مدار نشان دهنده سطح باتری (Battery Level Indicator Circuit)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit) را در آموزش زیر شرح دادیم :
مدار نشان دهنده سطح باتری (Battery Level Indicator Circuit) :
مدار نشان دهنده سطح باتری (Battery Level Indicator Circuit) مداری است که وضعیت شارژ باقی مانده یک باتری را به کاربر نشان می دهد. این نشانگرها می توانند بسیار ساده (چند LED) یا پیشرفته (صفحه نمایش LCD با درصد دقیق) باشند. آن ها به کاربر اطلاع می دهند که چه زمانی باتری نیاز به شارژ دارد و از خاموش شدن ناگهانی دستگاه جلوگیری می کنند.
روش های نشان دهی سطح باتری:
⭐ روش اندازه گیری ولتاژ (Voltage Measurement): ساده ترین روش. ولتاژ باتری با استفاده از یک تقسیم کننده مقاومتی و یک مقایسه کننده (Comparator) یا ADC اندازه گیری می شود. از آنجا که ولتاژ باتری با کاهش شارژ کاهش می یابد (با یک منحنی غیرخطی)، می توان سطوح ولتاژ را با سطوح شارژ متناظر کرد. این روش برای باتری های سرب-اسید و لیتیوم-یون (با تقریب) قابل استفاده است، اما دقیق نیست زیرا ولتاژ تحت تأثیر جریان مصرفی نیز تغییر می کند.
⭐ روش کولومتر (Coulomb Counting): روش دقیق تر. در این روش، جریان ورودی و خروجی باتری به طور مداوم اندازه گیری و در طول زمان انتگرال گیری (جمع) می شود تا میزان شارژ ورودی و خروجی محاسبه گردد. با دانستن ظرفیت کل باتری، درصد شارژ باقی مانده (State of Charge - SoC) با دقت بالایی به دست می آید. این روش نیاز به آی سی های مخصوص Fuel Gauge دارد.
مدار ساده با LM3914: آی سی LM3914 یک درایور نمایشگر LED معروف است که برای ساخت نشانگر سطح باتری ایده آل است. این آی سی می تواند ولتاژ ورودی آنالوگ را اندازه گیری کرده و متناسب با آن، یکی از ۱۰ LED خود را روشن کند (در حالت dot mode) یا یک نوار LED را متناسب با سطح ولتاژ روشن کند (در حالت bar mode). با تنظیم مقاومت های مرجع، می توان محدوده ولتاژ مورد نظر (مثلا ۱۰ تا ۱۵ ولت برای باتری ماشین) را تنظیم کرد.
نشانگر سطح باتری با میکروکنترلر: در دستگاه های مدرن، سطح باتری توسط یک میکروکنترلر اندازه گیری و بر روی صفحه نمایش (LCD یا OLED) به صورت درصد یا نوار گرافیکی نمایش داده می شود. میکروکنترلر از ADC داخلی خود برای خواندن ولتاژ (و گاهی جریان) باتری استفاده کرده و الگوریتم های پیچیده تری برای تخمین SoC به کار می گیرد.
