如何設計電池充電指示電路？

電池充電指示電路是高效使用鋰電池非常有用的模塊。這些指示器通常測量電池中的電壓，并通過打開任何適當的LED來指示充電。但是，您不必購買這些模塊之一即可有效地使用鋰電池。事實上，你可以用最少的組件和很少的汗水來構建一個。

鋰電池：

鋰電池被證明是非常有用的電源，但為了獲得持久的性能，您需要仔細查看關鍵參數。鋰電池的使用方式應始終為電池充電前剩余 20%

的電量。如果不這樣做可能會導致電池沒電，所以現在您已經知道知道電池中的電量對于保持電池存活是非常必要的。讓我們設計一個簡單的電路來了解電池中的電荷百分比。

我將以12V鋰電池為例，電池充電指示電路的設計說明如下?，F在，對于典型的12V電池，各種充電水平下的電壓將為

您可以在制造商的數據表中找到這些詳細信息，幾乎所有 12V 電池都具有相同的特性，但數據表始終值得尋找。

電池充電指示燈設計：

工作和計算：

測量到相應電荷水平的電壓構成了上述電路非常重要的參考。為了便于理解，讓我們逐步分析電路。最初將用于充電測試的電池連接到電路。連接后，使用1N4733A、5.1V、1W齊納二極管以及控制流經齊納二極管的串聯電阻R1來調節(jié)電壓。因此，我們從電池獲得了大約5.1V的穩(wěn)定輸出電壓。

四通道運算放大器 IC LM324 用作充電指示 LED 的比較器或激活器。我們使用帶藍色 LED 的 U1：A 表示 100% 指示，U1：B

帶綠色表示 75%，U1：C 帶黃色表示 50% 和 U1：D紅色表示充電水平的 25%。使用LED的狀態(tài)確定電池的充電水平。

下一步是固定每個充電水平的基準電壓100%，75%，50%和25%。為了固定這些電荷水平的基準電壓，使用電阻R2，R3，R4，R5和R6構建一個簡單的分壓器。從這些分壓器獲得的電壓反過來將基準電壓饋送到各個運算放大器U1：A，U1：B.。.U1：D.固定U1：A基準電壓的計算如下

Vout = （R3+R4+R5+R6） * Vin / （R2+R3+R4+R5+R6） – 分壓器公式

= 15K * 5.1V / 17K

= 4.5V

因此，100%電池充電的基準電壓固定為4.5V。為了固定75%的電池電量，分壓器方程的形式為：

Vout = （R4+R5+R6） * Vin / （R2+R3+R4+R5+R6）

= 14K * 5.1 / 17K

= 4.2 V

4.2V 是運算放大器 U1：B 的基準電壓，用于 75% 的電池電量指示。重復上述步驟，U3：C 的 9% 為 50.1V，U3：D 的 6% 為

25.1V。現在，我們已將運算放大器的 U1：A 基準電壓固定為 U1：D用于 100% 至 25% 充電指示。

接下來，我們設置了一個由R7和R9組成的分壓器來測量電池電壓并將其饋送到所有運算放大器的“-”輸入端?，F在讓我們考慮一下我們從數據表中獲得的四個電壓級別?，F在，當電池電壓為13.5時，運算放大器的輸入電壓將為

輸出電壓 = 13.5 * R9/ （R9 + R7）

= 4.517V

現在這個電壓大于固定參考電壓4.5，用于100%的電池充電。因此，U1：A 的輸出變低，藍色 LED 亮起，表示電池中有 100%

的電量可用。假設現在電池電壓為 12.5（電量的 75%），那么 U1：B 的電壓將為 4.22，這超過了參考電壓 4.2V，因此綠色 LED 亮起表示 75%

的電量可用。

這樣，當電壓分別降至 11.5 和 10.5 時，黃色和紅色 LED 亮起。當 RED LED

亮起為電池充電時，這是一種警告。在該電路中，LED對應于電荷水平，低于該水平點亮，因此用作指示電荷水平的儀表。

藍色 – 100%

綠色 – 75%

黃色 – 50%

紅色 – 25%

電路板設計：

注意：

二極管D2旨在防止電池電流反向流動，從而損壞IC芯片。

電容器 C1 用于消除電源中的紋波。

現在您知道如何實現電池充電指示器的設計，現在獲取電池的數據表，放下計算并構建電路。