Blog  /  Įtampos stebėjimo grandinės: Visapusiška apžvalga

Įtampos stebėjimo grandinės: Visapusiška apžvalga

Įtampos monitoriai reikalingi norint patikrinti įtampos lygį įvairiose grandinėse. Jie veikia lygindami analoginį įtampos signalą su kitu arba su etalonine įtampa ir nustatydami, kuri įtampa yra didesnė. Įtampos stebėjimo grandinės naudingos įvairiuose gaminiuose, o įtampos komparatorių galite naudoti net asmeniniame projekte. Todėl šiame straipsnyje siekiama panaudoti įvairius pavyzdžius, kad geriau suprastumėte įtampos stebėjimo grandines.

1. LM339 akumuliatoriaus įtampos stebėjimo grandinėje

LM339 įtampos komparatoriaus integrinis grandynas yra 14 kontaktų optinis stiprintuvas, kuris gali veikti su didžiausiu stiprinimu. Kadangi tai yra žemos įtampos integrinis grandynas, jis gali stebėti baterijų įtampas ir padėti aptikti problemas realiuoju laiku. 

Norėdami išnagrinėti, kaip jis veikia akumuliatoriaus įtampos stebėjimo grandinėje, turite:

reikia: 2, 1K rezistorių

1N5233 Zenerio diodo 6 V

5K potenciometro

Buzerio

LM339 komparatoriaus grandinės

1 ŠVIESOS DIODAS

9 V baterija

LM339 akumuliatoriaus įtampos stebėjimo grandinėje

Šioje grandinėje įtampa tekės per potenciometrą į integrinį grandyną per jo neinvertuojantį gnybtą, t. y. 5 kontaktinį išvadą.

Tada rezistorius (R1) apriboja srovės tekėjimą į Zenerio diodą per 4 kaištį, t. y. invertuojantį gnybtą.

Atminkite, kad Zenerio diode yra etaloninė įtampa, o integrinis grandynas palygins įeinančias įtampas, kad nustatytų savo išėjimo įtampą.

IC nustato savo išėjimo įtampą lygindamas pradinę (V1) ir antrinę (V2) įtampas. Todėl, jei V1>V2, integrinis grandynas išves Vcc signalą; tačiau jei V1<V2, bus GND.

Pakartokime, jei pradinė įtampa viršija 6 V, tuomet komparatoriaus išėjimas bus aukštos būsenos. Todėl garsinis signalas ir šviesos diodų indikatoriai nerodys, nes jų gnybtai bus prijungti tik prie teigiamos įtampos.

Tačiau kai įeinanti įtampa bus mažesnė nei 6 V, pasigirs garsinis signalas ir užsidegs šviesos diodas.

Be to, rezistoriaus (R2) paskirtis - reguliuoti į garsinį indikatorių einančią įtampą. Potenciometru galite reguliuoti grandinės įtampos lygį ir jautrumą.

2. LM324 integrinio grandyno naudojimas 4 šviesos diodų stebėjimo grandinėje

LM324 tinka šiai grandinei, nes tai vienas keturių stiprintuvų paketas. Jis taip pat gali atlaikyti didesnes įtampas nei kiti komparatoriai.

Norint palengvinti grandinės veikimą, reikia:

 rezistorių

10K potenciometro

Zenerio diodo (3,3 V)

4 šviesos diodų 

 10K išankstinių nustatymų

LM324 integrinis grandynas (A1-A4)

Įtampos stebėjimo grandinės

LM324 yra 4 šviesos diodų stebėjimo grandinė

Šioje grandinėje visi op-amp invertuojantys kaiščiai prijungti prie tam tikros įtampos iš Zenerio diodo. Rezistoriai lemia, kuri įtampa eina į kurį optinį stiprintuvą.

Be to, neinvertuojantys optinio stiprintuvo kaiščiai veikia kaip jutikliai ir baigiasi ties kintamaisiais rezistoriais.

Norėdami sureguliuoti įtampos slenksčius, užtikrinkite, kad slankiklio svirtis būtų nukreipta į įžeminimo gnybtą, kad neinvertuojantys kaiščiai turėtų 0 potencialą.

Tada naudokite reguliuojamą maitinimo šaltinį, kad kaip pradinę maitinimo įtampą įjungtumėte žemiausio lygio įtampą. Tuo metu reguliuokite P1, kol užsidegs baltas šviesos diodas.

Tada prijunkite antrąjį įtampos lygį, kurį norite stebėti, ir reguliuokite P2, kol užsidegs geltonas šviesos diodas. Tą pačią procedūrą atlikite ir su P3 bei P4 išankstiniais nustatymais ir juos visus užplombuokite.

Atlikus pirmiau nurodytą nustatymą grandinė bus įjungta taškiniu režimu. Ją galite pakeisti į stulpelinės diagramos režimą, atjungę visų šviesos diodų katodus ir susieję juos su ŽEMĖJIMU.

Lyginant akumuliatoriaus įtampą ir atskaitos įtampą iš kiekvieno komparatoriaus išėjimo gaunama grandinės išėjimo įtampa.

Etaloninė įtampa gaunama iš Zenerio diodo, prijungto prie šališkumo rezistoriaus R1.

Tinka 5-6 įtampos, nes Zenerio diodai pasižymi didžiausiu šiluminiu stabilumu šiuose diapazonuose.

Atkreipkite dėmesį, kad visų šviesos diodų katodai turi būti prijungti prie ŽEMĖS linijos.

3. LM3915 įtampos reguliavimo grandinėje

Ši grandinė yra dešimties žingsnių funkcija, leidžianti nustatyti tikslų akumuliatoriaus įtampos lygį įkrovimo metu.

Maitinimo įtampa šioje grandinėje gali svyruoti nuo 1 iki 35 V, o mūsų grandinėje naudosime 12 V akumuliatorių.

Šiai grandinei reikės:

10 šviesos diodų

LM3915 MIKROSCHEMOS

tranzistoriaus 

3 V pastovios įtampos Zenerio diodo

rezistorių 

LM3195 - 1O žingsnių reguliavimo grandinė

 Šioje grandinėje tranzistorius yra emiterio pasekėjas, skirstantis didelę srovę, o Zenerio diodas skirsto pastovią 3 V įtampą.

Tokia sąranka reikalinga tam, kad šviesos diodai iš įtampos bėgių nesuvarvintų pernelyg didelės srovės ir savo ruožtu neperkaitintų integrinio grandyno.

Įtampa taip pat patenka į integrinį grandyną per 5 kontaktinį išvadą, perėjus per įtampos daliklį, kurį sudaro 10K rezistorius ir išankstinis nustatymas. 

IC išvesties galuose esantys šviesos diodai duoda reikiamus parodymus.

Norėdami sukalibruoti šviesos diodų įtampos stebėjimo grandinę, padalykite visą įėjimo įtampą iš 10. Taip galėsite nustatyti tinkamą įėjimo greitį, kad užsidegtų šviesos diodų indikatoriai.

Pavyzdžiui, jei visiškos įkrovos įtampos lygis yra 12 V, įėjimo įtampą didinsite 1,2 V, kol galiausiai užsidegs visi šviesos diodai.

4. Automobilio akumuliatoriaus įtampos stebėjimo grandinė

Pirmiau aprašyta strategija taip pat taikoma kuriant automobilio akumuliatoriaus įtampos stebėjimo grandinę. Tam jums reikės:

3,3 V Zenerio diodo

Šviesos diodų 

rezistorių

LM324 INTEGRINIO GRANDYNO

garsinio signalo

Įtampos stebėjimo grandinės

Automobilio akumuliatoriaus įtampos stebėjimo grandinė su LM324

Šioje grandinėje Zenerio diodo įtampa gali svyruoti tarp 3,3 V, bet neturėtų viršyti 6 V. R2-R6 rezistoriai reguliuoja įtampą į neinvertuojančius LM324 gnybtus.

Akumuliatoriaus įtampos stebėsenos šviesos diodui galite naudoti 1K iš anksto nustatytus arba fiksuotus rezistorius.

Šviesos diodai rodys priklausomai nuo kintamosios įtampos lygio iš neinvertuojančių integrinio grandyno gnybtų. Taigi aukšta įtampa komparatorių išėjime turės įtakos atitinkamiems šviesos diodams rodyti.

Pavyzdžiui, mūsų grandinėje šviesos diodai šviečia esant tokioms sąlygoms:

Pirmasis indikatorius užsidegs esant 11 V akumuliatoriui.

Pirmasis ir antrasis indikatoriai šviečia su 12 V akumuliatoriumi

Pirmasis, antrasis ir trečiasis indikatoriai rodys esant 13 V akumuliatoriui

Visi šviesos diodai rodys esant 14 V akumuliatoriui.

Toliau pateikiame vaizdo įrašą apie kitus LM324 integrinio grandyno taikymus.

Išvada

Tikimės, kad dabar supratote, kaip veikia monitoriaus įtampos grandinės skirtingais parametrais. Įvairūs monitoriai padeda supaprastinti energijos stebėseną, o jūsų pasirinktas integrinis grandynas turės įtakos energijos sąnaudoms. Todėl apsvarstykite galimybę pasirinkti tinkamą integrinį grandyną, kuris atitiktų jūsų poreikius ir sudarytų veiksmingą prietaisą. Taip pat galite kreiptis į mus, jei turite klausimų, rūpesčių ar komplimentų.