Skema batrai monitor

Ini merupakan rangkaian monitor level baterai sederhana yang dapat menunjukan proses pengisian pada baterai 12 Volt jenis Lead Acid. Status LED akan menunjukan apakah baterai menerima telah mengisi atau tidak. Selain itu rangkain ini akan menunjukan indikator baterai pada kondisi penuh.  

Ini adalah sebuah rangkaian monitor level baterai sederhana yang dirancang khusus untuk memantau proses pengisian pada baterai 12 Volt jenis Lead Acid. Alat ini menggunakan sebuah status LED untuk menunjukkan apakah baterai sedang dalam proses pengisian atau tidak. Selain itu, rangkaian ini juga memiliki indikator baterai penuh yang akan memberikan informasi mengenai kondisi terisi penuh dari baterai.

Rangkaian monitor level baterai ini terdiri dari beberapa komponen elektronik yang terhubung secara serangkaian. Pertama-tama, ada sebuah regulator tegangan yang berfungsi untuk mengkonversi tegangan masukan menjadi tegangan yang tepat untuk baterai 12 Volt jenis Lead Acid. Regulator tegangan ini juga berfungsi untuk mencegah tegangan yang berlebihan pada baterai yang dapat merusak atau memperpendek umur baterai.

Selanjutnya, ada sebuah sensor arus yang terhubung langsung pada baterai. Sensor ini akan mendeteksi arus yang masuk ke baterai saat proses pengisian berlangsung. Jika arus yang masuk mencapai batas tertentu, status LED akan menyala, menunjukkan bahwa baterai sedang dalam proses pengisian. Namun, jika arus yang masuk sudah melebihi batas yang ditentukan atau baterai sudah terisi penuh, status LED akan mati.

Selain itu, ada juga komponen resistor yang terhubung pada tegangan baterai. Resistor ini berfungsi untuk membagi tegangan baterai sehingga dapat membantu menunjukkan level baterai dalam bentuk indikator. Terdapat beberapa LED yang terhubung pada resistor dengan tahanan yang berbeda agar dapat menunjukkan level baterai yang berbeda-beda, seperti penuh, setengah, atau minimal.

Dengan menggunakan rangkaian monitor level baterai ini, pengguna dapat memantau proses pengisian pada baterai 12 Volt jenis Lead Acid dengan mudah. Status LED akan memberikan informasi apakah baterai sedang dalam proses pengisian atau tidak. Selain itu, indikator level baterai juga akan memberikan informasi mengenai kondisi terisi penuh dari baterai, sehingga pengguna dapat mengetahui kapan saat yang tepat untuk menghentikan proses pengisian.

Cara Kerja Rangkaian Indikator Tegangan Baterai

Rangkaian ini bekerja berdasarkan prinsip perbandingan tegangan dan menggunakan dua transistor NPN (BC547) yang dihubungkan secara switching (sakelar).

1. Pembentukan Tegangan Referensi

1. Dioda Zener (ZD): Dioda Zener 12V/0.4W berfungsi untuk menstabilkan tegangan di titik persimpangan $\text{R1}$, $\text{R2}$, dan $\text{VR}$. Tegangan di titik ini akan stabil pada tegangan Zener, yaitu $12V$, selama tegangan baterai melebihi $\text{12V}$. Tegangan ini menjadi tegangan referensi untuk rangkaian.

2. Pembentukan Tegangan Umpan Balik (Tegangan Sampling)

1. Pembagi Tegangan ($\text{R1}$ dan $\text{VR}$): Tegangan baterai diumpankan melalui pembagi tegangan yang terdiri dari resistor tetap $R1$ ($\text{470}\Omega$) dan potensio meter (variabel resistor) $\mathbf{VR}$ ($\text{5K}$).

2. Penyesuaian: Dengan memutar $\text{VR}$, Anda dapat menyesuaikan persentase tegangan baterai yang masuk ke basis Transistor T1. Tegangan yang terbagi ini disebut tegangan sampling atau tegangan set point.

3. Logika Perbandingan (Transistor T1)

T1 (BC547) berfungsi sebagai komparator (pembanding) antara tegangan referensi Zener dan tegangan sampling dari $\text{VR}$. Basis $\text{T1}$ terhubung melalui $R2$ ($\text{1K}$) ke tegangan referensi $\text{12V}$ (dari ZD) dan terhubung ke tegangan sampling (dari R1/VR).

Kasus A: Tegangan Baterai Cukup (Normal)

• Anda mengatur $\text{VR}$ sehingga, pada tegangan baterai yang dianggap normal (misalnya $12.5V$ untuk aki mobil), tegangan sampling yang masuk ke basis $\text{T1}$ CUKUP tinggi.

• Tegangan ini cukup untuk membuat $T1$ ON (mengalirkan arus basis).

• Ketika $\text{T1}$ ON, arus mengalir melalui $\text{T1}$ dan menyalakan $\mathbf{LED}$ Hijau.

• Pada saat yang sama, basis $T2$ terhubung ke kolektor $\text{T1}$. Karena $\text{T1}$ ON, tegangan kolektornya LOW (mendekati nol). Tegangan low ini menjaga $T2$ OFF.

• Hasil: $\mathbf{LED}$ Hijau Menyala, $\text{LED}$ Merah Padam (Indikasi: OK).

Kasus B: Tegangan Baterai Rendah (Di Bawah Batas)

• Ketika tegangan baterai turun di bawah ambang batas yang ditentukan $\text{VR}$ (misalnya, turun menjadi $11.5V$), tegangan sampling yang masuk ke basis $\text{T1}$ menjadi TERLALU RENDAH.

• Tegangan yang rendah ini menyebabkan $T1$ OFF (tidak mengalirkan arus).

• Ketika $\text{T1}$ OFF, tegangan kolektor $\text{T1}$ akan HIGH (ditarik ke tegangan baterai melalui $\text{R3}$).

• Tegangan high ini mengalir ke basis $T2$ melalui $R3$ ($\text{1K}$), membuat $T2$ ON (mengalirkan arus basis).

• Ketika $\text{T2}$ ON, arus mengalir melaluinya dan menyalakan $\mathbf{LED}$ Merah.

• Hasil: $\mathbf{LED}$ Merah Menyala, $\text{LED}$ Hijau Padam (Indikasi: Rendah/Perlu diisi ulang).

Kesimpulan

Rangkaian ini adalah indikator dua status:

Kondisi Baterai	Status T1	Status T2	LED Menyala
Normal (${\text{V}}_{\text{Batt}}>{\text{V}}_{\text{Set}}$)	ON	OFF	Hijau
Rendah (${\text{V}}_{\text{Batt}}<{\text{V}}_{\text{Set}}$)	OFF	ON	Merah

Potensiometer $\text{VR}$ memungkinkan pengguna untuk mengatur titik tegangan ambang batas yang tepat di mana status LED berubah (titik kalibrasi).

Secara keseluruhan, rangkaian monitor level baterai ini merupakan solusi sederhana namun efektif untuk memantau proses pengisian pada baterai 12 Volt jenis Lead Acid. Dengan adanya status LED dan indikator level baterai, pengguna dapat dengan mudah memastikan bahwa baterai terisi dengan tepat dan menghindari potensi kerusakan atau overcharging yang dapat merusak baterai. Rangkaian ini menjadikan proses pengisian baterai menjadi lebih aman dan efisien. Rangkaian monitor level baterai 12 volt yang sederhana ini berfungsi sebagai indikator status baterai yang esensial, terutama untuk memantau baterai lead acid. Inti dari rangkaian monitor baterai ini terletak pada penggunaan pembagi tegangan baterai yang dibentuk oleh resistor dan potensiometer untuk mengambil sampling tegangan, yang kemudian dibandingkan dengan tegangan referensi dioda Zener. Perbandingan tegangan ini dilakukan oleh transistor BC547 sebagai komparator, yang akan menentukan kapan harus menyalakan lampu LED hijau dan merah. Dengan melakukan kalibrasi tegangan baterai menggunakan variabel resistor, Anda dapat menetapkan ambang batas yang tepat, di mana lampu LED hijau menunjukkan kondisi normal dan LED merah mengindikasikan tegangan rendah, sehingga membantu dalam pemantauan proses pengisian dan memastikan rangkaian sederhana untuk baterai ini memberikan indikator level baterai yang akurat.