Hur man utformar en batterinivåindikatorkrets?

Under det senaste århundradet är allt som används i det dagliga livet elektroniskt. De flesta elektroniska komponenter som är småskaliga använder ett batteri för att sätta på sig själva. Ibland har dessa elektroniska apparater, som leksaker, rakapparater, musikspelare, bilbatterier etc. inte en display som anger batterinivån. Så för att kontrollera nivån på deras batteri behöver vi en enhet som anger batterinivån och berättar att om batteriet ska bytas omedelbart eller efter en tid. Olika batterinivåindikatorer finns på marknaden. Men om vi vill ha den här enheten till låg kostnad kan vi göra den hemma som blir lika effektiv som den enhet som finns på marknaden.

I detta projekt kommer jag att berätta det bästa sättet att planera en enkel batterinivåindikatorkrets med effektivt tillgängliga segment från marknaden. Batterinivåindikatorn visar batteriets status bara genom att sätta på lysdioderna. Till exempel är fem lysdioder tända, vilket betyder att batterigränsen är 50%. Denna krets kommer att vara helt baserad på LM914 IC.

Hur anger jag batterinivå med hjälp av LM3914 IC?

Den här artikeln klargör dig hur du planerar batterinivåindikatorn. Du kan använda denna krets för att kontrollera fordonets batteri eller växelriktare. Så genom att använda denna krets kan vi förlänga batteriets livslängd. Låt oss samla in mer information och börja arbeta med detta projekt.

Steg 1: Samla in komponenterna

Det bästa sättet att starta något projekt är att göra en lista över komponenter och gå igenom en kort studie av dessa komponenter eftersom ingen vill sticka mitt i ett projekt bara på grund av en saknad komponent. En lista över komponenter som vi ska använda i detta projekt ges nedan:

Steg 2: Studera komponenterna

Nu när vi känner till vårt projekts sammanfattning och vi också har en fullständig lista över alla komponenter, låt oss gå ett steg framåt och gå igenom en kort studie av de komponenter vi ska använda.

LM3914är en integrerad krets. Dess uppgift är att hantera skärmarna som visuellt visar förändringen i en analog signal. På dess utgång kan vi ansluta upp till 10 lysdioder, LCD-skärmar eller någon annan lysrörskomponent. Denna integrerade krets är användbar bara på grund av att den linjära skalningströskeln är linjärt skalad. I det grundläggande arrangemanget ger det en tiostegsskala som kan utökas till mer än 100 delar med andra LM3914 IC-serier i serie. 1980 utvecklades denna IC av National Semiconductors. Men nu under 2019 är den fortfarande tillgänglig som Texas Instruments. Det finns två huvudvarianter av denna IC. en är LM3915, som har ett 3dB-logaritmiskt skalsteg och den andra är LM3916, som styr skalan för en standardvolymindikator (SVI). Driftspänningsområdet varierar från 5V till 35V och det kan driva LED-skärmar på sin utgång genom att tillhandahålla en reglerad utgångsström som sträcker sig från 2-30mA. Det interna nätverket i denna IC består av tio komparatorer och ett motståndsskalningsnätverk. Varje komparator slås på en efter en när ingångsspänningsnivån ökar. Denna IC kan ställas in för att fungera i två olika lägen, a Stapeldiagramläge och en Punktläge. I stapeldiagramläge slås alla nedre utgångsterminaler på och i ett punktläge, bara en utgång slås på åt gången. Enheten har totalt 18 stift.

Veroboard är ett utmärkt val att skapa en krets eftersom den enda huvudvärken är att placera komponenter på Vero-board och löd dem och kontrollera kontinuiteten med Digital Multi Meter. När kretslayouten är känd, skär kortet till en rimlig storlek. För detta ändamål placera brädet på skärmattan och genom att använda ett skarpt blad (säkert) och genom att vidta alla säkerhetsåtgärder, mer än en gång räkna upp lasten uppåt och på basen längs den raka kanten (5 eller flera gånger), kör över öppningarna. När du har gjort det, placera komponenterna på kortet tätt för att bilda en kompakt krets och löd stiften enligt kretsanslutningarna. Försök att avlödda anslutningarna och löd dem igen om det skulle vara fel. Kontrollera slutligen kontinuiteten. Gå igenom följande steg för att skapa en bra krets på ett Veroboard.

Steg 3: Kretsdesign

Kärnan i denna batterinivåmarkörkrets är LM3914 IC. Denna IC tar analog spänning som ingång och driver 10 lysdioder direkt enligt nivån på växelspänningen. I denna krets finns det inget behov av motstånd i överensstämmelse med lysdioder eftersom strömmen styrs av själva IC.

I denna krets visar lysdioderna (D1-D10) batteriets gräns i antingen punktläge eller visningsläge. Detta läge väljs av den yttre omkopplaren swl som är associerad med IC: s nionde stift. sjätte och sjunde stift av IC är associerade med marken genom ett motstånd. Lysdiodernas ljusstyrka styrs av detta motstånd. Här konstruerar motstånd R3 och POT RV1 potentialdelarkretsen. Här i denna krets görs kalibrering genom att vrida på potentiometern. Det finns inget behov av någon yttre strömförsörjning till denna krets.

Kretsen är avsedd att övervaka 10V till 15V DC. Kretsen fungerar oavsett om batterispänningen är 3V. Lm3914-drivenheter, LCD-skärmar och vakuumfluorescens. IC innehåller flexibel referens och exakt 10-stegs avdelare. Denna IC kan också fungera som en sequencer.

För att ange utmatningens status kan vi ansluta lysdioder i olika färger. Anslut röda lysdioder från D1 till D3 som visar att batteriet stängs av och använd D8-D10 med gröna lysdioder som visar 80 till 100 nivå på batteriet och använd gula lysdioder för att återstå.

Med lite justering kan vi också använda denna krets för att kvantifiera spänningsområden. För denna frånkoppling, motståndet R2 och gränssnittets övre spänningsnivå till ingången. Förskjut nu motståndet från Pot RV1 till D10 LED-glans. Evakuera för närvarande den övre spänningsnivån vid ingången och associera den lägre spänningsnivån med den. Gränssnitt ett högt värderat variabelt motstånd i stället för motstånd R2 och fluktuera det tills D1 LED lyser. Koppla nu bort potentiometern och mät motståndet över den. Anslut nu motståndet med samma värde istället för R2. Kretsen kommer nu att mäta olika spänningsområden.

Denna krets är mest rimlig för att indikera 12V av batterinivån. I denna krets visar varje lysdiod 10 procent av batteriet.

Steg 4: Simulera kretsen

Innan du gör kretsen är det bättre att simulera och undersöka alla avläsningar på en programvara. Programvaran vi ska använda är Proteus Design Suite. Proteus är en programvara som elektroniska kretsar simuleras på.

Proteus 8 Professional kan laddas ner härifrån

När du har laddat ner och installerat Proteus-programvaran öppnar du den. Öppna ett nytt schema genom att klicka på ISISikonen på menyn.
När det nya schemat visas klickar du på Pikonen på sidomenyn. Detta öppnar en ruta där du kan välja alla komponenter som ska användas.
Skriv nu namnet på de komponenter som ska användas för att skapa kretsen. Komponenten visas i en lista på höger sida.
På samma sätt, som ovan, sök i alla komponenter. De kommer att visas i Enheter Lista.

Steg 5: Montera kretsen

Nu, som vi känner till huvudanslutningarna och även hela projektkretsen, låt oss gå vidare och börja göra hårdvaran för vårt projekt. En sak måste komma ihåg att kretsen måste vara kompakt och komponenterna måste placeras så nära.

Ta en Veroboard och gnugga sidan med kopparbeläggningen med ett skrappapper.
Placera nu komponenterna noggrant och tillräckligt nära så att kretsens storlek inte blir så stor
Anslut försiktigt med lödjärn. Om något misstag görs när du gör anslutningarna, försök att avlasta anslutningen och löd anslutningen igen ordentligt, men i slutändan måste anslutningen vara tät.
När alla anslutningar har gjorts gör du ett kontinuitetstest. I elektronik är kontinuitetstestet kontrollen av en elektrisk krets för att kontrollera om strömmen flödar i önskad bana (att det med säkerhet är en total krets). Ett kontinuitetstest utförs genom att ställa in en liten spänning (kopplad i arrangemang med en LED eller uppståndelseskapande del, till exempel en piezoelektrisk högtalare) över det valda sättet.
Om kontinuitetstestet klarar betyder det att kretsen är tillräckligt gjord enligt önskemål. Den är nu redo att testas.
Anslut batteriet till kretsen.
Justera potentiometern så att LED D1 börjar lysa.
Börja nu öka ingångsspänningen. Du kommer att observera att varje lysdiod lyser efter ett steg på 1V.

Kretsen ser ut som bilden nedan:

Begränsningar av denna krets

Det finns vissa begränsningar för denna krets. Några av dem ges nedan:

Denna batterinivåindikator fungerar bara för små spänningar.
Komponenternas värden är teoretiska, de kan behöva ändras i praktiken.

Applikationer

Det breda utbudet av denna krets av batterinivåindikator inkluderar:

Vi kan mäta batterinivån i en bil med hjälp av denna krets.
Omvandlarstatus kan kalibreras med hjälp av denna krets.