|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Indicadores de nivel de descarga de batería. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Cargadores, baterías, celdas galvánicas Monitorear el estado de las baterías es una preocupación tanto para los propietarios de automóviles como para los radioaficionados que las utilizan en equipos portátiles o como parte de fuentes de alimentación de respaldo. El incumplimiento de las normas de uso de las baterías (sobrecarga, descarga profunda) acorta la vida útil y empeora el rendimiento de estos productos. La literatura sobre radioaficionados describe bastantes dispositivos diseñados para monitorear el voltaje de la batería. Para las baterías de pequeña capacidad, el principal requisito es un bajo consumo de corriente. Este requisito se cumple, por ejemplo, con un dispositivo de alarma de umbral único [1], que consume sólo 2 µA en modo de espera. Para las baterías de automóviles, "glotonas", pero con capacidades más amplias, los indicadores de dos umbrales son bastante adecuados, por ejemplo los propuestos en [2, 3]. La señalización del estado de la batería en ellos se realiza de diferentes formas: en el primer dispositivo, cuando la tensión cae por debajo del umbral, se enciende un solo LED y se ilumina constantemente; en el segundo, una única lámpara incandescente brilla continuamente cuando el voltaje supera el límite superior (o inferior); en el tercero, se utilizan dos LED y el estado de la batería está determinado por el brillo de su brillo (medio o normal). No hay duda de que tales opciones de alarma no son del todo convenientes: un indicador que se ilumina constantemente atrae poca atención (especialmente porque hay indicadores luminosos más que suficientes en el tablero de un automóvil) y también es muy difícil distinguir el grado de brillo. de los LED, especialmente durante el día. La diferencia fundamental entre los diseños presentados en este artículo es que los modos no estándar se indican mediante indicadores parpadeantes, que es mucho más probable que llamen la atención. Esto es especialmente importante si no están constantemente frente a sus ojos (como el tablero de un automóvil), sino que están ubicados en una fuente de alimentación de respaldo, que se monitorea con mucha menos frecuencia visualmente: problemas con el voltaje de la batería que sale del El rango "normal" es bastante raro. Sin embargo, debe asegurarse de que la batería esté cargada o recargándose, y también conocer el grado de descarga. La Figura 1 muestra un diagrama esquemático de un indicador para monitorear el voltaje dentro de 7-9 V de una batería tipo 7D-0,115, que se usa a menudo en equipos portátiles. La base está tomada del circuito publicado en [1], donde la fuente de voltaje de referencia y el dispositivo de umbral están hechos en un chip lógico universal K176LP1, y el inconveniente observado por los autores de esta publicación es una notable dependencia del umbral del La temperatura ambiente (disminuye en 0,25 V con un aumento de temperatura de 10 °C) puede considerarse un precio completamente aceptable por un bajo consumo de energía. Este sensor, además de cambiar los parámetros de varias resistencias, se complementa con un generador de impulsos basado en inversores CMOS K176LA7.
El voltaje de la batería controlada desde el divisor a través de las resistencias R1-R3 se suministra a la entrada del comparador (pin 3 de DD1). Si el voltaje en él es superior al umbral establecido por la resistencia R2, su salida (pin 12) es log "0", lo que mantiene el generador de impulsos en un estado inhibido. En este caso, el pin 3 de DD1 es log "1" y el inversor DD2.3 garantiza que el LED esté apagado. En este estado, el consumo de energía no excede varios microamperios, lo que le permite conectar el indicador a la batería, sin pasar por el interruptor de encendido, y monitorear constantemente su estado. Si el voltaje está por debajo del umbral, en la salida del comparador aparece el registro 1, que arranca el generador en los elementos DD2.1-DD2.2. El LED VD1, que es la carga del inversor DD2.3, comienza a parpadear. con una frecuencia de aproximadamente 1 Hz, y el dispositivo consume aunque menos que el prototipo [1], pero sigue siendo una corriente significativa (unidades de miliamperios). Es posible conectar el LED VD1 directamente a la salida del inversor sin una resistencia de balasto, ya que el elemento lógico actúa como una fuente de corriente: la corriente de salida está limitada por los valores de las corrientes iniciales de las estructuras CMOS y es consistente con el funcionamiento. rango actual de la mayoría de los LED [4]. La figura 2 muestra la placa de circuito impreso del dispositivo (vista desde el lado de los conductores).
Es posible componer las resistencias R1 y R4 a partir de varias resistencias más bajas conectadas en serie. Las entradas no utilizadas del elemento 2I-NOT adicional del chip DD2 están conectadas a tierra. El segundo diseño está diseñado para funcionar como parte de una fuente de energía de emergencia con una batería estacionaria sellada FIAMM-GS de 12 V con una capacidad de 7,2 Ah. A diferencia de las baterías de automóvil, en una fuente de energía de este tipo la batería se recarga constantemente desde el cargador de red, a través de un limitador de corriente y voltaje. Con un diseño adecuado, la sobrecarga prácticamente se elimina y claramente es innecesario indicar un aumento de voltaje. Pero es extremadamente necesario controlar el grado de descarga de la batería después de una pérdida de voltaje de la red y cambiar a los consumidores a una fuente de respaldo para evitar una descarga profunda y apagar esta carga de manera oportuna. También es deseable que el indicador de descarga muestre varios niveles, cerca de la carga nominal (al recargar la batería desde la red), así como una descarga, por ejemplo, en el nivel del 50 y 75%. En la Fig. 3 se muestra un diagrama esquemático de un indicador que cumple con dichos requisitos. Ya cuenta con un comparador de dos umbrales (basado en el circuito para conectar dos amplificadores operacionales [2]), que, en combinación con un generador de impulsos y dos indicadores LED, es capaz de mostrar 3 grados de descarga de la batería, dos de los cuales, Para mayor visibilidad, parpadee cuando los contenedores estén medio descargados.
Los umbrales de respuesta de los comparadores se establecen mediante las resistencias divisoras de voltaje R1 (ajuste), R2-R4. Los calibres indicados en el circuito corresponden a dos umbrales: U1 = 12,1 V (DA1.1) y U2 = 12,8 V (DA1.2) con una tensión de referencia Uop = 3,3 V, obtenida del diodo zener KS133A del cargador. Para otras aplicaciones, se debe proporcionar un lugar para ello en la placa de circuito impreso junto con una resistencia de 1-1,2 kOhm. Uno de los comparadores (OA DA1.2) controla el generador de impulsos y el segundo (OA DA1.1) controla el color del LED encendido. El cuadro 1 ayudará a ilustrar la lógica del indicador. Tabla 1
Nota: M - meandro con un ciclo de trabajo de 2 y un período de ≥1 s. Si el voltaje de la batería excede U2, la salida del comparador DA1.2 (punto de control D) será log "0", que sostiene el generador de impulsos, ensamblado en los elementos DD1.2, DD1.3, R5, C2, similar a El circuito anterior, en modo de espera. En el punto de control G, donde están conectados los cátodos de ambos LED, hay un registro "0". El color del LED actualmente encendido está determinado por el voltaje en la salida del comparador DA1.1 (punto de control C); en el registro "0", el VD4 verde se apagará, pero el inversor DD1.1 (control punto E) encenderá el VD3 rojo. Cuando Ucc está por debajo del umbral U1, aparece un registro "1.2" en la salida DA1 en el punto D, que inicia el generador de impulsos, y aparece una onda cuadrada en el punto G: en "0" los LED están encendidos y en "1" están apagados. Los diodos VD1 y VD2 bloquean la aparición de voltaje de polaridad inversa en los LED. A pesar de que los LED podrían conectarse directamente a las salidas de los elementos lógicos DD1, como en el diseño anterior, en este dispositivo todavía está instalada una resistencia de balasto R6. Esto se hace porque aquí el voltaje de suministro del indicador es mayor y el LED verde está constantemente encendido en modo de espera. Para no calentar innecesariamente la carcasa y no exceder el límite de potencia recomendado en [4] para el chip DD1, la corriente se limita a 10 mA; el brillo del LED de dos colores importado es suficiente para que se encienda. perceptible incluso a la luz del día. Así, un indicador verde que brilla constantemente indica el estado normal y la carga suficiente de la batería; el color verde parpadeante indica que la capacidad está a punto de agotarse; El rojo parpadeante indica la necesidad de apagar los dispositivos redundantes después de un breve período de tiempo. El consumo de corriente del indicador es de aproximadamente 25-30 mA, lo cual es bastante aceptable para una batería estacionaria de tal capacidad. La Figura 4 muestra la PCB desde el lado del conductor.
En ambos dispositivos se pueden utilizar las siguientes piezas: resistencias, de cualquier tamaño adecuado; condensadores: C1 - condensadores electrolíticos de pequeño tamaño para un voltaje de al menos 16 V (su capacidad no es crítica), C2 - cerámica importada de pequeño tamaño; LEDs como AL307 o cualquier otro que el repetidor del diseño considere adecuado en color y tamaño. En el primer indicador, el chip DD2 se puede reemplazar con un K561LA7, pero el DD1 no tiene análogos en otras series. En el segundo indicador, DA1 se puede reemplazar (con corrección de la placa de circuito impreso) con cualquier par de amplificadores operacionales simples o dobles con un voltaje de suministro de 15 V, y los diodos VD1, VD2 - con KD521, KD522 con cualquier índice o un análogo importado de 1N4148. La configuración de ambos dispositivos se reduce a seleccionar resistencias en los divisores y ajustar los umbrales mediante resistencias de recorte. Las estructuras descritas han estado en funcionamiento sin problemas durante más de 2 años. Literatura:
Autores: A. I. Jomenko, vicepresidente Chygrynskiy
Contenido de alcohol de la cerveza caliente.
07.05.2024 Principal factor de riesgo para la adicción al juego
07.05.2024 El ruido del tráfico retrasa el crecimiento de los polluelos
06.05.2024
▪ sensor de movimiento para una amplia gama de aplicaciones ▪ Finaliza la construcción de la carretera solar ▪ Fuente de alimentación digital sin ventilador Mean Well PHP-3500
▪ sección del sitio Sitios de equipos de radioaficionados. Selección de artículos ▪ artículo Psicología del desarrollo. Notas de lectura ▪ artículo Abeto alto. Leyendas, cultivo, métodos de aplicación. ▪ artículo de errores Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Hogar | Biblioteca | Artículos | Mapa del sitio | Revisiones del sitio
www.diagrama.com.ua |
Ver otros artículos sección 
Últimas noticias de ciencia y tecnología, nueva electrónica:
Todos los idiomas de esta página