一个设计巧妙的电池电量显示表

barracuda · 发表于 2012-10-4 19:27

应同学之要求，做个电量表给UPS电源显示电量，当时就想到电动自行车上就有现成的产品，找到修车的地方搞到一个，废品堆里的，没有外壳
如果买一个，老板要20块钱。
由于UPS是24V的，这个显示板是36V的，所以，首先分析电路，一遍着手改造思路
电路看起来很简单，6个红色LED指示，5个9012，1个9013

照着PCB走线绘制出电路图，发现很有意思，不是广为流传的电平指示器电路，也不是TL431可编程稳压管
分析了下原理，豁然开朗，真是巧妙的设计，具体原理，稍后揭晓
先说下显示，电池电满时，并非6个LED都亮，是上5个亮，最下面的不亮
随着电池电压下降，5个LED从上到下依次熄灭，电池电压更低时，最下面的LED亮，提示要充电了
未命名2.jpg

徐利达 · 发表于 2012-10-4 19:43

不怎么好理解啊

天风雪雨 · 发表于 2012-10-4 19:44

以前用这个类似的电路做过电平指示。

benli · 发表于 2012-10-4 19:47

以前的音响电平指示就用类似的电路

jyc1 · 发表于 2012-10-4 20:42

等听下文分解。

zydl123 · 发表于 2012-10-4 20:52

用于24V时只需改变二个稳压管的值即可，（减小）

3381638 · 发表于 2012-10-4 21:46

做个记录！

hbcjs · 发表于 2012-10-4 21:53

记号一下，必须的，电量指示电路！

dirtwillfly · 发表于 2012-10-4 22:40

电路很巧妙，似乎可以推广到很多应用场合

barracuda · 发表于 2012-10-4 23:04

下面揭示电路原理，这个电路的巧妙之处就在于利用了LED作为自己的基准，换句话说，这个电路只能用红色
的LED，因为压降低，1.8-2.0V左右，换白色，蓝色还不行
从电路上看，如果要想使某LED发光，其两端并联的三极管必须是截止的，比如LED3要亮，那Q3必须截止；如果要让它灭，饱和就行。
如果你要让一只PNP管饱和，那么其E脚电位必须高于B脚，若是NPN管，B脚电位必须高于E脚（这里暂不考虑0.7V的压降）。
电路中，6只LED和一只16V稳压管串联，LED正向接入电路，假设它的压降是1.8V，那么，可以知道，LED1阳极对地电压就是16V+1.8V=17.8V
以此类推，LED2阳极对地电压就是17.8V+1.8V=19.6V，LED3=21.4V.......LED6=26.8V
再看所有三极管的B极，各通过一个限流电阻接在15V稳压管的阳极，也就是A点，这个电压就不稳定了，A点对地电压=电池电压-15V
如果电池电压是36V，那A点就是21V
上面说过了，如果PNP管E极电压比B极高，那么它就会饱和；此时所有三极管B极电压都是21V，谁的E脚电压比B脚高呢，是Q4,Q5,Q6，所有他们三个饱和，于是LED4,LED5,LED6不亮，只有LED1,LED2亮
如果电池电压上升，那么A点电压随之上升，饱和的三极管越来越少，亮的LED越来越多
反之，电压下降，A电电压也下降，饱和的三极管越来越多，LED逐个熄灭
最后，电压太低了，A点电压一直低过了16V，此时Q1的B极电压低于了E极，其进入截止状态，LED1点亮了，提示电池电压过低，需要充电。
这个之所以难改电压是受制于LED，6个LED，压降是10.8V
对于36V电池组，放电截止电压是31.5V，充满电的电压大约是40V，有这么大的电压跨度
而24V电池组，放电截止电压是21V，充满电的电压大约是26V，没有空间驱动6个LED，要考虑339电路了

		自动登录	找回密码
密码			请使用微信账号登录和注册会员

一个设计巧妙的电池电量显示表

浏览过的版块