ポストでは、接続された負荷によるバッテリ電力使用量を監視し、バッテリのおおよその残りバックアップ時間を推定するためのバッテリバックアップ時間インジケータ回路について説明しています。このアイデアは、MehranManzoor氏から要求されました。

回路の目的と要件

コンピュータのUPS（またはバッテリー）のバックアップの残り時間を表示する回路が必要です。これは、バックアップの時間を簡単に示します。
電気を使わずに仕事をし、仕事の時間を知りながら、コンピューターに使用されます。
時間は7セグメントディスプレイの助けを借りて表示されます。

4つのLEDバックアップインジケータを使用

7セグメントLEDディスプレイは回路を非常に複雑にする可能性があるため、4つのLEDインジケーターを使用して設計を実装しようとします。これは、別のLEDを追加することで簡単に8つのLEDにアップグレードできます。 LM324コンパレータステージ

特定の負荷を操作するためにバッテリー操作が必要な場合は常に、バッテリーのバックアップ時間を知ることがシステムの重要な要素になります。

ただし、バックアップ時間インジケーターは、ほとんどの場合でも提供されません。高度なバッテリー充電器ユニット、これにより、ユーザーは関連するバッテリー内の残りのバックアップ電力を認識できなくなります。このような困難な状況では、ユーザーは試行錯誤の方法で完全な放電時間を推測するだけです。

ここで紹介するバッテリバックアップ時間インジケータ回路の設計は、ユーザーがバックアップ時間とバッテリに接続された負荷の消費状況を継続的に監視できるように、上記の要件を満たすように設計されています。

回路図

回路動作

上の図を参照すると、提案された実装のいくつかの段階で構成される設計を見ることができます。

デザインの左側は、 4LEDバッテリーステータスインジケーター回路オペアンプLM324を使用し、右側はシーケンシャルLEDドット/バーモードドライバICであるICLM3915の周囲に構成されています。

ＩＣＬＭ３２４からのオペアンプは、ＩＣＬＭ３９１５の出力から導出された反転入力電圧レベルを参照して、バッテリの電圧レベルを検出するためのコンパレータとして配線されている。

“GPSナビゲーションシステムはどのように機能しますか ”

12Vバッテリーの場合、P1は約11Vで白色LEDをアクティブにするように設定され、P2は約12Vで黄色LEDをアクティブにするように設定され、P3は約13Vで緑色LEDを点灯するように設定され、同様にP4はスイッチをオンにするように調整されます。約14Vの赤色LED。

これは、12Vバッテリーのフル充電レベルである14Vで、すべてのLEDが点灯したままになると予想できることを意味します。

プリセットの設定

上記のプリセットの設定は、LM3915のピン＃1がアクティブ状態にある状況で達成される電圧レベルを参照して行われます。

ピン＃1はIC LM3915の最初の出力ピンであり、ピン＃5の最小電圧を基準にしてアクティブ状態に設定されます。つまり、ピン＃5の電圧が増加すると、アクティブ化のシーケンスはそれに応じてシフトされます。ピン＃1を次のピン＃18に、次にピン＃17に、というように、最後にICの最後のピン配置であるピン＃10に到達します。これは、ピン＃5で到達した最大電圧検出範囲を示します。

上記のアクションは、指示されたピン配置の両端で対応して増加する電圧降下を生成するために適切に選択された直列接続ダイオードとツェナーダイオードにより、ピン＃1からピン＃10まで変化する（増加する）基準レベルをアクティブにします。これらの電圧降下は、ピン＃1からピン＃10の両端でそれぞれ0.6V〜5.7Vになると予想されます。

上記のシーケンスの過程で、ピン配置のアクティブ化は1つのピンから次のピンにジャンプします。つまり、検出の任意の瞬間に1つのピン配置のみがアクティブのままになります（この状態ではピン＃9が接続されていないか開いていることを確認してください）

ピン＃5はRxに接続されているのがわかりますこれは電流検出抵抗器ですこれは、負荷の負およびバッテリーの負と直列に接続されています。

したがって、負荷消費量に相当するRx全体で小さな電位差が発生し、負荷消費量が増加するにつれて増加します。

負荷消費に応じて、LM3915の対応する出力ピンの1つがアクティブになり（ロジックロー）、これにより、すべてのLM324オペアンプ反転ピンの瞬時基準電圧レベルが設定されます。

オペアンプに接続されたLEDは、バッテリの電圧を負荷電流を基準にして、つまりLM3915出力ピンのアクティブ化に対して達成された基準レベル情報と比較することによって点灯します。

これは、opampsが負荷による使用量に関してバッテリーの推定電力を大まかに計算し、LED照明を通して同じことを示すのに役立ちます。

消費量が増えると、それに応じてLEDがシャットダウンし、負荷による使用量が増え、それに応じてバッテリーに残っているバックアップ時間が短くなります。

逆に、負荷の消費電力が最小限の場合、オペアンプは、関連するLEDの点灯により、LM3915出力ピンから比較的低い基準電圧レベルを取得して、バッテリーバックアップ時間が長くなることを示します。