Einfachste „Batterie-schwach“-Anzeige für eine 3,7-Volt-Lithium-Ionen-Batterie

Ich brauche nur eine einzelne LED, die aufleuchtet, wenn die Spannung unter eine Schwelle von beispielsweise 3,3 Volt fällt (Schärfe ist nicht so wichtig). Ich kenne grundlegende Elektronik wie Transistoren, Logikgatter usw. Wenn ich ein wenig suche, denke ich, dass ein Komparator das ist, was ich brauche (ich weiß nur, dass er ein Logiksignal liefert, das darauf basiert, welche Eingangsspannung höher ist). Kann ich nur den Komparator für die 3,4-Volt-LED verwenden und über den unten angegebenen Link erreichen, was ich brauche? http://www.instructables.com/id/Li-Ion-battery-level-indicator/

Nur ein Vorschlag. Ich würde eine Schaltung verwenden, die (mit einer kleinen LED) anzeigt, wenn die Batteriespannung "gut" ist, und die Batterie trennen, wenn die Batteriespannung "niedrig" ist. Andernfalls wird Ihre Batterieanzeige Ihre Batterie entladen, wenn sie bereits schwach ist, was möglicherweise eine dauerhafte Beschädigung der Batterie verursacht und möglicherweise das Aufladen der Batterie gefährlich macht.

Antworten (2)

Ein Regler ist eine gute, einfache Idee; vor allem, wenn Sie bereits eine geregelte Spannung (Abwärtswandler oder ähnliches) haben. Wenn dies der Fall ist, können Sie dies als Schwellenspannung verwenden und die Batteriespannung einfach entsprechend herunterskalieren.

Wenn nicht, müssen Sie eine kleine Schaltung bauen, die eine von der Batteriespannung unabhängige Spannung erzeugt: Die einfachste Lösung ist die Verwendung einer Zenerdiode in Sperrrichtung (und eines Strombegrenzungswiderstands).

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Stellen Sie sicher, dass Sie die Werte für Ihr spezifisches Design berechnen. Es gibt auch verschiedene Arten von Komparatorausgängen, vielleicht müssen Sie die LED anders ansteuern. Sie können den Wert des Spannungsteilers bestimmen, indem Sie berücksichtigen, dass die Spannung am negativen Eingang gleich der Schwellenspannung (am positiven Eingang) sein muss. Wenn ich Sie richtig verstanden habe, möchten Sie, dass die LED bei Batteriespannungen unter 3,3 V (V_th) eingeschaltet wird. das heißt, Sie rechnen

v T H R e S H Ö l D ∗ R 3 R 2 + R 3 = v @ ich N v e R T ich N G
wo Sie R3 willkürlich wählen, um einen vernünftigen Widerstand zu haben (basierend darauf, wie viel Strom es ziehen würde) und Ihre willkürliche Wahl v T H von 3,3 V.

Erwägen Sie die Verwendung von zwei Komparatoren, damit Sie zwei Schwellenwerte haben können. Wenn Sie ein einzelnes Paket mit zwei Komparatoren verwenden, nimmt dies kaum mehr Platz ein.

Denken Sie daran, dass diese Schaltung die Batterie immer durch R2 + R3 entleert. Dies könnte sich hier auch bei sehr großen Widerständen auf die Batterielebensdauer auswirken. Ich habe tatsächlich ein Produkt gesehen, das die angeschlossene Batterie innerhalb von 6 Monaten entladen hat, selbst wenn Sie es nie eingeschaltet haben, weil ein Spannungsteiler zur Erkennung eines niedrigen Batteriestands verwendet wird.
Der Akku hat bei voller Ladung 4,2 Volt. Ich brauche eine Schwelle von 3,3 Volt und würde daher eine 3,3-Volt-Zenerdiode verwenden. Da der negative Eingang auch die 3,3 Volt bekommen soll, würde ich R2 und R3 so verwenden, dass R3/R2=33/9. Da jedoch das Potenzial an der Batterie mit der Zeit abfällt (R2 und R3 bleiben unverändert), ist das Potenzial am negativen Eingang nicht gleich dem am positiven Eingang (3,3 V) und daher würde die LED nicht signifikant aufleuchten Abfall des Batteriepotentials, bevor es 3,3 Volt erreicht?
@ user20962 Sie müssen die gleiche Argumentation anstellen, aber mit der Spannung, die Sie als Schwellenwert für das Einschalten der LED wünschen, nicht mit der maximalen Spannung der Batterie. Die Folge ist natürlich, dass die LED bei jeder größeren Spannung aus und bei jeder kleineren Spannung an ist. V_th * R3 / (R2+R3) = V_ref
@caconyrn Ich bin mir nicht sicher, ob ich das vollständig verstehe. Bitte helft mir hier ein wenig. Für welche Spannung der Batterie sollte die Spannung am negativen Eingang des Operationsverstärkers gleich der am positiven Eingang sein?
@ user2062 Ich habe meine Antwort mit einem Beispiel bearbeitet, ich hoffe, das hilft.
@caconyrn Das hat mir wirklich geholfen zu verstehen. Vielen Dank.

Einfachste „Batterie leer“-Anzeige für eine 3,7-Volt-Lithium-Ionen-Batterie?

Ich glaube nicht, dass Sie einfacher werden können als diese Schaltung ...

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Hier ist das Datenblatt für den gezeigten Chip, obwohl es viele Unterspannungserkennungschips von zahlreichen Anbietern gibt ...

https://www.microsemi.com/document-portal/doc_view/11145-sg3546-datasheet

Beachten Sie, dass die Batterie offensichtlich noch genug Spannung haben muss, um die LED zum Leuchten zu bringen, um etwas zu sehen, also wählen Sie eine LED mit einem geringen Vorwärtsabfall ( rot ist eine gute Wahl ).

Im Moment ist SG3546 nicht erhältlich :( Keine ähnlichen ICs verfügbar.
@KarlSimmons Es gibt viele ähnliche Chips, zum Beispiel digikey.com/en/products/detail/rohm-semiconductor/BD48K33G-TL/… . Sie können nach Dingen wie „Voltage Supervisor“ und „Voltage Reset Controller“ suchen.
Einfachste „Batterie-schwach“-Anzeige für eine 3,7-Volt-Lithium-Ionen-Batterie
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