LED индикатор заряда Li-Ion аккумуляторов (обзор и схема)


Приветствуем всех радиомастеров. В этой статье представлен обзор простого индикатора заряда литий-ионных элементов, купленного на Али всего за 40 рублей.

LED индикатор заряда Li-Ion аккумуляторов (обзор и схема)

Как видите, цена более чем доступная, так что есть ли смысл паять его самому? Размеры индикаторного модуля: длина 44 мм, ширина 9 мм, высота 5 мм.

LED индикатор заряда Li-Ion аккумуляторов (обзор и схема)

Согласно описанию от производителя, служит плата для отображения количества энергии в батарее. Кратковременно нажать выключатель и смотреть показания, схема далее автоматически выключается через 3 секунды. Необходимо при этом только подключить устройство к батарее — положительный и отрицательный провода. Может выполнять в зависимости от версии индикацию состояния 1S, 2S, 3S и 4S банок.

  • 1S индикация: 25% Первый светодиод включен (напряжение: 3,4 В); 50% второй включен (напряжение: 3,6 В); 75% третий включен (напряжение: 3,8 В); 100% четвертый включен (напряжение: 4 В).
  • 2S индикация: 25% Первый светодиод включен (напряжение: 6,6 В); 50% второй включен (напряжение: 7 В); 75% третий включен (напряжение: 7,5 В); 100% четвертый включен (напряжение: 8 В).
  • 3S индикация: 25% Первый светодиод включен (напряжение: 10,4 В); 50% второй включен (напряжение: 11 В); 75% третий включен (напряжение: 11,5 В); 100% четвертый включен (напряжение: 12,4 В).
  • 4S индикация: 25% Первый светодиод включен (напряжение: 13,8 В); 50% второй включен (напряжение: 14,5 В); 75% третий включен (напряжение: 15 В); 100% четвертый светильник включен (напряжение: 16,2 В).

Основой схемы является чип U1 в корпусе SO14, к сожалению, производитель стёр обозначение. Тем не менее, анализ предполагает ОУ LM324, или некоторый клон от этой микросхемы (четырехэлементный операционный усилитель). Рядом с ним находится источник опорного напряжения обозначенный U2, то есть TL431 в корпусе SOT23. Ещё рядом с контактами питания есть Q, полевой транзистор P-Mosfet с обозначением AFZV в корпусе SOT23. После долгих поисков выяснилось, что это транзистор AO3415.

Полезное:  Погрешность измерения температуры термопарой

LED индикатор заряда Li-Ion аккумуляторов (обзор и схема)


На плате есть свободные места для пайки типичных 3-мм светодиодов. Однако это должны быть суперяркие версии, поскольку резисторы, ограничивающие ток диода, имеют сопротивление 3,3 кОм, и для стандартных светодиодов ток может быть слишком низким. Далее похожая схема (функциональный аналог).

LED индикатор заряда Li-Ion аккумуляторов (обзор и схема)

Микровыключатель активирует индикатор на несколько секунд, позволяя взглянуть на линейку светодиодов и оценить уровень энергии в батарее. Это было сделано простым способом: резистор 2 МОм и конденсатор подключены между затвором и истоком, нажатие кнопки поляризует затвор и заряд конденсатора. Конденсатор медленно разряжается через параллельный резистор, и схема выключается после того, как напряжение падает ниже порога открытия транзистора.

Потребляемая мощность индикатора в состоянии ожидания практически нулевая, не получается её измерить даже самым чувствительным пределом мультиметра. При всех включенных светодиодах потребление составляет около 5 мА (большую часть тянет LM324 и TL431).

Пороги включения для отдельных светодиодов следующие (согласно реальным испытаниям):

LED индикатор заряда Li-Ion аккумуляторов (обзор и схема)

Vbat> 3,4 В — 25%

LED индикатор заряда Li-Ion аккумуляторов (обзор и схема)

3,65 В <Vbat <3,75 В — 50%

LED индикатор заряда Li-Ion аккумуляторов (обзор и схема)

3,8 В <Vbat <3,9 В — 75%

LED индикатор заряда Li-Ion аккумуляторов (обзор и схема)

Vbat> 4,0 В — 100%

Ниже 3,4 В нет вообще световой реакции на нажатие кнопки.

LED индикатор заряда Li-Ion аккумуляторов (обзор и схема)

Вторую плату решено было использовать при сборке паяльной станции. Спереди не было места для вольтметра. Пришлось также для поднятия порога по напряжению добавить резистор 2 кОм последовательно со схемой.




НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ