Універсальний індикатор розряду акумулятора

Жодне переносне електронний пристрій, будь то портативна колонка для телефону, сам телефон, плеєр і т.д. не обходиться без акумулятора. Величезною популярністю зараз користуються літій-іонні акумулятори номінальною напругою 3,7 вольт, вони компактні, відносно недорогі і можуть мати велику ємність. Їх недоліком є ​​те, що вони бояться глибокого розряду (нижче 3 вольт), тому при їх використанні необхідно періодично стежити за напругою на акумуляторі, інакше він може просто зламатися від переразряда. При створенні саморобних портативних пристроїв буває не зайвим встановлювати всередину модуль, який показує, на якому рівні знаходиться напруга в даний момент. Схема саме такого модуля представлена ​​нижче. Головне її перевага в універсальності - межі спрацювання індикації налаштовуються в широких межах, тому схему можна використовувати як для індикації напруги на низьковольтних літій-іонних акумуляторах, так і на автомобільних.

Схема

Схема містить 5 світлодіодів, кожен з яких загоряється при певному напруженні на акумуляторі. Поріг спрацьовування світлодіодів 1-4 задається підлаштування резисторами, а 5 світлодіод загоряється при самому мінімальному напрузі на акумуляторі. Таким чином, якщо горять всі 5 світлодіодів, значить акумулятор повністю заряджений, а якщо горить тільки перший - значить акумулятор вже давно пора поставити на зарядку. У схемі використовуються 4 компаратора для порівняння напруги акумулятора з опорним, все вони містяться в одному корпусі мікросхеми LM239. Для створення опорного напруги, рівного 1,25 вольт використовується мікросхема LM317LZ. Дільник з резисторів R1 і R2 знижує напруга акумулятора до рівня нижче 1,25 вольт для того, щоб компаратори могли порівняти його з опорним. Таким чином, якщо схема буде використовувати з автомобільним акумулятором на 12 вольт, опір резистора R6 потрібно підняти до 120-130 кОм. Світлодіоди для наочності сприйняття показань бажано застосувати різних кольорів, наприклад, синій, зелений, жовтий, білий і червоний.

Збірка індикатора

Скачайте плату:
Вся схема виготовляється на друкованій платі розмірами 35 х 55 мм. Виготовити її можна методом Лут, що я і зробив. Кілька фотографій процесу:
Отвори свердляться свердлом 0,8 мм, доріжки після свердління бажано залудити. Після виготовлення плати можна приступати до установки на неї деталей - в першу чергу встановлюються перемички і резистори, потім все інше. Світлодіоди можна вивести з плати на проводах, а можна і запаяти в один ряд на плату. Для підключення проводів до акумулятора найкраще використовувати здвоєний гвинтовий клемник, а мікросхему бажано встановити в панельку - тоді її можна буде замінити в будь-який момент. Важливо не переплутати цоколевке мікросхеми LM317LZ, перший її висновок повинен з'єднуватися з мінусом схеми, а третій з плюсом. Після завершення збирання потрібно обов'язково змити залишки флюсу з плати, перевірити правильність монтажу, продзвонити сусідні доріжки на замикання.

Випробування і налагодження

Тепер можна брати будь-який акумулятор, приєднувати його до плати і перевіряти працездатність схеми. Насамперед після підключення акумулятора перевіряємо напругу на 2 виведення LM317LZ, там повинно бути 1,25 вольт. Потім перевіряємо напругу в точці з'єднання резисторів R1 і R2, там має бути близько 1 вольта. Тепер можна взяти вольтметр і регульований джерело напруги і обертанням підлаштування резисторів виставити потрібні пороги спрацьовування для кожного з світлодіодів. Для літій-іонного акумулятора оптимально буде виставити наступні пороги спрацьовування: LED1 - 4.1 B, LED2 - 3,9 B, LED3 - 3,7 B, LED4 - 3,5 вольт. При підключенні до схеми, що тестується акумулятора обов'язково потрібно дотримуватись полярності, інакше схема може вийти з ладу.
На відео наочно продемонстровано роботу індикатора. При підключенні першого акумулятора загорілися 4 світлодіода, значить напруга на ньому лежить в межах 3,7 - 3,9 вольт, другий і третій акумулятори запалили тільки три світлодіода, значить напругою на них знаходиться в межах 3,5 - 3,7 вольт.

Дивіться відео роботи індикатора