ساخت مدار مانیتور سطح ولتاژ باتری

در پروژه هایی که تغذیه آنها توسط باتری تامین می‌شود، مانیتور کردن وضعیت شارژ باتری ضروری است. در این آموزش روش ساخت مدار مانیتور سطح ولتاژ باتری نیز مورد بررسی قرار می‌گیرد. این مدار شامل یک نشانگر LED برای نشان دادن وضعیت باتری است. در صورتیکه سطح ولتاژ باتری بالاتر از سطح تنظیم شده باشد، چشمک می‌زند.

تجهیزات مورد نیاز برای ساخت این مدار شامل موارد زیر است:

• آی سی آپ امپ LM358 (دو عدد)
• مقاومت 10 کیلو اهم (یک عدد)
• مقاومت 220 اهم (یک عدد )
• پتانسیومتر 10 کیلو اهم (چهار عدد)
• برد بورد
• باتری 9 ولت
• نشانگر LED  (چهار عدد)

آی‌سی  آپ امپ LM358

LM358 یک تقویت کننده عملیاتی نویز پایین است که دارای دو آپ امپ در یک تراشه واحد است. این آپ امپ یکی از متداول‌ترین تقویت کننده ها‌در مدارات پایه الکترونیک است که می‌تواند در بسیاری از کاربردها از جمله انتگرال‌گیر ، تقویت کننده ، مشتقگیر و ... استفاده شود.

دیاگرام مدار مانیتور سطح ولتاژ باتری

در این مدار مانیتور سطح ولتاژ باتری برای مقایسه ولتاژها از 4 آی سی آپ امپ LM358 استفاده شده است. از آپ امپ در حالت تقویت کننده مستقیم  (non-inverting) استفاده می‌شود و پتانسیومتر به ورودی منفی آن متصل می‌شود. ورودی منفی همه مقایسه کننده‌ها به یکدیگر وصل می‌شوند. چهارLED سبز رنگ به منظور نشان دادن وضعیت باتری به خروجی آپ امپ‌ها از طریق مقاومت 220 اهم متصل شده است. یک باتری یا آداپتور 9 ولت برای تغذیه مدار استفاده شده است.

شیوه عملکرد

در اینجا با استفاده از پتانسیومتر مقادیر ولتاژ مرجع برای هر آپ امپ تعیین شده است. برای آپ امپ اول، ولتاژ مرجع روی 8.0 ولت ، برای آپ امپ دوم روی 7.0 ولت ، برای سومی روی 6.0 ولت و برای آخرین روی 5.0 ولت تنظیم شده است.

طرز کار این مدار بسیار ساده است. هنگامی که  باتری به ورودی مثبت آپ امپ ها متصل شود LED ها بسته به میزان ولتاژ باتری می درخشند.

اگر ولتاژ تست باتری از 8.0 ولت بیشتر باشد ، هر چهار LED روشن خواهند شد. این بدان معنی است که میزان شارژ باتری مناسب است و در وضعیت خوبی قرار دارد.

 اگر ولتاژ باتری بیشتر از 7.0 ولت و کمتر از 8.0 ولت شود، سه LED آخر روشن شده و LED اول خاموش می‌شود.

این بدان معنی است که میزان شارژ باتری است. اگر ولتاژ باتری بیشتر از 6.0 ولت و کمتر از 7.0 ولت باشد، دو LED اول خاموش شده و دو LED آخر روشن می‌شوند. اگر ولتاژ باتری بیشتر از 5.0 ولت باشد و کمتر از 6.0 ولت باشد سه LED خاموش و آخرین LED روشن می‌شود. این بدان معنی است که شارژ باتری کم است. و در آخر اگر ولتاژ باتری کمتر از 5 ولت باشد ، هیچ کدام ازLED ها نمی‌درخشد. این بدان معناست که ولتاژ باتری زیر 5 ولت است و باتری دشارژ شده است. برای تست این پروژه یک پتانسیومتر اضافی برای تغییر ولتاژ باتری استفاده شده است. دیاگرام مدار یآن در شکل زیر نشان داده شده است.