电池电量指示器

简介

在本项目中，我将向您展示如何使用容易获得的元件设计一个简单的电池电量指示器电路。电池电量指示器通过 LED 的发光来显示电池的状态。例如，六个 LED 发光表示电池容量还剩 60%。

本文将介绍如何设计电池电量指示器。你可以用这个电路来检查汽车电池或逆变器。因此，通过使用该电路，我们可以延长电池的使用寿命。

该电路基于 lM3914 IC（集成芯片）设计。该集成电路是 LED 点阵/条形显示驱动器。

电池电量指示器电路原理

电池电量指示器电路的核心是 LM3914 集成电路。该集成电路接收输入模拟电压，并根据输入模拟电压线性驱动 10 个 LED。在该电路中，LED 不需要串联电阻，因为电流由集成电路调节。

电池电量指示器电路图

电路元件

LM3914 集成电路

LED -10（红色 - 3，黄色 - 4，绿色 - 3）

SPST 开关

电阻器 - 18KΩ、4.7KΩ、56KΩ

电位器 - 10KΩ

12V 电池（用于测试）

连接导线

电池充电指示器电路设计

在该电路中，LED（D1-D10）以点模式或显示模式显示电池容量。该模式由连接到集成电路第 9 引脚的外部开关 sw1 选择。集成电路的第 6 和第 7 引脚通过一个电阻与地相连。该电阻可控制 LED 的亮度。电阻 R3 和电位器 RV1 构成电位分压电路。电位器 RV1 用于校准。该电路无需任何外部电源。

电路可监测 10V 至 15V 直流电。即使电池电压为 3V，电路也能正常工作。该集成电路的工作电压为 3V 至 25V 直流。Lm3914 可驱动 LED、LCD 和真空荧光灯。该集成电路包含可调基准和精确的 10 级分压器。该 IC 还可用作定序器。

LM3914 特性

1.2 至 12 伏直流内部电压基准。

可编程输出电流 2mA 至 30mA。

LED 驱动器输出为稳流输出。

输出之间无复用交互。

支持 0 至 70 摄氏度的宽温度范围。

条形图显示 - 将集成电路的第 9 引脚连接至电源

对于点阵显示--不连接集成电路的第 9 引脚

我们还可以连接不同颜色的 LED 来显示状态。连接 D1 至 D3 红色 LED，表示电池处于关闭状态；连接 D8 至 D10 绿色 LED，表示电池电量为 80 至 100%；连接黄色 LED，表示剩余电量。

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只需稍加改动，我们就能用这一电路测量其他电压范围。为此，去掉电阻 R2，将上一级电压连接到输入端。现在改变电位器 RV1 的电阻，直到 D10 LED 发光。现在移除输入端的高电平，连接低电平。在电阻 R2 的位置上连接一个高阻值可变电阻器，改变其阻值直至 D1 LED 亮起。现在断开电位器，测量其两端的电阻，然后在 R2 的位置上连接相同值的电阻。现在电路已准备就绪，可以监测其他电压范围。

该电路最适合用于显示 12V 电池的电量。在该电路中，每个 LED 指示 10% 的电池电量。通过级联 lm3914 集成电路，我们可以将此电路扩展到 100 级。

如何操作电池电量指示电路？

将待测电池连接到电路的输入端。

调节电位器 RV1，使 LED D1 开始发光。

现在缓慢增加输入直流电压并观察 LED 的情况

第一个 LED 灯在 1.2V 电压下发光，第二个 LED 灯在 2.4V 电压下发光，以此类推。

下表显示了 LED 的状态与输入电压水平的关系。

电池电量指示器电路 应用

我们可以使用该电路测量汽车电池电量。

该电路用于校准逆变器状态。

电路的局限性

该电池电量指示器仅适用于小电压。

此电路仅为理论电路，实际使用时可能需要进行一些改动。