バッテリー充電障害インジケーター回路

バッテリー充電障害インジケーター回路

この記事では、バッテリー充電障害インジケーター回路としても使用できるバッテリーステータスインジケーター回路について説明します。そのアイデアはファイザン氏から依頼されました。



デザイン

ここで紹介するアイデアは、バッテリーを理想的かつ安全に充電するために必要なすべてのパラメーターを処理します。

示されているバッテリ充電障害インジケータ回路を参照すると、設計は次の点の助けを借りて理解することができます。





ドット/バーLEDディスプレイドライバICであるICLM3915は、回路のメイン充電インジケータモジュールを形成します。ピン5は検出入力であり、バッテリ電圧の上昇がこのピンで検出され、ICは比例シーケンスを生成することでそれに応答します。接続された10個のLEDで示されているように、10個の出力にわたるLED照明。

LM317 ICは回路の入力に取り付けられているのも見られます。これは定電流発生器として配線されているため、回路は入力電流レベルに関係なくエラーのない表示と動作を生成できます。これを正しく有効にするために、Rxが適切に選択されています。



回路図

電源をオンにすると、ICのピン5プリセットの両端にある100uF / 25Vコンデンサがピン5を瞬間的に接地し、ICのすべての出力がシャットオフされたままになるようにします。

これは、TIP122が充電プロセスを開始できること、およびBC557が初期サージトランジェントによる偶発的なスイッチオンを防止するために重要です。

100uFが充電されるとすぐに、ピン5は、充電中にバッテリーが使用した実際の電圧を検出できるようになります。これは、完全に放電した3.7Vリチウムイオンバッテリーの場合、通常3〜3.3V程度です。

ここで、各LEDは0.42Vの増分を示すように設定できます。これは、10番目のLEDの照明が4.2Vを示していることを意味します。これは、バッテリーのフル充電レベルの表示と見なすことができます。

これは、電源投入時に、正しいバッテリー放電レベルと充電プロセスを示すために7つのLEDを点灯する必要があることも意味します。

点灯しているLEDが7個未満の場合は、バッテリーの放電が不十分であるか、バッテリーが損傷しており、指定された範囲を超える電流を消費していることを示します。

電源スイッチのオン中にすべてのLEDが点灯している場合は、バッテリーが完全に充電されているか、バッテリーが充電を受け入れておらず、故障していることを意味します。

通常の状態では、電源スイッチをオンにすると約7/8個のLEDが点灯し、充電によってバッテリー電圧が上昇すると、8番目、9番目、10番目のLEDも順番に点灯します。

10番目のLEDが点灯すると、ローロジックがTIP122のベースに送信され、ベースバイアスが抑制されるため、バッテリへの充電電圧が遮断され、バッテリへの充電電圧がオフになります。

10番目のピンからのローロジックも示されているBC557のベースに送信され、ICのピン5を直接5V電源に接続して、10番目のLEDがラッチされ、電源がオフとオンになるまで状況がロックされるようにします。さらなる行動のために。

回路の設定方法

それはデザインの中で最も単純な部分です。

最初は、示されているポイント間でバッテリーを接続しないでください。

入力に正確な4.2Vを印加します。

次に、ピン5プリセットの調整を開始して、LEDが順番に点灯し、10番目のLEDがちょうど明るく点灯するようにします。

これが確認されたら、ペセットを密封します。

これで、バッテリー充電障害インジケーター回路は、提案されたバッテリー障害表示と充電レベル表示に対してすべて設定されました。

LEDの点滅を使用したバッテリー障害インジケーター回路。

次の更新は、点滅するLEDを介してバッテリー充電の誤動作を示すために使用できるより単純な設計を示しています

最初は、両方のオペアンプ出力が低いと想定される場合があります。バッテリーが11V未満で放電されると、LEDが高速で点滅することで示されます。この高速点滅を実現するには、C1を設定する必要があります。

下部のオペアンプは、接続された12Vバッテリーが約12.5Vに達すると、その出力ピンがハイになるようにピン5プリセットを使用して設定されます。これが発生すると、BC547がトリガーされ、C1と並列に高い値のコンデンサC2が追加され、点滅速度が大幅に低下します。バッテリーが次の上位充電フェーズに入ったこと、およびバッテリーが良好で、充電を十分に受け入れていることを示します。

バッテリーが充電され続け、約14Vの電圧レベルを取得すると、この時点でトリガーするようにピン3プリセットを使用して設定された上部オペアンプがトリガーされ、接続されたLEDの両端がハイになり、点滅が停止して点灯します。

これが発生すると、ユーザーはバッテリーが最適な充電レベルに達したと想定し、充電器から取り外すことができます。

バッテリー障害の表示方法

1)LEDが急速に点滅する場合、最初は接続されたバッテリーが過放電していることを示しますが、この状態は改善され、バッテリーの状態に応じて1時間ほど後にLEDがゆっくり点滅するようになります。これが起こらない場合、バッテリーは内部の損傷または短絡のために充電を受け入れていないと見なされる可能性があります。

2)電源をオンにしたときにLEDが点灯する場合は、バッテリーの故障を明確に示しており、内部で完全に非アクティブであり、電流を受け入れることができない可能性があります。

上で説明したバッテリー充電障害インジケーター回路は、次の図に示すように、いくつかの変更を加えることで、自動過充電カットオフにアップグレードできます。

2つのプリセットを設定するときは、100Kリンクが上部オペアンプで切断されたままであることを確認してください。

しきい値を設定した後、100kリンクを所定の位置に再接続できます。

バッテリーを接続するまで回路は起動しませんので、充電するバッテリーを最初に接続してから電源を入れてください。

3.7Vバッテリーの場合、4.7Vツェナーを2つに交換する必要があります

少し詳細な調査によると、上記の回路では、C2には接続されたBC547を通る放電経路がないため、下側のオペアンプがアクティブ状態にある間、発振を遅くすることはできません。

上記の概念の正しい実装は、次の図に示すように、オプトカプラーを使用することでおそらく実行できます。

ここでは、周波数決定コンデンサC2をターゲットにする代わりに、周波数とLEDの点滅速度を制御するために対応する抵抗が選択されています。

LED障害インジケータの点滅の回路図

今でははるかに良く見えます。




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