Piccolo indicatore di carica batteria due led + isteresi

[Superfelix]

Buongiorno,
grazie IsidoroKZ e Etemenanki dei consigli. Rivedendo lo schema del differenziale "minimal" avrei calcolato le resistenze per i 5mA che dovrebbero circolarci ( vedesi schema ) sempre se sono corretti.

Se ho capito bene, non essendo una commutazione di stato "digitale" ma "graduale", per avere le due accenzioni complete dei led ci sono questi 200mV rispetto il punto di equilibrio. Per cambiare stato dei led, quindi, non bastano pochi mV nei BJT ma occorrono 400mV di variazione ( 200+200 ), questa dovrebbe quindi essere una caratteristica del differenziale a BJT che ha la curva di trasferimento non a gradino ma "morbida" da quello apprendo.
Dunque, se regolo il partitore per avere la soglia a 12,5 per esempio, la trasizione avverrà tra i 12,3 e i 12,7 volt. In questa situazione, però i due led dovrebbero essere entrambi parzialmente accesi se non erro, il che, non dovrebbe essere necessariamente un problema, perché potrebbe essere un indicazione di carica quasi terminata ( diciamo al 90%... a spanne ) ma eventualmente, con la R fb si creerebbe l'eventuale isteresi per una commutazione netta. Unica osservazione, in questo stato di parziale accensione di entrambi, i due led si dividono la corrente totale che è di 2,5 mA per led e potrebbe essere insufficiente per accenderli credo.

Per il simulatore allora cerco di approcciarmi a LTSpice... pensavo il campo fosse più ristretto, invece, ce ne sono un casino... ma credo che con questo possa andare avanti a lungo per progettini non troppo complessi.
Grazie.

P.S. Stavo vedendo i led, forse vanno scambiati per avere il verde acceso sopra i 12,5 e il rosso sotto la soglia!?

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[Etemenanki]

... Tina ...

L'ho provato tempo fa ma non funzionava un gran che di bene ... magari era solo perche' era una delle prime versioni, pero'.

Ad esempio, se simulavo un transistor NPN che alimentava un carico verso GND, pilotato in base dalla classica onda quadra, tutto funzionava, se sostituivo il carico con un PNP pilotato dall'NPN per avere il carico con il GND comune e pilotato verso un positivo (come si fa normalmente nella pratica, quando si usa un NPN a collettore aperto per pilotare un PNP a tensione diversa da VCC), tutto si bloccava (non dava errori, si limitava a rimanere li bloccato senza fare nulla)

Magari ora l'avranno migliorato, chissa'.

Personalmente uso anch'io LTSpice per piccole cose, ed ho una vecchia versione con licenza di NI Multisim che uso qualche volta per cose un po piu complesse (e' una vecchia versione per win7, dopo la 14.2 non mi sono piu fidato ad aggiornare perche' dicevano che eliminavano il supporto a win7, ma comunque anche se vecchia funziona ancora abbastanza bene, solo che purtroppo non e' gratuita)

[IsidoroKZ]

Dunque, se regolo il partitore per avere la soglia a 12,5 per esempio, la trasizione avverrà tra i 12,3 e i 12,7 volt.

Si`, qualcosa del genere. E se a 5mA un led e` acceso, lo e` anche a 2.5mA.

La resistenza di emettitore da 1kΩ va bene, adesso impone circa 5mA di funzionamento. Se il differenziale rimane sempre in linearita`, le correnti di base sono limitate a qualche decina di microampere, quindi lo zener potrebbe essere polarizzato con correnti piu` piccole, ad esempio un paio di milliamoere.

Invece non va bene il partitore sull'altro transistore. Con una corrente di base di qualche decina di microampere, la corrente di partitore dovrebbe essere di svariate centinaia di microampere, diciamo 1mA circa. I loro valori devono essere minori, ad esempio 5.6kΩ fra la base e ground, e quindi con la regola del partitore si calcola la resistenza fra base e alimentazione. Per un punto di incrocio di 12.5V, che corrispondono a una tensione di base di 5.1V si ha che la resistenza verso l'alimentazione dovrebbe essere di circa 8.2kΩ.

Infine le resistenze in serie ai led sono troppo elevate: con circa 5mA dovrebbero far cadere 10V, ma non ci sono 10V disponibili. Circa 5V sono sull'emettitore del transistore, poi c'e` il led che fa cadere altri due volt circa, totale il transistore satura e non funziona nulla.
Le resistenze in serie ai led in questo caso NON servono perche' ci pensa la coppia differenziale a regolare la corrente.

PS: per avere i colori accesi come vuoi tu devi scambiare i due led.

[Superfelix]

Ok, allora non mi preoccupo dei 2,5 mA, infondo sarebbero dei piccoli SMD

Hai ragione, quel ramo non è stato aggiornato e i valori sono troppo elevati. Stavo pensando, attorno ai valori idonei che mi hai indicato, per avere valori commerciali, pensavo R alta 6,8K e R bassa trimmer da 4,7K... dovrei cosi avere Vb= 12,5 x 0,409 ( che è il rapporto del partitore, 4,7K / 6,8K+4,7K... ), il risultato è 5,1V e la corrente è 1,09 mA.

Rivedendo i led, mi è sembrato che si accendessero al contrario, li ho invertiti ora.
Ho tolto anche le resistenze da 2K... ancora meglio! Grazie per l'osservazione.

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[Superfelix]

Buongiorno,
ieri sera, tanto per provare, mi sono ricordato che un cad online che uso per il disegno di file per stampe 3D ha anche una parte per disegno elettronico con simulazione. Il cad è moooolto semplice, didattico, nulla di particolare... ha a disposizione una libreria di pochissimi componenti, tuttavia, per ragionare un minimo sul funzionamento, prima che riesca ad addentrarmi su LTSpice che ho già scaricato, ho voluto vedere cosa succedesse allo schemino finora portato avanti.
Sembra funzionare, se ruoto il potenziometro i led cambiano la soglia a 12,5 tensione fissa, se aumento o diminuisco tensione i led seguono, anche se per passaggio completo a led rosso devo scendere un paio di volt... non so' se è sempre un discorso di simulazione superficiale dovuta al cad o altro. Altra cosa è che ho notato è un assorbimento di 12 mA circa, leggermente variabile. Non so' se perché cambia l'assorbimento dei led che di default sono da 5mm o come dicevo se il cad è approssimativo, considerando che, la R 1K sugli emettitori strozza a 5 mA la corrente...

Comunque, era solo una prova di curiosità. Il pot è da 4,7K e la R in serie 6,8K.

Farò una prova su BB e un'altra realizzazione con lo schema sequenziale a 3 led e vi aggiorno.

[Superfelix]

Buongiorno,
ieri ho realizzato il piccolo circuitino con i tre led e tre zener... Funziona ma il timore che le accensioni fossero troppo graduali purtroppo si avverato. Non che sia fastidiosa la cosa, è che purtroppo, in condizioni di luce particolari, l'accensione ad esempio dell'ultimo led verde potrebbe ingannare perché comincia a vedersi bene gia sugli 11V. Ho impostato led rosso 5z1, giallo 7z5 e verde 9z1.
Diciamo, l'indicazione funziona, malgrado questo comportamento graduale.
La realizzazione su BB, ovviamente è THT.
Segue piccolo video solo per verifica sequenzialità accensioni.
https://www.youtube.com/shorts/otVEuN4HPSM

[Etemenanki]

Si, ovviamente non essendoci lo "scatto" del transistor che va in conduzione, con gli zenere e' un po piu graduale, ma dipende dalle preferenze personali se va bene o no in quel modo ... e' semplicemente il sistema piu semplice e, credo, con il minor numero di componenti (e quindi probabilmente con il minore ingombro).

Oltre ai transistor, per delle accensioni meno graduali, potresti usare un LM339 con 4 led, oppure un LM3914 con 10 led (anche se mi sembrerebbe eccessivo), o degli inverter triggerati con una scala resistiva, ma tutto occupa spazio maggiore, e tu avevi detto di non avere troppo spazio.

[Superfelix]

Pensavo fosse un po' più repentina la soglia dello zener... Comunque per funzionare funziona. Voglio provare prima l'altro circuito co i due transistor... Poi eventualmente, anche con un 339 in SMD il circuito rimane piccolino ugualmente. Per ora grazie.

[Etemenanki]

Su Ali quello con LM339 lo trovi a meno di un'euro e mezzo gia fatto (ma poi non c'e' piu il divertimento di farselo da soli spendendo di piu )

[Superfelix]

Dipende se si hanno già dei componenti a disposizione o se si devono acquistare... ma solo per un discorso di tempistiche non economico.
Si, è sempre più bello costruirseli da se e capirne il funzionamento