Till ett av det förflutna DIY «Nattlampa med akustisk strömbrytare"Fick en kommentar med intressanta förslag för att slutföra designen.
Eftersom batteriladdningsindikatorn (punkt 3 i kommentaren) rekommenderas att använda på valfri autonom elektronisk enhet, för att utesluta oväntade fel eller utrustningsfel vid det mest inopportune ögonblicket när batteriet är lågt, tillverkas urladdningsindikatorn i en separat artikel.
Användningen av en urladdningsindikator är särskilt viktig för de flesta litiumbatterier med en nominell spänning på 3,7 volt (till exempel 18650-talet som är populära idag och liknande eller vanliga platta Li-ion-batterier från telefoner ersatta med smartphones), eftersom de "gillar inte" ett urladdning under 3,0 volt och misslyckas samtidigt. Det är riktigt att nödskydd mot djup urladdning bör byggas in i de flesta av dem, men vem vet vilken typ av batteri som finns i dina händer tills du öppnar det (Kina är fullt av mysterier).
Men viktigast av allt skulle jag vilja veta i förväg vilken typ av laddning som för närvarande finns i det använda batteriet. Då kunde vi ansluta laddningen i tid eller sätta i ett nytt batteri, utan att vänta på de sorgliga konsekvenserna. Därför behöver vi en indikator som kommer att ge en signal i förväg om att batteriet snart kommer att vara helt slut. För att implementera denna uppgift finns det olika kretslösningar - från kretsar på en enda transistor till sofistikerade enheter på mikrokontroller.
I vårt fall föreslås det att tillverka en enkel litiumbatteri-urladdningsindikator, som lätt kan monteras gör det själv. Urladdningsindikatorn är ekonomisk och pålitlig, kompakt och exakt vid bestämning av den kontrollerade spänningen.
Urladdningsindikatorkrets
Kretsen tillverkas med så kallade spänningsdetektorer. De kallas också spänningsskärmar. Dessa är specialiserade mikrochips utformade specifikt för spänningsstyrning. De obestridliga fördelarna med kretsarna på spänningsskärmar är den extremt låga energiförbrukningen i vänteläge, liksom dess extrema enkelhet och noggrannhet. För att göra urladdningsindikationen ännu mer synlig och ekonomisk, laddar vi spänningsdetektorens utgång med en blinkande LED eller en "blinker" på två bipolära transistorer.
Spänningsdetektorn (DA1) PS T529N som används i kretsen ansluter utgången (terminalen 3) från mikrokretsen med en gemensam tråd, samtidigt som den styrda spänningen på batteriet reduceras till 3,1 volt, inklusive strömförsörjningen till pulsgeneratorn med hög driftscykel. Samtidigt börjar en superljust LED att blinka med en period: paus - 15 sekunder, kort blixt - 1 sekund. Detta minskar den nuvarande förbrukningen till 0,15 ma under en paus och 4,8 ma under en blixt. När spänningen på batteriet är mer än 3,1 volt stängs indikatorkretsen praktiskt taget av och förbrukar bara 3 μa.
Som praktiken har visat är den indikerade visningscykeln tillräckligt för att se signalen. Men om du vill kan du ställa in ett mer bekvämt läge för dig genom att välja ett motstånd R2 eller kondensator C1. På grund av enhetens låga strömförbrukning finns ingen separat matningsspänningsomkopplare för indikatorn. Enheten kan användas när man reducerar matningsspänningen till 2,8 volt.
Laddningstillverkning
Vi köper eller väljer bland tillgängliga komponenter för montering i enlighet med schemat.
För att kontrollera kretsens funktion och dess inställningar, samlar vi in urladdningsindikatorn på det universella kretskortet. För att underlätta observationen (hög pulsfrekvens) ersätter vi kondensatorn C1 med testet med en kondensator med en mindre kapacitet (till exempel 0,47 mikrofarader). Vi ansluter kretsen till strömförsörjningen med möjligheten att smidigt justera likspänningen i området från 2 till 6 volt.
Sänk sakta urladdningsindikatorns matningsspänning, börjar med 6 volt. Vi ser spänningsvärdet vid vilket spänningsdetektorn (DA1) slås på och lysdioden blinkar. Med rätt val av spänningsdetektor bör omkopplingsmomentet äga rum i området 3,1 volt.
.
Vi klipper ut det stycke som behövs för installationen från det universella tryckta kretskortet, bearbetar försiktigt kanterna på kortet med en fil, rengör och rengör kontaktspåren. Storleken på utskärningskortet beror på de delar som används och deras layout under installationen. Måtten på kortet på bilden är 22 x 25 mm.
Med ett positivt resultat i driften av kretsen på kretskortet överför vi delarna till arbetsbordet, löd delarna, utför de saknade ledningarna i anslutningarna med en tunn monteringsledning. I slutet av monteringen kontrollerar vi installationen. Kretsen kan monteras på vilket som helst bekvämt sätt, inklusive monterad montering.
Vi kontrollerar prestandan hos urladdningsindikatorkretsen och dess inställningar genom att ansluta kretsen till strömförsörjningen och sedan till batteriet som testas. När spänningen i kraftkretsen är mindre än 3,1 volt bör urladdningsindikatorn slås på.
I stället för PS T529H spänningsdetektor (DA1) som används i kretsen för en styrd spänning på 3,1 volt är det möjligt att använda liknande mikrokretsar från andra tillverkare, till exempel BD4731. Denna detektor har en öppen kollektor vid utgången (som indikeras av den ytterligare siffran "1" i beteckningen av mikrokretsen) och begränsar också oberoende utgångsströmmen till 12 mA. Detta gör att du kan ansluta en LED direkt till den utan att begränsa motstånd.
Det är också möjligt att använda detektorer med en spänning på 3,08 volt i kretsen - TS809CXD, TCM809TENB713, МСР103Т-315Е / ТТ, САТ809ТТВI-G. De exakta parametrarna för de valda spänningsdetektorerna är önskvärda att förtydliga i deras datablad.
På samma sätt kan du applicera en annan spänningsdetektor på alla andra spänningar som krävs för att indikatorn ska fungera.
Lösningen på den andra delen av frågan i punkt 3 i ovanstående kommentar - driften av urladdningsindikatorn endast i närvaro av ljus är försenad av följande skäl:
- drift av ytterligare element i kretsen kräver extra energi från batteriet, d.v.s. kretsens ekonomi lider;
- Driften av urladdningsindikatorn under dagen är ofta värdelös eftersom det finns inga "åskådare" i rummet, och på kvällen kan batteriet ta slut;
- indikatorn är ljusare och mer effektiv i mörkret, och det finns en strömbrytare för att snabbt stänga av enheten.
Den ansökan som föreslogs i punkt 2 i kommentaren behandlades inte av den inhemska driftsförstärkaren på grund av felsökning av kretsens driftsätt vid minsta strömmar i processen att finjustera på kretskortet.
För att lösa problemet enligt sid.1 kommentar, ändrade något kretsen för enheten "Nattlampa med en akustisk omkopplare". För detta slog jag på den positiva effektbussen för det akustiska reläet genom en växelriktare på VT3, med kontroll från ett ständigt löpande fotorelä.
Således, genom att lägga till två delar (markerade med en oval på kretskortet), kunde vi delvis stänga av det akustiska reläet under dagsljus. Delvis avstängning eftersom de olika elementen i båda mikrokretsarna fungerar både i det akustiska och i fotoreläet, men har en gemensam strömförsörjning, därför är de inte helt avstängda. Ändå är det en viss effekt på energibesparing.
Före revisionen förbrukade enhetskretsen 1,1 ma i standby-läge.
Efter förfining förbrukar enhetskretsen standbytid på dagen - 0,4 ma, i mörkret - 1,7 ma (en skillnad på 0,6 ma är VT3-arbetsladdningen).
Således kan det betraktas att förädlingen på sommaren är berättigad och ger besparingar, och på vintern (när långa nätter) mindre lönsamma. Men det finns en enkel lösning - att växla VT3 med en tvåpositionsknapp "vinter-sommar" eller "på-av".