電池充電指示電路是高效使用鋰電池非常有用的模塊。這些指示器通常測量電池中的電壓,并通過打開任何適當?shù)?a target="_blank">LED來指示充電。但是,您不必購買這些模塊之一即可有效地使用鋰電池。事實上,你可以用最少的組件和很少的汗水來構(gòu)建一個。
鋰電池:
鋰電池被證明是非常有用的電源,但為了獲得持久的性能,您需要仔細查看關(guān)鍵參數(shù)。鋰電池的使用方式應(yīng)始終為電池充電前剩余 20%
的電量。如果不這樣做可能會導(dǎo)致電池沒電,所以現(xiàn)在您已經(jīng)知道知道電池中的電量對于保持電池存活是非常必要的。讓我們設(shè)計一個簡單的電路來了解電池中的電荷百分比。
我將以12V鋰電池為例,電池充電指示電路的設(shè)計說明如下。現(xiàn)在,對于典型的12V電池,各種充電水平下的電壓將為
您可以在制造商的數(shù)據(jù)表中找到這些詳細信息,幾乎所有 12V 電池都具有相同的特性,但數(shù)據(jù)表始終值得尋找。
電池充電指示燈設(shè)計:
工作和計算:
測量到相應(yīng)電荷水平的電壓構(gòu)成了上述電路非常重要的參考。為了便于理解,讓我們逐步分析電路。最初將用于充電測試的電池連接到電路。連接后,使用1N4733A、5.1V、1W齊納二極管以及控制流經(jīng)齊納二極管的串聯(lián)電阻R1來調(diào)節(jié)電壓。因此,我們從電池獲得了大約5.1V的穩(wěn)定輸出電壓。
四通道運算放大器 IC LM324 用作充電指示 LED 的比較器或激活器。我們使用帶藍色 LED 的 U1:A 表示 100% 指示,U1:B
帶綠色表示 75%,U1:C 帶黃色表示 50% 和 U1:D紅色表示充電水平的 25%。使用LED的狀態(tài)確定電池的充電水平。
下一步是固定每個充電水平的基準電壓100%,75%,50%和25%。為了固定這些電荷水平的基準電壓,使用電阻R2,R3,R4,R5和R6構(gòu)建一個簡單的分壓器。從這些分壓器獲得的電壓反過來將基準電壓饋送到各個運算放大器U1:A,U1:B.。.U1:D.固定U1:A基準電壓的計算如下
Vout = (R3+R4+R5+R6) * Vin / (R2+R3+R4+R5+R6) – 分壓器公式
= 15K * 5.1V / 17K
= 4.5V
因此,100%電池充電的基準電壓固定為4.5V。為了固定75%的電池電量,分壓器方程的形式為:
Vout = (R4+R5+R6) * Vin / (R2+R3+R4+R5+R6)
= 14K * 5.1 / 17K
= 4.2 V
4.2V 是運算放大器 U1:B 的基準電壓,用于 75% 的電池電量指示。重復(fù)上述步驟,U3:C 的 9% 為 50.1V,U3:D 的 6% 為
25.1V。現(xiàn)在,我們已將運算放大器的 U1:A 基準電壓固定為 U1:D用于 100% 至 25% 充電指示。
接下來,我們設(shè)置了一個由R7和R9組成的分壓器來測量電池電壓并將其饋送到所有運算放大器的“-”輸入端。現(xiàn)在讓我們考慮一下我們從數(shù)據(jù)表中獲得的四個電壓級別。現(xiàn)在,當電池電壓為13.5時,運算放大器的輸入電壓將為
輸出電壓 = 13.5 * R9/ (R9 + R7)
= 4.517V
現(xiàn)在這個電壓大于固定參考電壓4.5,用于100%的電池充電。因此,U1:A 的輸出變低,藍色 LED 亮起,表示電池中有 100%
的電量可用。假設(shè)現(xiàn)在電池電壓為 12.5(電量的 75%),那么 U1:B 的電壓將為 4.22,這超過了參考電壓 4.2V,因此綠色 LED 亮起表示 75%
的電量可用。
這樣,當電壓分別降至 11.5 和 10.5 時,黃色和紅色 LED 亮起。當 RED LED
亮起為電池充電時,這是一種警告。在該電路中,LED對應(yīng)于電荷水平,低于該水平點亮,因此用作指示電荷水平的儀表。
藍色 – 100%
綠色 – 75%
黃色 – 50%
紅色 – 25%
電路板設(shè)計:
注意:
二極管D2旨在防止電池電流反向流動,從而損壞IC芯片。
電容器 C1 用于消除電源中的紋波。
現(xiàn)在您知道如何實現(xiàn)電池充電指示器的設(shè)計,現(xiàn)在獲取電池的數(shù)據(jù)表,放下計算并構(gòu)建電路。
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請教充電指示電路,USB=5V供電給充電電池充電, 需要使指示燈在電池充到4.1V時滅燈,請問電路中阻值怎么計算?是否還有簡單的電路實現(xiàn)?
請問怎樣用一個雙色燈設(shè)計一個電池充電電量指示電路?
請教充電指示電路的電阻如何取值?
鎳鎘電池自動充電器電路資料分享
電池充電指示電路的設(shè)計原理

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