12和24伏电池低功率LED电压表

来源 solorb
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发布时间 2014-02-15

这是一种可以在12伏和24伏电池运行的替代能源系统中使用的一个低功率电压电路。电压表是扩大规模型,用于12伏电池时测量电压的范围在10至16伏,用于24伏电池时测量范围在22至32伏。12V工作时功耗约160mW,24V工作时功耗可低至14mW。

12和24伏电池低功率LED电压表

电路可以设置为读取跨越多种上部和下部的电压相等的步骤。该仪器通过在低占空比闪烁模式,LED指示灯仅短暂点亮,重复周期2秒,减少电量消耗。该电路也可切换到高功率模式下,LED保持常亮。

不同颜色的LED可以被用于电压电平的指标,这使得电池状态在黑暗中可以被读取。LED的颜色可自行搭配,例如全部使用蓝色发光二极管,或者每两个使用各自的红色、琥珀色、黄色、绿色和蓝色LED形成好看的彩虹,或者使用便宜和常见的红色发光二极管也可以。如果电路是在阳光下使用,应该使用超高亮LED灯,但即使是那样也可能难以看清,需要做一些必要的遮阳处理。

典型应用包括便携式电池监控供电系统和室内壁挂式家用发电系统电量指示灯。该电路用CMOS ICM7555定时器或更常见的双极型555定时器都可以。但使用在小电池系统7555定时器将提供更有效的操作。

规格

7555定时器(12V) 555定时器(12V) 7555定时器(24V) 555定时器(24V)
空载电流:0.34毫安 6.1毫安 6.3毫安 24毫安
LED ON电流:18毫安 22毫安 12毫安 28毫安
平均电流:1.2毫安 6.9毫安 6.6毫安 24毫安
一般功率:14MW  83mw  160MW  580MW
占空比:约5%
闪烁频率:约0.5HZ
工作电压:10V - 20V(12伏型号) 20V - 35V(24伏型号)
标称量程:10.5V到15V(步阶0.5V) 22V到31V(1V步阶)

校准

需要有一个可调节的直流稳压电源和一个精确的电压表来执行校准。请按照以下说明为12V版本的电路校准。

接通开关S1,使得LED常亮。校准的第一步骤包括设置U2的参考电压。连接外部电压表跨接在U2引脚6和4,调整VR2使读数为1.2伏。调节VR1和VR3在居中位置。在这个阶段,你应该决定你想要的电压表的读数范围。我能调整电路来读取10.5V到15V之间0.5V步阶,以及10.5V和13.2V之间0.3V步阶。在这个例子中,该电路将被设置为使用一个10.5到15V的范围。结束点之间的跨度为4.5V。

从9V调整电源15V,看看电表读数,它可能无法读取,直到所有的电位接近正确的范围内,如果是这样的话,请将电源12V和调整VR3直到之一中心LED亮起。调整电源,直到第一个指示灯刚亮,测量该电压。调整供给,直到最后一个LED刚刚点亮,测量其电压和减去所述第一电压,这是跨度。调节VR1和重复前面的调整,直到跨度为4.5V。现在设置的电压为10.5V,调整VR3直到最低的LED刚刚开启。VR1和VR3进行交互,因此可能需要进行调整了几次得到它完美。

校准24伏版本的电压表,具有可调节到大约30V的可变电源是必要的。为实现更高的电压可调电源的一个好方法是将已充电的12V电池串联一个较低的电压可变电源。与往常一样,当与高电流源,如电池连接时,应该连接保险丝并绝缘外露的接头。

使用

连接合适的电压表电路跨越12或24伏电池,并观察闪烁的LED的电池电压指示。启动开关S1使LED常亮。如果电压高于最高测量范围,最高的LED将保持常亮。如果电压低于最低值,所有的LED将保持关闭。该电路的原型版已经在连续使用超过7年,该设计已经通过了时间的考验。

配件

U1:ICM7555 CMOS定时器IC
U2:LM3914N LED电压表
U3:7812 12伏稳压
Q1:2N3904型硅NPN晶体管
D1:1N4148型硅开关二极管
LED1-LED10:红,黄,琥珀色,绿色和蓝色LED中的任何安排,见文。
C1:1.0UF电容器,可以使用电解电容。
C2:0.001UF陶瓷片电容
C3:10uF的电解电容
C4:0.1uF陶瓷电容器
R1:47K 1/4W电阻
R2:2M 1/4W电阻
R3:22K 1/4W电阻
R4:4.7K 1/4W电阻
R5: 1.2K 1/4W电阻
R6:15K 1/4W电阻
R7:330欧姆1/2W电阻
VR1,VR3:5K微调电位器,10转
VR2:200欧姆微调电位器,10转
F1:1/2安培直流快速熔丝
S1:微型开关或按钮开关

标签: 电压表
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