يشرح المنشور دائرة مؤشر وقت النسخ الاحتياطي للبطارية لمراقبة استخدام طاقة البطارية عن طريق الحمل المتصل ولتقدير وقت النسخ الاحتياطي المتبقي التقريبي للبطارية. وقد طلب الفكرة السيد مهران منصور.

أهداف الدائرة ومتطلباتها

أريد دائرة تعرض الوقت المتبقي للنسخ الاحتياطي لشكا من جهاز الكمبيوتر (أو البطارية). الذي يظهر بسهولة وقت النسخ الاحتياطي.
سيتم استخدامه للكمبيوتر أثناء العمل بدون كهرباء ومعرفة وقت القيام بالعمل.
سيتم عرض الوقت بمساعدة 7 شاشات عرض.

باستخدام 4 مؤشرات LED احتياطية

يمكن أن تجعل شاشة LED المكونة من 7 أجزاء الدائرة معقدة للغاية ، لذلك سنحاول تنفيذ التصميم باستخدام 4 مؤشرات LED ، والتي يمكن ترقيتها بسهولة إلى 8 مصابيح LED عن طريق إضافة أخرى مرحلة المقارنة LM324

عندما يتعلق الأمر بتشغيل بطارية لتشغيل حمولة معينة ، فإن معرفة وقت النسخ الاحتياطي للبطارية يصبح عاملاً مهمًا في النظام.

ومع ذلك ، لا يتم توفير مؤشر وقت النسخ الاحتياطي في الغالب حتى في معظم وحدات شاحن بطارية متطورة ، مما يجعل من المستحيل على المستخدم إدراك الطاقة الاحتياطية المتبقية داخل البطارية المرتبطة. مع مثل هذه الظروف الصعبة ، يُترك للمستخدم لتخمين وقت التفريغ الكامل من خلال طرق التجربة والخطأ.

تم تصميم دائرة مؤشر وقت النسخ الاحتياطي للبطارية المعروضة هنا لتلبية المتطلبات المذكورة أعلاه بحيث يكون المستخدم قادرًا على مراقبة وقت النسخ الاحتياطي بصريًا بالإضافة إلى حالة استهلاك الحمل المتصل بالبطارية بشكل مستمر.

مخطط الرسم البياني

تشغيل الدائرة

بالإشارة إلى الرسم البياني أعلاه ، يمكننا أن نرى التصميم يتألف من مرحلتين للتنفيذ المقترح.

يتكون الجانب الأيسر من التصميم من أ 4 دارة مؤشر حالة البطارية LED باستخدام opamp LM324 ، بينما تم تكوين الجانب الأيمن حول IC LM3915 وهو برنامج تشغيل IC لوضع النقاط / الشريط LED المتسلسل.

إن opamps من IC LM324 سلكية كمقارنات لاكتشاف مستويات الجهد للبطارية مع الإشارة إلى مستويات جهد المدخلات العكسية المشتقة من مخرجات IC LM3915.

“تحويل العاصمة إلى صيغة التيار المتردد ”

بالنسبة لبطارية بجهد 12 فولت ، تم تعيين P1 لتنشيط مصباح LED الأبيض عند حوالي 11 فولت ، تم تعيين P2 لتنشيط مؤشر LED الأصفر عند حوالي 12 فولت ، وتم تعيين P3 لإضاءة مؤشر LED الأخضر عند 13 فولت تقريبًا ، وبالمثل يتم ضبط P4 لتشغيل الصمام الأحمر عند حوالي 14 فولت.

هذا يعني أنه عند 14 فولت وهو مستوى الشحن الكامل لبطارية 12 فولت حيث يمكن توقع بقاء جميع مصابيح LED مضاءة.

إعداد الإعدادات المسبقة

يتم الإعداد أعلاه للإعدادات المسبقة بالرجوع إلى مستوى الجهد الذي تم تحقيقه في حالة يكون فيها الدبوس رقم 1 في LM3915 في حالة التنشيط.

الدبوس رقم 1 هو أول طرف إخراج لـ IC LM3915 والذي تم ضبطه في الحالة النشطة مع الإشارة إلى الحد الأدنى من الجهد عند الطرف رقم 5 ، مما يعني أنه في حالة زيادة جهد الدبوس رقم 5 ، يتم تحويل تسلسل التنشيط من الدبوس رقم 1 إلى الدبوس التالي رقم 18 ، ثم إلى الدبوس رقم 17 ، وهكذا حتى أخيرًا إلى الدبوس رقم 10 وهو آخر pinout من IC ، مما يدل على الحد الأقصى لنطاق الكشف عن الجهد الذي تم الوصول إليه عند الطرف رقم 5.

تعمل الإجراءات المذكورة أعلاه على تنشيط مستوى مرجعي متغير (متزايد) من الدبوس رقم 1 إلى الدبوس رقم 10 بسبب الثنائيات المتصلة بالسلسلة وثنائيات زينر التي تم اختيارها بشكل مناسب لتوليد انخفاض الجهد المتزايد المقابل عبر نقاط التثبيت المشار إليها. يمكن توقع انخفاض الجهد هذا بين 0.6 فولت و 5.7 فولت عبر الدبوس رقم 1 إلى الدبوس رقم 10 على التوالي

أثناء مسار التسلسل أعلاه ، ينتقل تنشيط pinout من دبوس إلى آخر ، مما يعني أن دبوسًا واحدًا يبقى نشطًا في أي لحظة من الاكتشاف (تأكد من أن الدبوس رقم 9 غير متصل أو مفتوح لهذا الشرط)

يمكن رؤية الدبوس رقم 5 مرفقًا بـ Rx وهو مقاوم لاستشعار التيار وهو متصل على التوالي مع الحمل السالب والبطارية السلبية.

لذلك يتم تطوير فرق محتمل صغير عبر Rx مكافئ لاستهلاك الحمل ، ويزداد مع زيادة استهلاك الحمل.

اعتمادًا على استهلاك الحمل ، يصبح أحد دبابيس الإخراج المقابلة في LM3915 نشطًا (منطقي منخفض) ، والذي بدوره يحدد مستوى الجهد المرجعي الفوري لجميع دبابيس LM324 العكسية

تضيء مصابيح LED المتصلة مع opamp من خلال مقارنة volatge للبطارية مع المرجع بتيار الحمل ، أي مع معلومات مستوى المرجع التي تم تحقيقها لتفعيل دبوس الإخراج LM3915.

يساعد هذا opamps على حساب الطاقة المقدرة للبطارية تقريبًا فيما يتعلق بالاستخدام بواسطة الحمل والإشارة إلى ذلك من خلال إضاءات LED.

مع زيادة الاستهلاك ، يتم إيقاف تشغيل مصابيح LED في المقابل ، مما يشير إلى زيادة استخدام الحمل وبالتالي انخفاض وقت النسخ الاحتياطي المتبقي مع البطارية.

وعلى العكس من ذلك ، إذا كان الحمل يستهلك الحد الأدنى من الطاقة ، فإن opamps قادرة على الحصول على مستوى جهد مرجعي أقل نسبيًا من دبوس الإخراج LM3915 مما يشير إلى وقت احتياطي أعلى للبطارية ، من خلال إضاءة مصابيح LED ذات الصلة.

كيفية إعداد الدائرة

يتم تحديد Rx بحيث يصبح الدبوس رقم 1 في IC LM3915 نشطًا (منطق منخفض) عند أدنى مستوى للجهد عبر Rx ، ويمكن القيام بذلك عن طريق إرفاق حمل وهمي منخفض الطاقة نسبيًا للحمل.

يمكن استخدام الضبط المسبق 10K المرتبط بالدبوس رقم 5 في LM3915 لضبط النتائج المذكورة أعلاه.

بعد ذلك ، يمكن تحديد النطاق الأعلى من خلال توصيل حمولة مصنفة لاستهلاك تيار أعلى أو ما يعادل الحد الأقصى من التفريغ الآمن للبطارية.

الآن يمكن ضبط الإعداد المسبق 10K للتأكد من أن دبوس التحميل أعلاه رقم 10 من IC يصبح نشطًا (منطق منخفض). قد يؤثر هذا الإعداد على الإعداد السابق ، لذلك قد تكون هناك حاجة إلى مزيد من الضبط حتى يتم الوصول إلى حالة وسيطة مواتية مع النتائج.

يمكن تعديل الإعدادات المسبقة لـ LM324 كما هو موضح سابقًا في المقالة ، ويتم ذلك ببساطة من خلال مرجع تم الحصول عليه من الدبوس رقم 1 في IC LM3915 وعن طريق ضبط الإعدادات المسبقة A1 إلى A4 وفقًا للشرح الوارد في الأقسام أعلاه من المقالة.