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[电源] 拆解并改造电池电量显示板(TL431+LM339)

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发表于 2020-2-13 15:20:13 | 显示全部楼层 |阅读模式

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翻出来一个电池的电量显示板
很简单的那种,两根线,5个灯,通过测量电池电压大概显示电池电量
002.jpg
003.jpg

尺寸不是很大,一般都事粘在什么东西上用
001.jpg

上面什么标签都没有,不知道适合什么样的电池
随便找了个12V蓄电池试试,只能亮一个最低电量的灯
004.jpg

以为就是12V的,把稳压电压调到15V试试,发现还不行
有可能是适合更高电压的显示板
005.jpg

既然如此,只能拆开看看究竟是怎么回事了
研究一下它的结构,应该是多层的,最底下是线路,上面粘了一个框架,表面贴上贴纸
007.jpg

研究清楚结构,用刀片从侧面插入,将贴纸挑开
008.jpg

果然,就是这样拆的,最底下是线路,中间有一个框架,将整体分为3个格子
009.jpg

第一个格子,这是引线的接口,还有按键开关
012.jpg

中间,里面有一个TL431还有一个LM339,4路电压比较器
010.jpg

最后一格,里面几个电阻和1个三极管
011.jpg

一般说来,这种电量显示板的电路都大同小异,经过实际测绘,发现电路大致如下
TL431提供一个2.5V基准,通过一系列电阻分压分别产生2.5V,2.3V,2.2V,2.1V的4个基准电压送入
4个电压比较器的同相输入端,同时,电池电压经过2个电阻分压送入4个电压比较器的反相输入端
当电池电压比较高时,电压比较器反相输入端电压高于同相输入端,此时比较器输出为低电平
点亮相应的LED,当电池电压下降后,比较器反相输入端电压低于同相输入端,比较器输出高电平,LED熄灭
由于4个比较器各自的基准电压各不相同,因此4个指示灯可指示不同的电池电压
通过对原电路进行计算,这应该是适合24V电池的电量显示板
由于用不到24V电池,并打算把它用到一个12V电池组上,于是经过计算发现
只需要把电池输入端的300K分压电阻改成110K即可适用于12V的三串锂电池
电量显示.jpg

说干就干,检测电池电压的分压电阻就是第3格里的R6和R7
标记45C的R7阻值是E96标准,代表28.7KΩ,真是奇怪的阻值
015.jpg

根据计算结果,把R6改成110KΩ即可让电量显示板适用12V蓄电池
找了半天,没有110KΩ的电阻,如果调整R7的话,R6更不是标准阻值
于是,决定采用电阻串联的方式获得110KΩ电阻
先找了一个废板,拆出一个10KΩ的0603贴片电阻
和R7固定
016.jpg

100KΩ的电阻只有0805的,就用0805封装的吧,还好能放下
电阻另一端用跳线接到电池端
至于原来的300KΩ电阻,固定在一旁,以备将来恢复时可用
017.jpg

通电试试,不错,12.2V即可点亮4个LED
018.jpg

11.42V可用点亮3个LED,此时对应单电池3.8V
019.jpg

10.64V可以点亮2个LED,对应单电池3.54V
020.jpg

继续降到10.38V,只剩下1个LED了
022.jpg

到10.12V就只剩下显示LowBAT的红色LED了
此时单电池约3.37V,也差不多是锂电池的终止电压了
即便再放电到3V,这一区段里也放不出多少电了
021.jpg

拿出准备安装的12V电池组,这是一个2并3串的电池,正好适用于这个电量显示板
023.jpg

研究一下电量显示板的安装位置
一开始准备安装再保护板上面,但是发现比较臃肿,而且不好固定
024.jpg

最后决定可以安装在电池侧面
这个位置比较平坦也合适
025.jpg

测试一下发现位置很好
029.jpg

将电量显示板的引线接在电池保护板上
030.jpg

再最后突然想到一件事:不知道这个显示板耗电如何
不显示的时候会不会有漏电,于是测量一下,很好,静态电流为0
027.jpg

既然静态都看了,再看一下工作时的状态吧
工作时7mA左右
028.jpg

用透明胶将电量显示板固定在电池上
031.jpg

准备一截电池封皮,裁剪成合适尺寸
033.jpg

用电吹风加热,将电池包好
034.jpg

测试一下,发现指示灯完全可以透过电池封皮显示
原来还打算在电池封皮上开窗,现在看来可以不用开窗了
035.jpg

在按钮处做好记号,完工
036.jpg


完,谢谢观赏~













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发表于 2020-2-13 15:34:37 | 显示全部楼层
不错的改造,这样使用起来更方便了。
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发表于 2020-2-13 15:49:11 | 显示全部楼层
小侄子玩手机,不知道怎么给按得,我看见时已经恢复出厂设置了。。。

里面的照片还有文件能找回来了么?
手机内存,手机不带sd卡扩展,自带内存里的文件。

哪位大神知道什么软件可以找回这些东西?最好是免费的。
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发表于 2020-2-13 15:49:20 | 显示全部楼层
这个比较直观了
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发表于 2020-2-13 16:37:24 | 显示全部楼层
好东西,主要是轻薄,适合空间小的地方
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发表于 2020-2-13 16:59:02 | 显示全部楼层
E96标准的电阻看了下 还得翻表查  还是数标法好  色环优点就是损坏也能看到一些信息
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发表于 2020-2-13 17:26:38 | 显示全部楼层
这个充电的时候会显示吗

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可以,并联在电池两端的,显示电池端电压,和充不充电没关系  详情 回复 发表于 2020-2-13 18:49
肯定不会的。。。  详情 回复 发表于 2020-2-13 17:36
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发表于 2020-2-13 17:29:25 | 显示全部楼层
48V电动车上的电量显示      器?
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发表于 2020-2-13 17:36:40 | 显示全部楼层
jgd8686 发表于 2020-2-13 17:26
这个充电的时候会显示吗

肯定不会的。。。
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发表于 2020-2-13 18:39:30 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
带按键,不按当然不显示。
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 楼主| 发表于 2020-2-13 18:49:22 | 显示全部楼层
jgd8686 发表于 2020-2-13 17:26
这个充电的时候会显示吗

可以,并联在电池两端的,显示电池端电压,和充不充电没关系
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发表于 2020-2-13 18:49:28 | 显示全部楼层
我觉得电压表头加手电反向开关也不错,至少比电量显示板详细。外壳用阻燃塑料板最好,外形美观一些有点防护。
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发表于 2020-2-13 19:58:32 | 显示全部楼层
这板子啥东西上用的?

点评

不知道啊,只要是对应的电池都能用,看了下,X宝上一大把  详情 回复 发表于 2020-2-14 21:44
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发表于 2020-2-13 20:06:04 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
想照此电路做一个,有点不明白,
1,开关是在电路图的啥地方。
2,431的上拉电阻是多大的?
3,4个LeD限流电阻是多大的?
烦请大师能给查一下吗?先谢谢了。

点评

首先,那张电路图不是这个电量显示器的,这只是其中的核心电量显示部分,其余还有一些电路没画出来 1、开关延时电路没去探查,最简单就在电源线上串一个就可以 2、那是限流电阻,能把TL431的电流限制在1mA-100mA之间  详情 回复 发表于 2020-2-13 23:12
楼主的图纸不是这个板的,而且431少了个脚还画反了 个人看法: 1、猜测板上Q1是个N-mos管,按键接在G脚上,按下时导通。估计只要Vgs(th)>2V的都能用。 2、431只要满足流过的电流>1ma即可,电阻用(12v-2.5v  详情 回复 发表于 2020-2-13 21:58
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发表于 2020-2-13 21:52:17 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
谢谢分享,这样的指示板我也有几个,36V的,一直偷懒没改成12v
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发表于 2020-2-13 21:58:33 | 显示全部楼层
本帖最后由 asklaibao 于 2020-2-13 22:24 编辑
白发老头 发表于 2020-2-13 20:06
想照此电路做一个,有点不明白,
1,开关是在电路图的啥地方。
2,431的上拉电阻是多大的?

楼主的图纸不是这个板的,而且431少了个脚还画反了
个人看法:
1、板上Q1标号2A对应的是2N3906,是个PNP管,估计是当电子开关用,按键按下时,此管导通,给板供电。这样设计的话,可以避免按键老化后接触不良导致的供电不稳电压显示不稳定。
2、431只要满足流过的电流>1ma即可,电阻用(12v-2.5v)/1ma 大致估算一下。
3、这种LED有3ma电流就已经很亮了。电阻用(12V-2V)/3ma大致算一下。对这种装置,取值不用太精确,不偏差太多就行

好像你少问了最后那个红灯是如何点亮的问题……
如果把点亮红灯考虑进去,那么3906可能不是个电子开关,它只是用来点亮红LED的,这个板的按键就是供电开关。
其实直接用开关做供电,寿命也没想象中那么短,我的自行车上的灯开关用了10年才出现明显的接触不良,就是下图这种最普通的拨动开关。
楼主这种开关,寿命应该更长
11111111111.jpg
另外,电量显示还有使用“1个led接1个431、不用比较器”的方案,不知道这种方案比楼主的成本更低吗?谁给科普下?


点评

电路不错,可惜不全,LeD十431,4段,可能比用339电路还烦锁,不易调整。  详情 回复 发表于 2020-2-14 21:08
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发表于 2020-2-13 23:08:11 | 显示全部楼层
略屌,居然用这种方法更改使用。
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 楼主| 发表于 2020-2-13 23:12:59 | 显示全部楼层
白发老头 发表于 2020-2-13 20:06
想照此电路做一个,有点不明白,
1,开关是在电路图的啥地方。
2,431的上拉电阻是多大的?

首先,那张电路图不是这个电量显示器的,这只是其中的核心电量显示部分,其余还有一些电路没画出来
1、开关延时电路没去探查,最简单就在电源线上串一个就可以
2、那是限流电阻,能把TL431的电流限制在1mA-100mA之间即可,这板上用的2KΩ
3、LED限流电阻同TL431,像这种高亮LED1-2mA都可以取得不错的亮度

点评

谢谢大师的回复,这电路不错,想玩玩,谢谢回复。  详情 回复 发表于 2020-2-14 20:58
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发表于 2020-2-14 10:38:15 | 显示全部楼层
万用表看着很好,带开关的,现在还能买到吗
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