Hallo,
Zur überprüfung des Ladezustands von Bleiakkus möchte ich eine
Balkenanzeige mit 20 LEDs verwenden. Dabei soll der Spannungsbereich von
11,5 bis 14,5V Angetzeigt werden, also 166mV je Stufe.
Die LEDs werden von LM324 OPs angesteuert welche die Spannung einer
Referenzspannung von 5V mit einem Spannungsteiler vergleichen. An diesem
Spannungsteiler hängt die Batterie.
Dabei ergibt sich dass beigefügte Schaltbild, wobei nun noch R1 und R5
dimensioniert werden müssen.
Wie geht man dabei rechentechnisch vor?
Ich finde keinen Ansatzpunkt für die Berechnung.
Grüße
Matze
Hallo,
schau dir mal das Datenblatt des LM3914 an. Der macht eigentlich genau
das was du willst.
Ist ein Uralter Baustein der bestimmt noch in etlichen Kramkisten
rumliegt.
Peter Lustig schrieb:> Hallo,> schau dir mal das Datenblatt des LM3914 an. Der macht eigentlich genau> das was du willst.>> Ist ein Uralter Baustein der bestimmt noch in etlichen Kramkisten> rumliegt.
Danke, den kannte ich noch garnicht.
Aber nun ist der vergleicher bereits mit 5*LM324 aufgebaut.
Im grunde fehlt nur noch der Spannungsteiler.
Zukünftig werde ich für sowas den LM3914 verdenden ;)
Deinen Ansatz verstehe ich mit dem spärlichen Schaltplan nicht.
Ich würde mir nen 11,5V-Uled Offset generieren und dann von der
Batteriespannung diesen Offset abziehen und was übrigbleibt verstärken:
Ua = (Ubat - 11,5V+Uled)*A
A ist so zu wählen, dass die Schritte etwa 0,6V statt 166mV breit
werden.
Dann kann man Dioden und Z-Dioden in Reihe zu den LEDs schalten und hat
was man will.
Aber eigentlich würde ich das mit nem Attiny machen. 1uC,
Widerstandsnetzwerk und die LEDs, fertig.
David Jones hat mal eine Batteriespannungsanzeige für zwei Li-Ion-Zellen
mit dem LM3914 vorgestellt: https://youtu.be/iIKGvHjDQHs
Er geht auch auf die Berechnung des Spannungsteilers ein.
Matze schrieb:> Aber nun ist der vergleicher bereits mit 5*LM324 aufgebaut.> Im grunde fehlt nur noch der Spannungsteiler.
Einfacher wäre vermutlich, die Spannung mit dem ADC eines
Mikrocontrollers zu messen. So ein ATmega328 auf Platine bekommst du als
Arduino Pro Mini für 1.70€ oder mit USB für 2.70€ als Mini USB Nano.
Dafür kannst du nicht fünf LM324, eine stabile Referenzspannung und
einen hochauflösenden Spannungsteiler auf einer Platine verdrahten.
Der µC hätte 10 Bit, also bezogen auf 15V eine Auflösung von 15mV, so
dass du deine LED-Schwellwerte damit problemlos praxistauglich abbilden
kannst.
Wenn es allerding unbedingt das Spannungsteiler-Komparatorkonzept mit
dem 5V Referenzwert bleiben soll, musst du den Abgriff vom
Spannungsteiler so legen, dass bei der gewünschten Schaltschwelle am
Abgriff genau 5V rauskommen. Du legst also einmal den Gesamtwiderstand
vom Spannungsteiler fest, rechnest dann für jede der 20 Schaltschwellen
die beider Teilerwiderstände aus und baust dann den Spannungsteiler aus
Widerständen entsprechend dem Differenzwiderstand zwischen benachbarten
Abgriffen auf.
Matze schrieb:> Wie geht man dabei rechentechnisch vor?
20 LEDs, eine über 14.5, eine unter 11.5, bleiben 18 zwischen 11.5 und
14.5 (hast du schon richtig gerechnet) 167mV pro LED.
Nimm dir einen Gesamtwiderstand, nicht so niederohmig, vielleicht 1MOhm,
und ich habe hier mal auf 6 Stellen gerechnet damit man das Problem
sieht:
Spannungsteiler 1:
11.5V 565k217 5V 434k783 0V
Spannungsteiler 2:
+6k224 -6k224
11.667V 571k441 5V 428k559 0V
Spannungsteiler 3:
+6k048 -6k048
11.834V 577k489 5V 422k511 0V
:
Spannungsteiler 19:
14.5V 655k172 5V 344k827 0V
Ich habe die Differenzen mal reingeschrieben: Es sind NICHT immer
gleiche Widerstandswerte (deine 390 Ohm), sondern in jeder Stufe
unterschiedliche (Hyperbel, 1/x). Daher konnte deine Rechnung nie
aufgehen.
Wolfgang schrieb:> Du legst also einmal den Gesamtwiderstand> vom Spannungsteiler fest, rechnest dann für jede der 20 Schaltschwellen> die beider Teilerwiderstände aus und baust dann den Spannungsteiler aus> Widerständen entsprechend dem Differenzwiderstand zwischen benachbarten> Abgriffen auf.
...und hast damit letzten Endes nen Flash-ADC gebaut :P
THOR schrieb:> ...und hast damit letzten Endes nen Flash-ADC gebaut :P
So ist das, war schon immer deutlicher Aufwand, jedenfalls wenn man es
zu Fuß aufbaut.
Ein Flash-Wandler arbeitet allerdings üblicherweise mit einer
gleichmäßig geteilten Teilerkette für die Referenzspannungen und legt
das (gepufferte) Eingangssignal an alle Komparatoren an, nicht
umgekehrt.
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