정밀 배터리 용량 테스터 회로 – 백업 시간 테스터

문제를 제거하기 위해 도구를 사용해보십시오





다음 기사에서 설명하는 정확한 배터리 용량 테스터 회로는 모든 충전식 배터리의 최대 백업 용량을 실시간으로 테스트하는 데 사용할 수 있습니다.

티모시 존



기본 사상

회로는 전압이 과방 전 값에 도달 할 때까지 테스트중인 완전히 충전 된 배터리를 정전류를 통해 실제로 방전함으로써 작동합니다.

이 시점에서 회로 자동으로 차단 연결된 쿼츠 시계는 배터리가 백업을 제공 한 경과 시간을 제공합니다. 시계의이 경과 시간은 설정된 방전 전류에 대한 배터리의 정확한 용량을 사용자에게 알려줍니다.



이제 다음 사항을 사용하여 제안 된 배터리 용량 etster 회로의 자세한 작동을 알아 보겠습니다.

디자인 제공 : Elektor Electronics

회로의 주요 단계

배터리 백업 시간 테스터의 위 회로도를 참조하면 설계는 3 단계로 나눌 수 있습니다.

  • IC1b를 사용한 정전류 방전 단계
  • IC1a를 사용한 심방 전 차단 단계
  • 외부 1.5V 석영 클록 공급 차단

단일 이중 연산 증폭기 IC LM358은 정전류 방전 및 심방 전 차단 프로세스를 모두 구현하는 데 사용됩니다.

IC의 두 연산 증폭기는 모두 컴 파터로 구성됩니다.

비교기 연산 증폭기 IC1b는 배터리 용 정밀 정전류 방전 컨트롤러처럼 작동합니다.

정전류 배터리 방전이 작동하는 방법

저항 R8 ~ R17 형태의 더미 방전 부하는 MOSFET 소스 단자와 접지선 사이에 연결됩니다.

선호하는 방전 전류에 따라 이러한 병렬 저항기 뱅크에서 등가 전압 강하가 발생합니다.

이 전압 강하가 기록되고, 프리셋 P1을 통해 IC1b 연산 증폭기의 비 반전 입력에서 정확히 동일한 전위가 조정됩니다.

이제 저항기 양단의 전압 강하가이 설정 값보다 낮은 한 연산 증폭기 출력은 계속 높게 유지되고 MOSFET은 계속 켜져있는 상태로 유지되어 선호하는 정전류 속도로 배터리를 방전합니다.

그러나 어떤 이유로 인해 전류가 증가하는 경향이 있다고 가정하면 저항 뱅크 양단의 전압 강하도 증가하여 IC1b의 반전 핀 2의 전위가 비 반전 핀 3을 넘어갑니다. 이는 즉시 연산 증폭기의 출력을 0V로 전환하여 MOSFET을 끕니다.

MOSFET이 꺼지면 저항기 양단의 전압도 순간적으로 떨어지고 연산 증폭기는 MOSFET을 다시 켜고이 ON / OFF주기는 빠른 속도로 계속되어 정전류 방전이 미리 정해진 시간에서 완벽하게 유지되도록합니다. 수평.

정전류 저항을 계산하는 방법

MOSFET T1의 소스 단자에 연결된 병렬 저항 뱅크는 배터리의 정전류 방전 부하를 결정합니다.

이는 배터리가 정기적으로 작동하는 동안받을 수있는 실제 부하 및 방전 속도를 모방합니다.

만약 납축 전지 사용하면 이상적인 방전율이 Ah 값의 10 %라는 것을 알 수 있습니다. 50Ah 배터리가 있다고 가정하면 방전 속도는 5A 여야합니다. 배터리는 더 높은 속도로도 방전 될 수 있지만 배터리 수명에 심각한 영향을 미칠 수 있으므로 5 암페어가 이상적인 선호도가됩니다.

이제 5A 전류의 경우 5A 전류에 응답하여 자체적으로 약 0.5V가 될 수 있도록 저항 값을 설정해야합니다.

이것은 Ohms 법칙을 통해 빠르게 평가할 수 있습니다.

R = V / I = 0.5 / 5 = 0.1 옴

병렬로 10 개의 저항이 있으므로 각 저항의 값은 0.1 x 10 = 1 Ohm이됩니다.

와트는 0.5 x 5 = 2. 5 와트로 계산할 수 있습니다.

10 개의 저항이 병렬로 연결되어 있으므로 각 저항의 와트는 = 2.5 / 10 = 0.25 와트 또는 단순히 1/4 와트가 될 수 있습니다. 그러나 정확한 작동을 보장하기 위해 각 저항의 와트를 1/2 와트로 늘릴 수 있습니다.

심방 전 차단 설정 방법

배터리 백업을위한 최저 전압 임계 값을 결정하는 깊은 방전 차단은 연산 증폭기 IC1a에 의해 처리됩니다.

다음과 같은 방식으로 설정할 수 있습니다.

12V 납축 배터리의 최저 방전 수준을 10V라고 가정 해 보겠습니다. 사전 설정 P2는 K1 커넥터의 전압이 정확한 10V를 생성하도록 설정됩니다.

이것은 연산 증폭기의 반전 핀 2가 이제 정확한 10V 기준으로 설정되었음을 의미합니다.

이제 처음에는 배터리 전압이이 10V 레벨 이상이되어 pin3 비 반전 입력 핀이 pin2보다 높아집니다. 이로 인해 IC1a의 출력이 높아져 릴레이를 켤 수 있습니다.

이것은 차례로 방전 프로세스를 위해 배터리 전압이 MOSFET에 도달하도록 허용합니다.

마지막으로 배터리가 10V 표시 아래로 방전되면 IC1a의 핀 3 전위가 핀 2보다 높아져 출력이 0이되고 릴레이가 꺼집니다. 배터리가 차단되고 더 이상 방전되지 않습니다.

경과 된 백업 시간을 측정하는 방법

배터리가 완전 방전 수준에 도달하는 데 걸리는 시간과 관련하여 배터리 용량을 시각적으로 측정하려면 시작부터 배터리가 완전 방전에 도달 할 때까지 경과 된 시간을 표시하는 시간 표시기가 있어야합니다. 수평.

이것은 일반 석영 벽시계를 연결하여 간단히 구현할 수 있습니다. 1.5V 배터리 제거되었습니다.

먼저 시계에서 1.5V 배터리를 제거한 다음 배터리 단자를 올바른 극성으로 K4 커넥터 지점에 연결합니다.

다음으로, 시계는 12 0 시계로 조정됩니다.

이제 회로가 시작되면 두 번째 릴레이 접점 쌍이 R7 / D2 접합부에서 클록까지 1.5V DC를 연결합니다.

이것은 배터리 방전 과정의 경과 시간을 표시 할 수 있도록 쿼츠 시계에 전원을 공급합니다.

마지막으로 배터리가 완전 방전되면 릴레이가 토글되고 시계의 전원을 차단합니다. 시계의 시간이 고정되어 정확한 배터리 용량 또는 배터리의 실제 백업 시간을 기록합니다.

테스트 절차

배터리 용량 테스터의 조립이 완료되면 다음 액세서리를 K1에서 K4까지 다양한 커넥터에 연결해야합니다.

K1은 P2 조정을 통해 심방 전 전압 레벨을 설정하기 위해 전압계와 연결되어야합니다.

K2는 전류계와 연결하여 배터리의 정전류 방전을 확인할 수 있지만 이것은 선택 사항입니다. 전류계가 K2에서 사용되지 않는 경우 K2 포인트를 가로 질러 와이어 링크를 추가해야합니다.

테스트중인 배터리는 올바른 극성으로 K3에 연결되어야합니다.

마지막으로 쿼츠 시계의 배터리 단자는 이전 섹션에서 설명한대로 K4에 연결되어야합니다.

위의 항목이 적절하게 통합되고 이전 설명에 따라 P1 / P2 사전 설정이 설정되면 스위치 S1을 눌러 배터리 용량 테스트 프로세스를 초기화 할 수 있습니다.

전류계가 연결되면 MOSFET 소스 저항에 의해 설정된 정확한 정전류 방전을 즉시 표시하기 시작하고 쿼츠 시계가 배터리의 경과 시간을 기록하기 시작합니다.




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