ஒப் பயன்படுத்தி எளிய பேட்டரி நிலை காட்டி

நவீன உலகில், உங்கள் கையடக்க மொபைல் போன், டிஜிட்டல் தெர்மோமீட்டர், ஸ்மார்ட்வாட்ச் முதல் எலக்ட்ரிக் வாகனங்கள், விமானங்கள், செயற்கைக்கோள்கள் மற்றும் செவ்வாய் கிரகத்தில் பயன்படுத்தப்படும் ரோபோ ரோவர்ஸ் ஆகியவற்றிலிருந்து கிட்டத்தட்ட ஒவ்வொரு மின்னணு கேஜெட்டிலும் பேட்டரிகளைப் பயன்படுத்துகிறோம், அதன் பேட்டரி 700 சோல்கள் (செவ்வாய் நாட்கள்) நீடித்தது. இந்த மின் வேதியியல் சேமிப்பக சாதனங்கள் அல்லது பேட்டரிகளின் கண்டுபிடிப்பு இல்லாமல் சொல்வது பாதுகாப்பானது, உலகம் நமக்குத் தெரியாது. லீட்-ஆசிட், நி-சி.டி, லித்தியம் அயன் போன்ற பல வகையான பேட்டரிகள் உள்ளன. தொழில்நுட்பத்தின் வருகையுடன், லி-ஏர் பேட்டரிகள், சாலிட் ஸ்டேட் லித்தியம் பேட்டரிகள் போன்ற புதிய பேட்டரிகள் அதிக அளவில் உள்ளன. ஆற்றல் சேமிப்பு திறன் மற்றும் அதிக இயக்க வெப்பநிலை வரம்பு. எங்கள் முந்தைய கட்டுரைகளில் பேட்டரிகள் மற்றும் அவை எவ்வாறு செயல்படுகின்றன என்பது பற்றி நாங்கள் ஏற்கனவே விவாதித்தோம். இந்த கட்டுரையில், ஒரு எளிய வடிவமைப்பை எவ்வாறு கற்றுக்கொள்வோம் Op-Amp ஐப் பயன்படுத்தி 12V பேட்டரி சார்ஜ் நிலை காட்டி.

பேட்டரி நிலை என்பது ஒரு தெளிவற்ற சொல் என்றாலும், பேட்டரி மேலாண்மை முறையைப் பயன்படுத்தி சிக்கலான கணக்கீடுகள் மற்றும் அளவீடுகளைப் பயன்படுத்தாவிட்டால் பேட்டரியில் எஞ்சியிருக்கும் கட்டணத்தை உண்மையில் அளவிட முடியாது. ஆனால் எளிமையான பயன்பாடுகளில், இந்த முறையின் ஆடம்பரம் எங்களிடம் இல்லை, எனவே நாங்கள் வழக்கமாக ஒரு எளிய திறந்த சுற்று மின்னழுத்த அடிப்படையிலான பேட்டரி நிலை மதிப்பீட்டு முறையைப் பயன்படுத்துகிறோம், இது லீட் ஆசிட் 12 வி பேட்டரிகளுக்கு நன்றாக வேலை செய்கிறது, ஏனெனில் அவற்றின் வெளியேற்ற வளைவு 13.8V முதல் 10.1V வரை கிட்டத்தட்ட நேரியல், இது பொதுவாக அதன் மேல் மற்றும் கீழ் தீவிர வரம்புகளாகக் கருதப்படுகிறது. முன்னதாக நாங்கள் ஒரு ஆர்டுயினோ அடிப்படையிலான பேட்டரி நிலை காட்டி மற்றும் பல செல் மின்னழுத்த கண்காணிப்பு சுற்று ஆகியவற்றை உருவாக்கியுள்ளோம், நீங்கள் ஆர்வமாக இருந்தால் அவற்றை நீங்கள் சரிபார்க்கலாம்.

இந்த திட்டத்தில், குவாட் ஒப்பீட்டாளர் OPAMP அடிப்படையிலான IC LM324 இன் உதவியுடன் 12V பேட்டரி நிலை குறிகாட்டியை வடிவமைத்து உருவாக்குவோம், இது ஒரு சிப்பில் 4 OPAMP அடிப்படையிலான ஒப்பீட்டாளர்களைப் பயன்படுத்த எங்களுக்கு உதவுகிறது. பேட்டரியின் மின்னழுத்தத்தை அளவிடுவோம் மற்றும் எல்எம் 324 ஐசியைப் பயன்படுத்தி முன்னரே நிர்ணயிக்கப்பட்ட மின்னழுத்தத்துடன் ஒப்பிட்டு, எல்.ஈ.டிகளை இயக்குவோம். அதற்குள் குதிப்போம், நாம்?

கூறுகள் தேவை

• LM324 குவாட் OPAMP IC
• 4 × எல்.ஈ.டி விளக்குகள் (சிவப்பு)
• 1 × 2.5kΩ மின்தடை
• 5 × 1kΩ மின்தடை
• 1 × 1.6kΩ மின்தடை
• 4 × 0.5 கிΩ மின்தடை
• 14 பின் ஐசி ஹோல்டர்
• பிசிபி திருகு முனையம்
• பெர்போர்டு
• சாலிடரிங் கிட்

LM324 குவாட் OPAMP IC

எல்எம் 324 என்பது ஒரு குவாட் ஒப்-ஆம்ப் ஐசி ஆகும், இது ஒரு பொதுவான மின்சக்தியால் இயக்கப்படும் நான்கு ஒப்- ஆம்ப்களுடன் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டுள்ளது. வேறுபட்ட உள்ளீட்டு மின்னழுத்த வரம்பு மின்சாரம் வழங்கல் மின்னழுத்தத்திற்கு சமமாக இருக்கும். இயல்புநிலை உள்ளீட்டு ஆஃப்செட் மின்னழுத்தம் மிகக் குறைவு, இது 2mV அளவு கொண்டது. இயக்க வெப்பநிலை 0˚C முதல் 70˚C வரை சுற்றுப்புறத்தில் இருக்கும், அதிகபட்ச சந்தி வெப்பநிலை 150˚C வரை இருக்கலாம். பொதுவாக, ஒப்-ஆம்ப்ஸ் கணித செயல்பாடுகளைச் செய்ய முடியும் மற்றும் பெருக்கி, மின்னழுத்த பின்தொடர்பவர், ஒப்பீட்டாளர் போன்ற பல்வேறு உள்ளமைவுகளில் பயன்படுத்தலாம். ஆகவே, ஒரே ஐ.சி.யில் நான்கு OPAMP களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், சுற்று மற்றும் இடத்தின் சிக்கலைச் சேமிப்பீர்கள். -3 வி முதல் 32 வி வரையிலான பரந்த மின்னழுத்த வரம்பில் ஒற்றை மின்சாரம் மூலம் இதை இயக்க முடியும், இது இந்த சுற்றில் 24 வி பேட்டரி நிலை சோதனைக்கு போதுமானது.

12 வி பேட்டரி நிலை காட்டிக்கான சுற்று வரைபடம்

12 வி பேட்டரி காட்டியில் பயன்படுத்தப்படும் முழுமையான சுற்று கீழே காணலாம். கீழேயுள்ள படத்தில் விளக்க நோக்கத்திற்காக 9 வி பேட்டரியைப் பயன்படுத்தினேன், ஆனால் அதை 12 வி பேட்டரியாக கருதுகிறேன்.

வரைகலை சுற்றுகள் உங்களுக்கு பிடிக்கவில்லை என்றால், திட்டவட்டத்திற்கான கீழேயுள்ள படத்தை நீங்கள் சரிபார்க்கலாம். இங்கே வி.சி.சி மற்றும் கிரவுண்ட் ஆகியவை முறையே 12 வி பேட்டரி நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறையுடன் இணைக்கப்பட வேண்டிய முனையங்கள்.

இப்போது, ​​சுற்றுகளின் செயல்பாட்டைப் புரிந்துகொள்வோம். எளிமைக்காக, சுற்றுகளை 2 வெவ்வேறு பகுதிகளாக பிரிக்கலாம்.

குறிப்பு மின்னழுத்தங்கள் பிரிவு:

முதலில், சுற்றுவட்டத்தில் எந்த மின்னழுத்த அளவுகளை அளவிட விரும்புகிறோம் என்பதை நாங்கள் தீர்மானிக்க வேண்டும், அதற்கேற்ப உங்கள் மின்தடை அடிப்படையிலான சாத்தியமான வகுப்பி சுற்று வடிவமைக்க முடியும். இந்த சுற்றுவட்டத்தில், டி 2 என்பது ஒரு குறிப்பு ஜீனர் டையோடு ஆகும், இது 5.1 வி 5W என மதிப்பிடப்படுகிறது, எனவே இது வெளியீட்டை 5.1V க்கு கட்டுப்படுத்தும். ஜி.என்.டி உடன் தொடரில் 4 1 கே எதிர்ப்பு இணைக்கப்பட்டுள்ளது, எனவே ஒவ்வொரு மின்தடையிலும் சுமார் 1.25 வி வீழ்ச்சி இருக்கும் , இது பேட்டரி மின்னழுத்தத்துடன் ஒப்பிட்டுப் பயன்படுத்த நாங்கள் பயன்படுத்தும். ஒப்பிடுவதற்கான குறிப்பு மின்னழுத்தங்கள் தோராயமாக 5.1 வி, 3.75 வி, 2.5 வி மற்றும் 1.25 வி ஆகும்.

மேலும், மற்றொரு மின்னழுத்த வகுப்பி சுற்று உள்ளது, இது பேட்டரி மின்னழுத்தங்களை ஜீனர் முழுவதும் இணைக்கப்பட்ட மின்னழுத்த வகுப்பி வழங்கிய மின்னழுத்தங்களுடன் ஒப்பிடுவதற்குப் பயன்படுத்துவோம். இந்த மின்னழுத்த வகுப்பி முக்கியமானது, ஏனெனில் அதன் மதிப்பை உள்ளமைப்பதன் மூலம், அதனுடன் தொடர்புடைய எல்.ஈ.டிகளை ஒளிரச் செய்ய விரும்பும் மின்னழுத்த புள்ளிகளை நீங்கள் தீர்மானிப்பீர்கள். இந்த சுற்றில், 2.6 இன் வகுக்கும் காரணியை வழங்குவதற்காக 1.6k மின்தடையையும் 1.0k மின்தடையையும் தொடரில் தேர்ந்தெடுத்துள்ளோம்.

எனவே பேட்டரியின் மேல் வரம்பு 13.8V ஆக இருந்தால், சாத்தியமான வகுப்பி வழங்கிய தொடர்புடைய மின்னழுத்தம் 13.8 / 2.6 = 5.3V ஆக இருக்கும், இது ஜீனர் டையோடில் இருந்து முதல் குறிப்பு மின்னழுத்தத்தால் வழங்கப்பட்ட 5.1V ஐ விட அதிகமாக இருக்கும், எனவே அனைத்து எல்.ஈ.டிகளும் இருக்கும் பேட்டரியின் மின்னழுத்தம் 12.5 வி என்றால் முழுமையாக சார்ஜ் செய்யப்படவில்லை அல்லது முழுமையாக வெளியேற்றப்படாவிட்டால், அதனுடன் தொடர்புடைய மின்னழுத்தம் 12.5 / 2.6 = 4.8 வி ஆக இருக்கும், அதாவது இது 5.1 வி க்கும் குறைவாக இருக்கும், ஆனால் மற்ற மூன்று குறிப்பு மின்னழுத்தங்களை விட அதிகமாக இருக்கும், எனவே மூன்று எல்.ஈ.டி. ஒளிரும் மற்றும் ஒரு முடியாது. எனவே, இந்த வழியில், ஒரு தனிப்பட்ட எல்.ஈ.டி விளக்கேற்றுவதற்கான மின்னழுத்த வரம்புகளை நாம் தீர்மானிக்க முடியும்.

ஒப்பீட்டாளர் மற்றும் எல்.ஈ.டி பிரிவு:

சுற்று இந்த பகுதியில், வெவ்வேறு மின்னழுத்த நிலைகளுக்கு வெவ்வேறு எல்.ஈ.டிகளை இயக்குகிறோம். ஐ.சி.. இங்கே எல்.ஈ.டி ஒளிராது, ஏனென்றால் எல்.ஈ.டி யின் அனோட் மற்றும் கேத்தோடு இரண்டிலும் மின்னழுத்தங்கள் சமமாக இருப்பதால் எந்த மின்னோட்டமும் பாயாது. இன்வெர்டிங் முனையத்தின் மின்னழுத்தம் தலைகீழ் அல்லாத முனையத்தை விட அதிகமாக இருந்தால், OPAMP இன் வெளியீடு GND நிலைக்கு இழுக்கப்படும், எனவே எல்.ஈ.டி ஒளிரும், ஏனெனில் அதன் முனையங்களில் சாத்தியமான வேறுபாடு உள்ளது.

எங்கள் சுற்றுவட்டத்தில், ஒவ்வொரு OPAMP இன் தலைகீழ் அல்லாத முனையத்தையும் பேட்டரி முழுவதும் இணைக்கப்பட்ட சாத்தியமான வகுப்பி சுற்றுக்கு 1kΩ மின்தடையுடன் இணைத்துள்ளோம், மேலும் தலைகீழ் முனையங்கள் ஜீனர் முழுவதும் இணைக்கப்பட்ட சாத்தியமான வகுப்பிலிருந்து வெவ்வேறு மின்னழுத்த நிலைகளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. எனவே, பேட்டரியின் பகிர்வு மின்னழுத்தம் அந்த OPAMP இன் தொடர்புடைய குறிப்பு மின்னழுத்தத்தை விடக் குறைவாக இருக்கும்போது, ​​வெளியீடு அதிக அளவில் இழுக்கப்படும், மேலும் முன்பு விளக்கியபடி எல்.ஈ.டி ஒளிராது.

சவால்கள் மற்றும் மேம்பாடுகள்:

இது பேட்டரியின் மின்னழுத்தத்தை தோராயமாக மதிப்பிடுவதற்கான ஒரு கச்சா மற்றும் அடிப்படை முறையாகும், மேலும் 5.1 வி ஜீனர் டையோடு முழுவதும் இணைக்கப்பட்டுள்ள சாத்தியமான வகுப்பினுடன் தொடரில் கூடுதல் மின்தடையத்தை சேர்ப்பதன் மூலம் உங்கள் விருப்பப்படி மின்னழுத்த வரம்பைப் படிக்க இதை மேலும் மாற்றியமைக்கலாம், இந்த வழியில், நீங்கள் ஒரு சிறிய வரம்பில் அதிக துல்லியத்தைப் பெறலாம், இதன்மூலம் ஒரு முன்னணி-அமில பேட்டரி போன்ற நிஜ உலக பயன்பாடுகளுக்கு சிறிய வரம்பில் அதிக மின்னழுத்த அளவுகளை அடையாளம் காணலாம்.

வெவ்வேறு மின்னழுத்த நிலைகளுக்கு வெவ்வேறு வண்ண எல்.ஈ.டிகளையும் இடைமுகப்படுத்தலாம் மற்றும் நீங்கள் ஒரு பார் வரைபடத்தை விரும்பினால். இதை எளிமையாக வைத்திருக்க நான் இந்த சுற்றுவட்டத்தில் ஒரு எல்எம் 324 ஐ மட்டுமே பயன்படுத்தினேன், நீங்கள் ஒப்பீட்டு ஐ.சி.களின் எண்ணிக்கையையும் n மின்தடையங்களையும் பயன்படுத்தலாம், குறிப்பு மின்னழுத்த ஜீனர் டையோடு தொடரில், நீங்கள் விரும்பும் அளவுக்கு ஒப்பிட்டுப் பார்க்க பல குறிப்பு மின்னழுத்தங்களைக் கொண்டிருக்கலாம் இது உங்கள் குறிகாட்டியின் துல்லியத்தை மேலும் அதிகரிக்கும்.

எங்கள் 12 வி பேட்டரி நிலை காட்டி கட்டமைத்தல் மற்றும் சோதனை செய்தல்

இப்போது நாங்கள் சுற்று வடிவமைப்பை முடித்தவுடன், அதை சரியான பலகையில் உருவாக்க வேண்டும். நீங்கள் விரும்பினால், அதை முதலில் ஒரு ப்ரெட்போர்டில் சோதிக்கலாம், அதன் செயல்பாட்டைக் காணலாம் மற்றும் சுற்றுகளில் நீங்கள் காணக்கூடிய தவறுகளை பிழைத்திருத்தலாம். அனைத்து கூறுகளையும் ஒன்றாக சாலிடரிங் செய்வதில் நீங்கள் சேமிக்க விரும்பினால், ஆட்டோகேட் ஈகிள், ஈஸிஇடிஏ, அல்லது புரோட்டஸ் ஏஆர்எஸ் அல்லது நீங்கள் விரும்பும் வேறு எந்த பிசிபி டிசைனிங் மென்பொருளிலும் உங்கள் சொந்த பிசிபியை வடிவமைக்கலாம்.

எல்எம் 324 -3 வி முதல் 32 வி வரையிலான பரவலான மின்சாரம் வழங்க முடியும் என்பதால், எல்எம் 324 ஐசிக்கு தனித்தனி மின்சாரம் வழங்குவது குறித்து நீங்கள் கவலைப்பட வேண்டியதில்லை, எனவே நாங்கள் ஒரு ஜோடி பிசிபி ஸ்க்ரூ டெர்மினல்களை மட்டுமே பயன்படுத்தினோம். பேட்டரி டெர்மினல்களுடன் நேரடியாக இணைக்கப்பட்டு முழு பிசிபிக்கும் சக்தி அளிக்கிறது. இந்த சர்க்யூட்டைப் பயன்படுத்தி மினி 5.5 வி முதல் அதிகபட்சம் 15 வி வரை மின்னழுத்த அளவை நீங்கள் சரிபார்க்கலாம். ஜீனர் முழுவதும் சாத்தியமான வகுப்பில் தொடரில் மற்றொரு மின்தடையைச் சேர்க்கவும், ஒவ்வொரு எல்.ஈ.டியின் மின்னழுத்த வரம்பையும் குறைக்கவும் நான் கடுமையாக பரிந்துரைக்கிறேன்.

எல்எம் 324 24 வி பேட்டரி வரை சோதிக்கும் திறன் கொண்டிருப்பதால் மின்னழுத்த சோதனை வரம்பை 12 வி முதல் 24 வி வரை அதிகரிக்க விரும்பினால், பேட்டரி முழுவதும் இணைக்கப்பட்ட மின்னழுத்த வகுப்பியின் மின்னழுத்த வகுக்கும் காரணியை மாற்ற வேண்டும். ஜீனர் குறிப்பு சுற்று மற்றும், எல்.ஈ.டிகளுடன் இணைக்கப்பட்ட எதிர்ப்புகளை இரட்டிப்பாக்கி, அவற்றின் மூலம் அதிக மின்னோட்ட ஓட்டத்திலிருந்து பாதுகாக்க.

இந்த டுடோரியலின் முழுமையான வேலை கீழே இணைக்கப்பட்ட வீடியோவிலும் காணப்படுகிறது. நீங்கள் டுடோரியலை ரசித்தீர்கள், உங்களுக்கு ஏதேனும் கேள்விகள் இருந்தால் பயனுள்ள ஒன்றைக் கற்றுக்கொண்டீர்கள் என்று நம்புகிறேன், அவற்றை கருத்துப் பிரிவில் விடுங்கள் அல்லது பிற தொழில்நுட்ப கேள்விகளுக்கு எங்கள் மன்றங்களைப் பயன்படுத்தலாம்.