3 circuitos simples de monitoreo de voltaje de batería

3 circuitos simples de monitoreo de voltaje de batería

La publicación describe 3 simples monitores de carga de la batería o circuitos de estado de la batería. El primer diseño es un circuito de monitorización de voltaje LED de 4 pasos que utiliza el versátil IC LM324. La idea fue solicitada por la Sra. Piyali.

Especificaciones técnicas

Tengo un proyecto, si pudiera ayudarme:
1. Básicamente es un circuito indicador de acumulación de detector de voltaje de batería.
2. la salida de un transformador es 6V, 12V, 24V respectivamente, dependiendo de la entrada suministrada. O / p es A.C.
3. Al convertirlo en DC, tengo que diseñar un circuito que detecte e indique el voltaje o / p mediante lámparas LED de colores. Tal como,
LED azul - 6V
LED verde - 12V
LED rojo - 24V
4. El circuito debe ser de naturaleza compacta tanto como sea posible.
.
Consulta:
1. ¿Deberíamos utilizar un circuito comparador?
2. cómo detectar la diferencia. niveles de voltaje?
3. ¿Se requiere relé?
.
Por favor considere lo antes posible.

1) El Diseño

El circuito de monitorización del estado de voltaje de la batería propuesto que utiliza 4 LED hace uso de comparadores en forma de amplificadores operacionales del IC LM324 .



Este IC es mucho más versátil que las otras contrapartes opamp debido a su nivel de tolerancia de voltaje más alto y debido a los opamps cuádruples en un paquete.

En el circuito indicador / monitor de voltaje de batería LED propuesto se han utilizado los cuatro amplificadores operacionales, aunque algunos de ellos pueden eliminarse en caso de que no sean necesarios o dependiendo de las especificaciones de los usuarios individuales.

Como puede verse en el diagrama del circuito, la configuración es simple pero el resultado demasiado efectivo.

Aquí, los pines de inversión de los cuatro amplificadores operacionales se sujetan a un nivel de referencia fijo determinado por el valor del diodo Zener que no es crítico y puede ser cualquier valor cercano al sugerido en la lista de piezas.

Los pines no inversores de los oipamps están configurados como entradas de detección y terminan con resistencias variables o los preajustes.

Cómo ajustar los umbrales

El preajuste debe ajustarse de la siguiente manera:

Inicialmente, mantenga todos los brazos deslizantes de presets desplazados hacia el extremo de tierra para que el potencial en los pines no inversores sea cero.

Usando una fuente de alimentación variable regulada, aplique el primer voltaje a monitorear comenzando desde el valor más bajo al circuito.

Ajuste P1 de modo que en el nivel anterior el LED blanco simplemente se encienda. Fija P1 con un poco de pegamento.

A continuación, aplique el segundo voltaje más alto o aumente el voltaje al siguiente nivel que se va a monitorear y ajuste P2 de manera que los LED amarillos simplemente se enciendan. Esto debería apagar instantáneamente el LED blanco.

De manera similar, proceda con P3 y P4. Sello de todos los ajustes preestablecidos una vez establecidos.

El circuito indicador de batería que se muestra está configurado en el modo 'punto', lo que significa que solo un LED se ilumina en cualquier momento indicando el nivel de voltaje relevante.

Si quieres que responda en modo 'gráfico de barras', simplemente desconecta los cátodos de todos los LED de los puntos existentes y conéctalos todos con el suelo o la línea negativa.

Diagrama de circuito

Circuito de monitor de carga de batería de 4 led

Lista de piezas para el circuito del monitor de estado de la batería

  • R1 --- R4 = 6K8
  • R5 = 10 K
  • P1 --- P4 = 10k presets
  • A1 ---- A4 = LM 324
  • z1 = diodo zener de 3,3 V
  • LED = 5 mm, color según preferencia individual.

2) Modificación de los 4 indicadores de batería de estado anteriores con LED parpadeantes

El indicador de estado de la batería de 4 LED explicado anteriormente se puede modificar adecuadamente para habilitarlo con indicadores LED parpadeantes, como se muestra en el siguiente diagrama:

indicador de batería intermitente circuito 4 LED
  • R1 = 2k2
  • R2 = 100 ohmios
  • LED = tipo 20mA 5 mm
  • C1 = 100 uF a 470 uF según la preferencia de frecuencia de parpadeo

El artículo muestra un método simple de usar el IC LM3915 para monitorear los voltajes de la batería desde 1.5V a 24V en 10 pasos discretos usando 10 indicadores LED.

3) Uso de un IC LM3915 para la función de 10 pasos

El tercer circuito que se explica a continuación le permite visualizar con precisión qué voltaje tiene su batería en un momento particular mientras se está cargando.

los LM3915 es básicamente un circuito de controlador LED en modo punto / barra de 10 etapas que proporciona una pantalla LED secuencial de 10 pasos correspondiente a los niveles de voltaje variables establecidos en su pinout de entrada de señal # 5.

Esta entrada se puede configurar con cualquier nivel de voltaje desde 1 a 35 V para adquirir una lectura secuencial correspondiente de los voltajes alimentados en ese pin.

En el circuito indicador y monitor de carga de batería de 10 pasos propuesto, asumimos que la batería es de 12V que se debe monitorear, el funcionamiento del circuito se puede entender de la siguiente manera para la condición mencionada anteriormente:

El transistor en el extremo derecho está configurado como un seguidor de emisor que replica un diodo Zener de voltaje constante de alta corriente, fijo en 3V.

Esto es necesario para que los LED no consuman una corriente excesiva, calentando innecesariamente el IC.

El voltaje de la batería también se alimenta al pin # 5 a través de una red divisora ​​de voltaje hecha de una resistencia de 10K y un preajuste de 10K.

Las salidas del IC están todas conectadas con 10 LED individuales para producir las indicaciones requeridas de 10 pasos. El color de los LED puede ser según su preferencia.

Cómo configurar el circuito indicador de estado de la batería explicado anteriormente.

  1. Es bastante simple.
  2. Aplique el nivel de voltaje de carga completa en el punto indicado 'al positivo de la batería' y a tierra.
  3. Ahora ajuste el preajuste de modo que el último LED se ilumine a ese nivel de voltaje.
  4. ¡Hecho! Tu circuito está listo ahora.
  5. Para calibrar, simplemente divida el nivel de carga completo mencionado anteriormente por 10.
  6. Para el caso presente, supongamos que el nivel de carga completo es de 15 V, luego 15/10 = 1,5 V, lo que significa que cada LED representaría un incremento de 1,5 V. Por ejemplo, con el octavo LED encendido indicaría 1.5 x 7 = 10.5V, octavo LED = 12V, noveno LED = 13.5V y así sucesivamente.
  7. De manera similar, el circuito se puede usar con cualquier batería y solo debe configurarse según las pautas anteriores para lograr el monitoreo de nivel de batería de 10 pasos propuesto.

Diagrama de circuito

Circuito del monitor de voltaje de la batería del automóvil

El primer concepto anterior también se puede modificar como un voltímetro de coche de 4 LED que nos permitirá monitorizar el nivel de voltaje de la batería de nuestro coche en cualquier instante, de forma continua.

Principales características

Para lograr la característica anterior se debe colocar en algún lugar del tablero del automóvil de manera que el grupo de 4 LED queden sobresalientes, cada uno con una etiqueta que indique el voltaje de la batería que tiene en ese instante.El circuito está diseñado para ejecutar lo siguiente:

- Primeras luces LED con batería de 11V
- 1er y 2do LED se encienden con batería 12V
- 1º, 2º y 3º LED se iluminan con batería 13V
- Los LED 1, 2, 3 y 4 (todos) se encienden con batería de 14 V

Detalles operativos

Cuando el voltaje de la batería cae a 11 o 12 voltios, es posible que deba cargarse. Si ronda los 13 voltios, está en condiciones aceptables. A 14 voltios está completamente cargado. Los colores de los LED indican estos estados.

Los componentes principales del circuito son solo algunos amplificadores operacionales utilizados como comparadores.

Las entradas inversoras de estos operacionales se configuran a tensiones de referencia fijas: 5.1, 4.8, 4.4, 4.1 usando el diodo Zener D1 y la red de resistencias: R1, R2, R3 y potenciómetro VR.

El potenciómetro VR se usa para hacer ajustes menores a los voltajes referenciados anteriormente, que podrían variar porque las resistencias no son valores exactos.

El voltaje de la batería se envía a las entradas no inversoras de los amplificadores operacionales a través de las redes de divisores de voltaje que se muestran formadas por los terminales R4 y R6.

Dependiendo del voltaje de la batería, el voltaje en el terminal no inversor variará y pondrá un alto nivel de voltaje en la salida del comparador, activando el LED correspondiente para las indicaciones requeridas.

Diagrama de circuito

Lista de piezas para el circuito

- IC1: Circuito integrado LM324 (cuatro amplificadores operacionales en un solo integrado)
- D1: diodo Zener de 3,3 V, 1/4 vatio
- D2 = D3 = D4 = D5: Diodos LED (2 rojos, 1 amarillo o ámbar, 1 verde)

- R1 = 1K
- R2 ..... R6: todos los preajustes de 1K

+ 12V: es la batería del automóvil cuyo voltaje se va a detectar




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