배터리 체크 회로 시리즈 3 : 5 LED, LM339를 이용한 12V SLA배터리 체커를 만들어 봅시다.

[덤보]

배터리 체크 회로 시리즈 3

5 LED, LM339를 이용한 12V SLA(Sealed Lead Acid) 배터리 체커(SLA Battery Checker)를 만들어 봅시다.

앞서 LM339를 이용한 이용한 자동차용 12V Pb 배터리(SLA : Sealed Lead Acid) 체커는 3개 비교기를 이용하여 LED를 직렬 연결하여 동작시켰는데, 이를 보다 세분화하고 4개의 비교기를 사용하여 LED를 개별적으로 동작시켜  배터리 용량을 체크하기 위한 회로랍니다.

이 회로는 LM339의 4개의 비교기를 사용하여 5개의 LED를 점등시켜 배터리 용량을 표시하도록 하겠습니다.

회로는 가장 단순하게 배터리의 충방전률이 100~80%, 80~60%, 60~40%, 40~20% 20~0%의 5단계로 육안 확인이 가능한 LED lamp 점등으로 표시하기로 합니다.

회로는 앞서 만들어 보았던 LM393, 또는 LM339 회로와 동일하게 기준전압을 발생시키기 위한 제너다이오드 정전압회로와 기준전압과 배터리의 충방전 변동전압을 비교하기 위한 비교회로로 구성하였답니다.

회로도

자세한 회로도, 부품 목록, 부품 배치도, 패턴도는 여기를 클릭하세요

https://cafe.daum.net/funny-circuit/M2lg/95

회로 동작은 다음과 같답니다.

회로 동작은 앞서 만들어 본 체커 1, 2와 동일하게 동작하게 되는데요... 다른 것은 LED 와 비교기가 각각 1개씩 늘어나고, 비교기 만큼 LED 수가 늘어난 것이랍니다.

이 회로에서 사용되는 LED는 녹색, 녹색, 녹색, 황색, 적색으로 100~80%, 80~60%, 60~40%, 40~20% 20~0%를 표시합니다.

적색은 20~0%를 표시하므로 적색이 점등되면 충전을 합니다.

충전을 해도 계속 적색인 경우에는 배터리가 수명을 다한 것으로 판단해도 된답니다.

부품을 준비해 봅시다.

품명	형명	적용	수량	비고
콘덴서	0.1uF	C1,C2,C3	3	mono
다이오드	1N4735	ZD1	1
다이오드	1N4148	D1	1
LED	Green5mm	LED1	3
LED	Yellow5mm	LED2	1
LED	Red5mm	LED3	1
커넥터	5267-2P	J1	1	또는 동등품
커넥터	5264-2P	J1-1	1	또는 동등품
터미널	5263	J1-1	2	또는 동등품
저항	1.5k	R1,R15~R18	5
저항	12k	R2,R3	2
저항	2k	R4	1
저항	8.2k	R5	1
저함	2.7k	R6	1
저항	220	R7,R8	2
저항	270	R10	1
저함	120	R12	1
저항	10k	R13	1
저항	2.2k	R19	1
IC	LM339	U1	1
스위치	SLIDE-DRDTMINI	SW1	1	또는 동등품
패턴 와이어	단선	패턴용	필요량	0.3mm, 주석도금,
전선	연선	배선용	필요량	AWG24~26
PCB	만능 PCB

부품이 준비되었으면 만들어 봅시다..

부품 배치도

배치도

완성품

회로 조립이 완료되고 육안검사가 끝났으면 전원을 연결하여 동작을 시켜 봅니다.

① 0~30VDC 가변 전원공급기를 준비합니다.

② 공급전원을 13V로 설정한 다음 회로에 설정한 전원을 연결합니다.

③ 회로의 스위치를 켜고 3개의 녹색 LED와 황색 LED가 켜지는지 확인합니다.

④ 가변 전원공급기의 전원을 12.50V까지 내리고, 3개의 녹색 LED와 황색 LED가 계속 켜져 있는지 확인합니다.

⑤ 가변 전원공급기의 전원을 12.48V까지 내리고, 1번 녹색 LED는 꺼지고 2,3번 녹색 LED와 황색 LED는 계속 켜져 있는지 확인합니다.

⑥ 가변 전원공급기의 전원을 12.27V까지 내리고, 2,3번 녹색 LED와 황색 LED가 계속 켜져 있는지 확인합니다.

⑦ 가변 전원공급기의 전원을 12.24V까지 내리고, 모든 1,2번 녹색 LED는 꺼지고, 3번 녹색 LED와 황색 LED가 계속 켜져 있는지 확인합니다.

⑧ 가변 전원공급기의 전원을 11.95V까지 내리고, 3번 녹색 LED와 황색 LED가 계속 켜져있는지 확인합니다.

 ⑨ 가변 전원공급기의 전원을 11.92V까지 내리고, 3번 녹색 LED가 꺼지고 황색 LED가 계속 켜져 있는지 확인합니다.

⑩ 가변 전원공급기의 전원을 11.69V까지 내리고, 황색 LED가 계속 켜져 있는지 확인합니다.

⑪ 가변 전원공급기의 전원을 11.66V까지 내리고, 황색 LED가 꺼지고 적색 LED가 켜지는 확인합니다.

회로의 방전상태를 확인해 보았습니다. 충전상태는 ①~⑪ 항목을 역순으로 수행하면 됩니다.

앞서 구성한 체커 1,2와 같이 LED를 직렬로 구성하지 않고 비교기와 개별적으로 LED를 연결하여 구동시키게 한 이유는 전압이 낮은 배터리의 경우 LED를 직렬로 구성하면 LED를 구동하기 위한 전압이 부족하여 LED가 켜지지 않는답니다.

만약, 리튬-이온 배터리를 체크하기 위한 체커를 만들 경우, 배터리 전압이 대략 4.2~2.7V 가 되기 때문에 LED를 2개 이상 직렬 연결하면 LED 구동전압보다 낮은 전압이 공급되어 LED가 동작할 수 없게 된답니다.

그래서, LED를 직렬로 연결했을 경우 공급전압의 제한을 보완하기 위해 회로를 조금 변경하여 3V의 낮은 전압 배터리를 점검할 수 있는 회로를 구성하기 위함이랍니다.

낮은 전압 배터리를 점검하기 위한 체커를 만들기 위해서는 위회로의 기준전압과 분압회로를 재계산해서 회로를 구성하면 된답니다.

이상으로.. 5 LED 12V SLA(Sealed Lead Acid) 배터리 체커(SLA Battery Checker)를 만들어 보았습니다.