Lae vlak battery -aanwyser: 4 stappe

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:23

Sommige huishoudelike toestelle wat deur Li-Ion-batterye aangedryf word, bevat nie 'n lae battery-aanwyser nie. In my geval is dit 'n herlaaibare vloerveër met 'n 3,7 V -battery. Dit is nie maklik om 'n presiese tyd te bepaal om dit te herlaai en aan die hoofaansluiting te koppel nie. Gewoonlik herlaai ek die veegmachine betyds as die battery heeltemal leeg is en die elektriese motor nie loop nie. Hierdie situasie is nie baie gemaklik nie, veral as u die veegmachine onmiddellik moet gebruik.

Ek was op soek na 'n eenvoudige oplossing, hoe om die spanningspeil waarteen laai moet plaasvind, op te spoor. In hierdie artikel word 'n eenvoudige lae-vlak Li-Ion-battery-aanwyser beskryf. Die ontwerpte stroombaan kan gebruik word in enige elektroniese toestel wat deur 'n Li-Ion-battery aangedryf word, en kan die gebruiker help om die battery betyds op te laai. Die battery -aanwyser is bedoel vir een sel, maar kan maklik na meer selle verander word. Die aanwyser kan gebruik word vir enige battery met 'n klein verandering van die stroombaan.

Die belangrikste voordeel van die aanwyser is die huidige verbruik van die wet, gemiddeld minder as 10 mikro -ampère. Huidige verbruik hang af van die aanwysertoestand

Daar is drie funksies State of Level Indicator:

• Aanwyser -LED brand voortdurend: die battery is vol gelaai.
• Aanwyser -LED flikker: die battery moet herlaai word.
• Die aanwyser -LED brand nie: die battery is gelaai en die toestel is gereed om te gebruik

Stap 1: Inleiding Li-Ion battery vlak aanwyser

Dele:

Alle onderdele kan vir minder as 5 euro gekoop word.

Hier is die lys:

• IC1 MC33164-3P, Micropower-onderspanningswaarneming Kring TO-92, LCSC PN C145176
• IC2 ICM7555, CMOS -timer, LCSC PN C34608
• R1, R2 weerstand 10K, alle weerstande, kapasitors en klein komponente LCSC
• R3 weerstand 680K
• R4 weerstand 680
• C1 -kondensator M1
• C2 kondensator 1M
• C3 kapasitor 10M
• D1, D2, D3 diode 1N5819, LCSC PN C2474
• LED1 diode gelei 3mm, rooi
• T1 skroefaansluiting

Weerstands is vir 0,25 W of minder, kapasitors vir 12V of meer.

Gereedskap:

• Soldeerbout
• Draadlose boor
• Warm gom geweer

Stap 2: Kringbeskrywing

Geïntegreerde stroombaan MC33164-3P is die kern van die vlakaanwyser. Gedetailleerde inligting vir hierdie komponent is hier.

Eenvoudige beskrywing van die stroombaan: dit is 'n mikropower onder spanning -waarnemende IC, in 'n plastiekpakket met drie penne, soortgelyk aan 'n laesterkte transistor. MC33164 is ontwerp as 'n reset -kring vir 'n mikroverwerker, in geval van kragonderbreking.

Dit bespeur spanning op pen 2. Vergelyk opgespoorde spanning met verwysingspanning, in ons geval 2.7V. Die resultaat kan geëvalueer word as spanningswaarde op pen 1. As die bespeurde spanning minder as 2, 7V is, is die uitset laag en naby 0V. As die ingangsspanning meer as 2, 7V is, is die voorgestelde waarde op pen 1 ongeveer 3V of meer.

Tipiese verwysingswaarde vir MC33164-3P (3 na streep beteken 3V), is 2, 71V. Op hierdie waarde presies word die uitsetwaarde verander. (Moenie histerese oorweeg nie.) Spannings vir een sel Li-Ion battery is: maksimum spanning is 4,2V, tipiese spanning 3,7V en minimum spanning is van 2,8 tot 3V, veronderstel 2,9V. Minimum spanning is aan die einde van die ontladingsiklus, en hierdie spanningsvlak behoort ons lae -vlak -aanwyser te aktiveer.

Die verwysingspanning vir MC33164 is te laag om ons vereistes te vergelyk. Daar is 2 oplossings om spanning te verminder. Die eerste en eenvoudigste is spanningsverdeler. Maar, verdeler verbruik ekstra stroom. Minder stroomverbruik is die tweede oplossing, deur sommige komponente in serie te gebruik om 2.9V na 2.7V te verminder. Diodes is komponente met 'n mate van spanningsval in die voorwaartse rigting en kan suksesvol gebruik word. As gevolg van 'n baie lae stroomwaarde, is die beste tipe diode wat ek gekies het deur toetse.

Die funksie van R1, D1, D2, D3 is om die ingangsspanning te verminder. Jumper J1 kan die laaste diodespanningsval uitskakel en insetspanning kan effens verminder word. Uitset IC1 word na timer IC2 gevoer. Die aktiewe waarde daarvan is laag en die funksie is om die timer in te skakel. Ongelukkig is daar geen invoerpen op IC2 nie, wat hierdie IC moontlik maak sonder omkeringskring.

Ek het besluit om die timer ICM7555 in te skakel deur die uitvoer IC1 as minus spanning op pen 1 van IC2 toe te pas. Komponente C2, R3 bepaal die tydsduur van die timer, dit word ongeveer 2 sekondes aangepas. Weerstand R4 beperk stroom om LED1 -diode aan te dui. Die getoetsde spanning van die battery word met penne 1 (plus) en 2 (minus) op die aansluiting gekoppel. Waardes vir R2, C1 word aanbeveel uit die gegewensblad.

Timer ICM7555 is CMOS -ekwivalent van 555. Die voordeel daarvan is werkspanning van 2.5V en 'n baie lae stroomverbruik. Op die tweede prentjie is daar 'n baie eenvoudige stroombaan as 'n spanningsmonitor wat deur die datablad aanbeveel word. Hierdie skema kan ook gebruik word, maar die gebruik van ICM7555 is 'n voordeel as gevolg van 'n lae spanning wat aangedui word deur 'n flitsende LED, wat meer opvallend is.

Stap 3: Konstruksie

Dele word gesoldeer op 'n stuk prototipe -bord met 'n grootte van 20x35 mm. Buite die bord is 'n LED -diode, wat op 'n sigbare plek gemonteer kan word. Die gemonitorde Li-Ion-battery word via 'n skroefaansluitblok gekoppel. Die bord is klein genoeg om op enige toestel geplaas te word.

Die verbinding binne die toestel is eenvoudig: verbind net die drade van die aansluitblok met die battery en boor die gat vir LED's en maak dit reg. Drade kan direk aan die batterypale op die batteryhouer gekoppel word.

In my geval het ek 'n laevlak -aanwyser gekoppel na die hoofskakelaar (laespanning). As gevolg van die laaibord aan die binnekant van die toestel, wat afsonderlik aan die skakelaar en afsonderlik op die battery gekoppel is, is die verbindingsplek "na die skakelaar" nie duidelik nie. Ek gebruik 'n eenvoudige oplossing, verbind die aanwyser direk met die laaigas, 'n gelykstroommotor.

Prototipe bord verg meer tyd om alle komponente met drade te verbind. Om hierdie tyd te bespaar, het ek 'n printplaat van 20x40 mm ontwerp met komponente in die gat. PCB bevat slegs een laag. Deur die gebruik van SMD -komponente kan die grootte van die bord verminder word. Ek het hierdie ontwerp nie gemaak nie as gevolg van meer komplekse soldeer en manipulasie met baie klein dele. Gerber -lêers vir die vervaardiging van PCB is aangeheg.

Stap 4: Gevolgtrekking

Beskrywe, lae batteryniveau -aanwyser kan gebruik word vir enige battery met 'n spanning van meer as 2,5V. Slaan in hierdie geval diodes D1, D2 en D3 oor en voeg een weerstand R5 as deel van die spanningsverdeler by tot R1. Die waarde van R1 hang af van die opgespoorde spanningsvlak U en kan bereken word deur:

R5 = 2,7*R1/(U-2,7)

Die konstruksie word gedoen op 'n klein PCB met komponente deur die gat. As u 'n paar SMD -onderdele in u voorraad het, raai ek u aan om SMD -komponente te gebruik.

Die grootte van die bord kan kleiner wees, en met die konstruksie kan u oefen met die gebruik van SMD -onderdele.

Dankie dat u gelees het en geniet die konstruksie.