Mạch chỉ báo sạc pin là các mô-đun rất hữu ích để sử dụng hiệu quả pin Li. Các loại chỉ báo này thường đo điện áp trong pin và cho biết mức sạc bằng cách bật bất kỳ đèn LED thích hợp nào. Nhưng không cần thiết bạn phải mua một trong những mô-đun này để sử dụng pin Li một cách hiệu quả. Trong thực tế, bạn có thể xây dựng một với các thành phần tối thiểu và ít mồ hôi.
Li BATTERIES:
Pin Li chứng tỏ là nguồn năng lượng rất hữu ích nhưng để có hiệu suất lâu dài, bạn cần xem xét kỹ các thông số chính. Pin Li nên được sử dụng theo cách luôn luôn để lại 20% lượng pin còn lại trước khi sạc lại. Thất bại trong việc đó có thể khiến pin chết, vì vậy bây giờ bạn sẽ biết rằng việc sạc pin là rất cần thiết để giữ cho pin hoạt động. Hãy thiết kế một mạch đơn giản để biết tỷ lệ phần trăm sạc trong pin.
Tôi sẽ lấy một pin Li Li và giữ nó làm ví dụ, thiết kế mạch chỉ báo sạc pin được giải thích bên dưới. Bây giờ đối với pin 12V thông thường, điện áp ở các mức sạc khác nhau sẽ là
| Voltage measured | Charge Level |
| 13.5V | 100% |
| 12.5V | 75% |
| 11.5V | 50% |
| 10.5V | 25% |
Bạn có thể tìm thấy các chi tiết này trong bảng dữ liệu của nhà sản xuất, hầu như tất cả các pin 12 V đều mang cùng một thuộc tính nhưng bảng dữ liệu luôn đáng để tìm kiếm.
THIẾT KẾ CHỈ SỐ PIN BATTERY:
LÀM VIỆC VÀ TÍNH TOÁN:
Điện áp đo đến các mức sạc tương ứng tạo thành tham chiếu rất quan trọng cho mạch trên. Để dễ hiểu hơn, hãy phân tích mạch theo từng bước. Ban đầu kết nối pin để kiểm tra sạc với mạch. Sau khi được kết nối với một diode Zener 1N4733A 5.1V, 1W được sử dụng để điều chỉnh điện áp cùng với điện trở nối tiếp R1 điều khiển dòng điện qua zener. Do đó, chúng tôi thu được điện áp đầu ra khoảng 5.1V quy định từ pin.
Một IC Op324 quad được sử dụng làm bộ so sánh hoặc bộ kích hoạt cho đèn LED chỉ báo sạc. Chúng tôi đã sử dụng U1: A với đèn LED màu xanh cho chỉ thị 100%, U1: B với màu xanh lá cây cho 75%, U1: C với màu vàng cho 50% và U1: D với màu đỏ cho 25% mức sạc. Sử dụng trạng thái của đèn LED, mức sạc của pin được xác định.
Bước tiếp theo là sửa điện áp tham chiếu cho từng mức sạc 100%, 75%, 50% và 25%. Để cố định điện áp tham chiếu cho các mức sạc này, một bộ chia điện áp đơn giản được xây dựng bằng cách sử dụng các điện trở R2, R3, R4, R5 và R6. Điện áp thu được từ các bộ chia này lần lượt cung cấp điện áp tham chiếu cho từng Opamp U1: A, U1: Bơi U1: D. Tính toán để sửa điện áp tham chiếu cho U1: A như sau
Vout = (R3+R4+R5+R6) * Vin / (R2+R3+R4+R5+R6) – Voltage divider formula
= 15K * 5.1V / 17K
= 4.5V
Vì vậy, tham chiếu điện áp cho 100% sạc pin được cố định là 4,5V. Để sửa 75% pin sạc, phương trình chia điện áp có dạng
Vout = (R4+R5+R6) * Vin / (R2+R3+R4+R5+R6)
= 14K * 5.1 / 17K
= 4.2 V
4.2V là điện áp tham chiếu đến Opamp U1: B, chiếm 75% chỉ báo sạc pin. Lặp lại quy trình trên cho 3.9V cho 50% cho U1: C và 3.6V cho 25% cho U1: D. Hiện tại chúng tôi đã cố định điện áp tham chiếu cho U1: A đến U1: D của Opamp cho chỉ báo sạc 100% đến 25%.
Tiếp theo, chúng tôi đã thiết lập một bộ chia điện áp được tạo thành từ R7 và R9 để đo điện áp pin và đưa nó vào đầu vào của các bộ phận - - của tất cả các Opamp. Bây giờ hãy xem xét bốn mức điện áp mà chúng ta thu được từ biểu dữ liệu. Bây giờ khi điện áp pin là 13,5 thì điện áp đầu vào của opamp sẽ là
Vout = 13.5 * R9/ (R9 + R7)
= 4.517V
Bây giờ điện áp này lớn hơn điện áp tham chiếu cố định 4,5 cho 100% pin sạc. Do đó, đầu ra của U1: A xuống thấp và đèn LED màu xanh lam sáng lên cho biết 100% sạc có sẵn trong pin. Nói bây giờ điện áp pin là 12,5 (75% điện tích) thì điện áp cho U1: B sẽ là 4,22, vượt quá điện áp tham chiếu 4.2V do đó đèn LED màu xanh lục sáng lên cho biết 75% điện tích khả dụng.
Bằng cách này, đèn LED màu vàng và đỏ sáng lên khi điện áp giảm xuống còn 11,5 và 10,5. Khi đèn led đỏ sáng lên thời gian để sạc lại pin, đó là một cảnh báo. Trong mạch này, đèn LED tương ứng với mức sạc và bên dưới sẽ sáng lên do đó đóng vai trò là một loại đồng hồ để biểu thị mức sạc.
BLUE – 100%
GREEN – 75%
YELLOW – 50%
RED – 25%
PCB DESIGN:
Nhận xét