при достижении на инверсном входе потенциала величиной более 4,5 вольт компаратор OP1 переключится и на его выходе появится низкий уровень напряжения, а светодиод засветится. По указанным формулам можно рассчитать потенциал на прямых входах каждого операционного усилителя. Потенциал на инверсных входах находят из равенства: U_OP1- = I*R5 = U_БАТ – I*R6.

Печатная плата и детали сборки

Печатная плата изготавливается из одностороннего фольгированного текстолита размером 40 на 37 мм, которую можно скачать здесь. Она предназначена для монтажа DIP элементов следующего типа:

• резисторы МЛТ-0,125 Вт с точностью не менее 5% (ряд Е24)
  R1, R2, R3, R4, R7, R9, R10, R11– 1 кОм,
  R5, R8 – 5,1 кОм,
  R6, R12 – 10 кОм;
• диод VD1 любой маломощный с обратным напряжением не ниже 30 В, например, 1N4148;
• стабилитрон VD2 маломощный с напряжением стабилизации 6,2 В. Например, КС162А, BZX55C6V2;
• светодиоды LED1-LED5 – индикаторные типа АЛ307 любого цвета свечения.

Данную схему можно использовать не только для контроля напряжения на 12 вольтовых аккумуляторах. Пересчитав номиналы резисторов, расположенных во входных цепях, получаем светодиодный индикатор на любое желаемое напряжение. Для этого следует задаться пороговыми напряжениями, при которых будут включаться светодиоды, а затем воспользоваться формулами для пересчёта сопротивлений, приведенные выше.

Читайте так же