الکترونیک تستر حرفه ای ظرفیت باتری با Atmega8

[SONIC]

برای دیدن لینک ها باید ثبت نام کنید

این تستر حرفه ای ظرفیت باتری به شما امکان می دهد ظرفیت باتری یا باتری قابل شارژ (اندازه گیری بر حسب میلی آمپر یا Ah) و انرژی تخلیه (بر حسب وات ساعت) را اندازه گیری کنید.

این مدار برای سلول‌ها و باتری‌های هیدرید نیکل-کادمیم و نیکل-فلز (1-12 سلول)، باتری‌های اسید سرب (غرقاب، VRLA، SLA) تا 12 ولت، لیتیوم یون و لیتیوم پلیمر (1-4 سلول) مناسب است. ) و همچنین برای انواع دیگر مانند LiFePO4، NiZn، قلیایی و غیره با ولتاژ کل تا 20 ولت.

تستر ظرفیت به شما این امکان را می دهد که مثلاً وضعیت باتری، کارایی روش شارژ را بررسی کنید یا باتری های تقلبی را تشخیص دهید (متاسفانه در سال های اخیر بازار پر از قطعات جعلی شده است).

برای دیدن لینک ها باید ثبت نام کنید

توصیه میشود مقاله های فوق که در چندین فصل است را بدقت مطالعه کنید.

این دستگاه همچنین به شما امکان می دهد باتری را حفظ کنید - قبل از شارژ آن را تا ولتاژ مورد نیاز تخلیه کنید یا باتری را تا ولتاژ بهینه تخلیه کنید تا برای ذخیره سازی طولانی مدت آماده شود.

تشریح مدار :

این ظرفیت سنج باتری مبتنی بر میکروکنترلر ATmega8A، ATmega8 یا ATmega8L (DD1) است. اصل عملکرد تستر ساده است: یک باتری کاملاً شارژ شده را به دستگاه وصل کنید. پس از پایان تخلیه باتری، مقادیر ظرفیت و انرژی آن را دریافت خواهید کرد

جریان تخلیه به صورت دیجیتالی در محدوده 0.01 تا 2.56 A در مراحل 0.01 A قابل انتخاب است. تخلیه با رسیدن به ولتاژ پایان (ولتاژ قطع) متوقف می شود که به صورت دیجیتالی نیز قابل انتخاب است.

میکروکنترلر Atmega8 توسط یک نوسانگر داخلی 8 مگاهرتز RC کلاک می شود. از آنجایی که دقت اندازه گیری به دقت اندازه گیری زمان بستگی دارد، بنابراین از یک تشدید کننده کوارتز خارجی در فرکانس 32768 هرتز در مدار استفاده می شود.

ولتاژ باتری (حداکثر مقدار 20 ولت) با استفاده از یک تقسیم کننده ولتاژ در مقاومت های R10، R13، R16 اندازه گیری می شود. مقاومت تریمر R16 را طوری تنظیم کنید که مقدار روی نمایشگر (در حالت نمایش ولتاژ واقعی) برابر با ولتاژ واقعی باتری باشد.

باتری از طریق ترانزیستور VT1 (IRLB8743) تخلیه می شود. جریان تخلیه در شنت R19 (0.24 اهم) اندازه گیری می شود. جریان تخلیه توسط تقویت کننده عملیاتی (op-amp) DD2 MC33171 تثبیت می شود. ولتاژ مرجع با استفاده از مدولاسیون عرض پالس (PWM) از پایه OC1A (PB1 - پایه 15) میکروکنترلر به دست می آید.

سیگنال PWM از یک تقسیم کننده ولتاژ (R12, R14, R17) و یک فیلتر پایین گذر (C7) عبور می کند و یک ولتاژ DC متناسب با جریان تخلیه مورد نظر تولید می کند. سپس، ولتاژ در گیت VT1 توسط op-amp کنترل می شود، به طوری که ولتاژ در شنت R19 با این ولتاژ مرجع مطابقت دارد.

فرآیند کالیبراسیون

مقاومت صاف کننده R18 را در موقعیت مرکزی قرار دهید. یک باتری با جریان تخلیه حداقل 2.56 A و یک آمپر متر را به صورت سری وصل کنید. جریان تخلیه مورد نظر را روی 2.56 A تنظیم کنید، تخلیه را شروع کنید (دکمه SA1 را به مدت طولانی فشار دهید). سپس مقاومت تریمر R17 را طوری تنظیم کنید که جریان تخلیه واقعی برابر با مقدار انتخاب شده (2.56 A) باشد.

سپس جریان تخلیه را روی 0.01 A تنظیم کنید. سپس افست ورودی های تقویت کننده عملیاتی DD2 را با استفاده از R18 تنظیم کنید - تنظیم R18 به طوری که جریان واقعی 0.01 A باشد.

ترانزیستور قدرت VT1 باید روی یک هیت سینک مطابق با حداکثر اتلاف توان مورد نیاز در هنگام تخلیه (P = U*I) قرار گیرد. ترانزیستور VT1 (IRLB8743) یک ماسفت با منطق TTL است که می تواند با ولتاژ 5 ولت کار کند. اگر از نوع استاندارد ماسفت استفاده شود، در تئوری می توان آپ امپ را از ولتاژ بالاتر تغذیه کرد (این می تواند ولتاژ در ورودی 7805)، اما من ماسفت منطقی را توصیه می کنم.

LED HL1 نشان می دهد که تخلیه و اندازه گیری در حال انجام است. دیودهای VD1 و VD2 (1N4148) قفل کامل ترانزیستور VT1 را هنگامی که فرآیند تخلیه فعال نیست، فراهم می کنند.

دکمه های SA1…SA3 برای کنترل کنترلر استفاده می شود. یک نمایشگر LED آند معمولی 4 رقمی به عنوان دستگاه نمایشگر استفاده می شود. کاتدهای نمایشگر به پورت D و آندها به بیت های 2-5 پورت B متصل می شوند. نمایشگر می تواند LD-D036UPG-C، LD-D028UR-C، LD-D036UR-C، یا LD-D056UR- باشد. C (روشنایی بسیار بالا). صفحه نمایش بسیار روشن نیاز به ترانزیستورهای معمولی را برای تقویت جریان آند از بین می برد.

کنترل نمایش چندگانه فرکانس مالتی پلکس حدود 100 هرتز است. مقاومت های R1 ... R8 جریان بخش های نمایشگر و در نتیجه روشنایی آن را تعیین می کنند. آنها طوری انتخاب می شوند که جریان از حداکثر جریان خروجی پین میکروکنترلر (40 میلی آمپر) تجاوز نکند.

تستر ظرفیت باتری توسط یک منبع تغذیه با ولتاژ 8 تا 30 ولت تغذیه می شود. مصرف جریان حدود 15-45 میلی آمپر است، بسته به تعداد بخش های نشانگر روشن و مقاومت مقاومت های R1 ... R8. خازن های C1، C2 و C3 باید تا حد امکان نزدیک به میکروکنترلر قرار گیرند.

فیوز مناسب را به صورت سری به باتری در حال آزمایش وصل کنید، در غیر این صورت خرابی تستر (مثلاً خرابی کنترل جریان یا اتصال کوتاه VT1) یا قطبیت نادرست اتصال باتری ممکن است باعث آتش سوزی شود! همچنین استفاده از فیوز در ورودی + منبع تغذیه توصیه می شود.


کنترل تستر

تستر باتری توسط 3 دکمه کنترل می شود: "حالت" "+" و "-". دکمه "Mode" بین شش آیتم منو جابجا می شود:
ولتاژ واقعی باتری (0.00 - 20.4 ولت) را نشان می دهد.
انرژی اندازه گیری شده بر حسب وات ساعت (وات ساعت). کاراکتر "En" و سپس مقدار را نمایش می دهد. در طول فرآیند تخلیه، مقدار افزایش می یابد. پس از پایان تخلیه، نتیجه نهایی را نشان می دهد.
ظرفیت اندازه گیری شده بر حسب Ah (آمپر ساعت). کاراکتر "Ah" و سپس مقدار را نمایش می دهد. در طول فرآیند تخلیه، مقدار افزایش می یابد. پس از پایان تخلیه، نتیجه نهایی را نشان می دهد.
زمان تخلیه سپری شده بر حسب ساعت (0.00 ساعت - 655 ساعت).
جریان تخلیه مورد نظر از + و - برای انتخاب از 0.01 A تا 2.56 A استفاده کنید.
ولتاژ انتهایی انتخاب شده از دکمه های + و - برای انتخاب ولتاژی که فرآیند تخلیه باید در آن تکمیل شود (محدوده 0.80 ولت تا 20.0 ولت) استفاده کنید.
با فشار دادن "-" در نقاط 2، 3 و 4، می توانید مقادیر انرژی، ظرفیت و زمان را بازنشانی کنید (فقط در صورتی کار می کند که فرآیند تخلیه فعال نباشد). فشار طولانی بر روی دکمه "Mode" فرآیند تخلیه را شروع یا متوقف می کند.
هنگامی که فرآیند تخلیه فعال است، LED روشن است. پس از خاموش کردن LED، می توانید داده های اندازه گیری شده (انرژی، ظرفیت، زمان) را مشاهده کنید. قبل از اندازه گیری جدید، باید داده ها را بازنشانی کنید. (داده ها در ابتدای فرآیند تخلیه و اندازه گیری به طور خودکار بازنشانی نمی شوند. این به شما امکان می دهد اندازه گیری قطع شده را از سر بگیرید.)
ولتاژ تخلیه نهایی معمولاً در منطقه 0.8 - 1 ولت برای باتری های NiCd و NiMH، 2.5 - 3 ولت برای باتری های لیتیوم یون و لیتیوم پلیمر و 8-10 ولت برای باتری های سرب اسید انتخاب می شود.

pass: sonic55

موفق باشید.

هرگونه کپی برداری ، نشر یا اقتباس منوط به اجازه و ذکر منبع است.​