Автор: Всем привет. В этой статье рассмотрим простую схему – мигающий светодиодный индикатор заряда аккумулятора, которая использует мигающий и постоянный светодиоды. Мигающий светодиод сигнализирует о нормальном состоянии батареи, в то время как постоянный индикатор предупреждает о низком заряде.
Технические характеристики схемы
На следующей схеме представлена схема индикатора состояния заряда батареи с мигающим светодиодом. Левый каскад, использующий два биполярных транзистора, представляет собой простую схему индикатора низкого заряда батареи.
Как только напряжение питания падает ниже заданного порога, установленного потенциометром в 47 кОм, красный светодиод загорается.
Индикатор заряда батареи с мигающим светодиодом
На этапе, когда батарея разряжена, уровень напряжения отображается только по показаниям одного светодиода, который горит до тех пор, пока заряд не опустится ниже установленного порога. Это может ввести в заблуждение пользователя о состоянии батареи и её работоспособности.
Чтобы решить эту проблему, к секции с низким зарядом батареи можно подключить мигающий светодиод, используя старую отечественную микросхему 555.
Микросхема 555 будет работать в нестабильном режиме, что позволит подключённому зелёному светодиоду мигать, пока его вывод сброса (вывод № 4) остаётся выше определённого уровня положительного напряжения, поступающего через красный светодиод и резистор на 10 кОм.
При достижении установленного порога на выводе микросхемы NE555 будет подаваться необходимый положительный потенциал, что заставляет зелёный светодиод мигать и указывает на нормальную работу аккумулятора. Как только красный светодиод начинает мигать и гореть постоянно, зелёный светодиод полностью гаснет, сигнализируя пользователю о том, что аккумулятор разряжен и напряжение упало ниже критического уровня. Частоту мигания можно настроить с помощью переменного резистора (потенциометра) в 1 Мом, что позволяет пользователю выбирать нужный режим.
Предупреждение: Электричество может быть опасным, поэтому всегда следует соблюдать осторожность!
Решение проблемы с низким энергопотреблением
При снижении напряжения каскад микросхемы NE555 может работать неправильно, так как минимальное рабочее напряжение составляет 4,5 В. В таких условиях можно предложить следующую конфигурацию. Схема включает в себя третий биполярный транзистор, который управляет многоцветным мигающим светодиодом RGB, позволяя отображать необходимые показания. Если эффект мигания не нужен, его можно заменить обычным светодиодом. Результаты остаются прежними: левый светодиод загорается при обнаружении низкого напряжения, а до этого момента мигающий светодиод продолжает указывать на нормальную работу аккумулятора.
Улучшение результатов работы схемы
В предыдущей схеме есть потенциальная проблема: левый светодиод может постоянно гореть из-за проводимости через эмиттер транзистора BC547. Следующее решение устраняет эту проблему и позволяет безупречно реализовать индикатор состояния батареи с использованием мигающего светодиода.
Индикатор заряда с помощью операционного усилителя
Если вы хотите использовать один светодиод для индикации состояния зарядки, можно рассмотреть следующую конструкцию. Идея была разработана и основана на использовании операционного усилителя 741, настроенного как компаратор.
Схема состоит из двух частей. В левой части операционный усилитель сравнивает напряжение с опорным уровнем, заданным стабилитроном. Если напряжение превышает порог, на выходе 741 остаётся низкий уровень, что позволяет транзистору PNP (VT1) проводить ток и светодиоду гореть постоянно.
Как только уровень напряжения падает ниже порогового значения, на выходе микросхемы 741 появляется высокий уровень, что вызывает прекращение проводимости транзистора VT1 и, как следствие, выключение светодиода. В то же время высокий уровень на выходе микросхеме 741 активирует схему мигания, созданную с использованием пары NPN- и PNP-транзисторов, заставляя тот же светодиод мигать. Частоту мигания можно регулировать, изменяя значения резистора R8 и ёмкости конденсатора C1.
