Tot een verleden zelfgemaakt «Nachtlamp met akoestische schakelaar"Kreeg een opmerking met interessante suggesties om het ontwerp af te ronden.
Aangezien het raadzaam is de batterij-ontladingsindicator (paragraaf 3 van het commentaar) te gebruiken op elk autonoom elektronisch apparaat, om onverwachte storingen of defecte apparatuur op het meest ongelegen moment wanneer de batterij wordt ontladen, uit te sluiten, wordt de fabricage van de ontladingsindicator gemaakt in een afzonderlijk artikel.
Het gebruik van een ontladingsindicator is vooral belangrijk voor de meeste lithiumbatterijen met een nominale spanning van 3,7 volt (bijvoorbeeld de 18650's die tegenwoordig populair zijn en vergelijkbare of gewone platte Li-ion-batterijen van telefoons die zijn vervangen door smartphones), omdat ze hebben een "ontlading" onder 3,0 volt zeer "niet leuk" en falen tegelijkertijd. Zeker, noodbescherming tegen diepe ontlading zou in de meeste van hen moeten worden ingebouwd, maar wie weet wat voor soort batterij je in handen hebt totdat je hem opent (China zit vol mysteries).
Maar het belangrijkste is dat ik van tevoren wil weten wat voor soort lading momenteel beschikbaar is in de gebruikte batterij. Dan konden we het opladen op tijd aansluiten of een nieuwe batterij plaatsen, zonder te wachten op de trieste gevolgen. Daarom hebben we een indicator nodig die van tevoren een signaal geeft dat de batterij binnenkort helemaal leeg is. Om deze taak uit te voeren, zijn er verschillende circuitoplossingen - van circuits op een enkele transistor tot geavanceerde apparaten op microcontrollers.
In ons geval wordt voorgesteld om een eenvoudige ontladingsindicator voor lithiumbatterijen te vervaardigen, die gemakkelijk kan worden gemonteerd doe het zelf. De ontladingsindicator is economisch en betrouwbaar, compact en nauwkeurig bij het bepalen van de geregelde spanning.
Ontladingsindicatie circuit
Het circuit is gemaakt met zogenaamde spanningsdetectoren. Ze worden ook spanningsmonitors genoemd. Dit zijn gespecialiseerde microchips die speciaal zijn ontworpen voor spanningsregeling. De onmiskenbare voordelen van de circuits op spanningsmonitoren zijn het extreem lage stroomverbruik in de standby-modus, evenals de extreme eenvoud en nauwkeurigheid. Om de ontladingsindicatie nog zichtbaarder en zuiniger te maken, laden we de output van de spanningsdetector met een knipperende LED of een "blinker" op twee bipolaire transistors.
De spanningsdetector (DA1) PS T529H die in het circuit wordt gebruikt, verbindt de uitgang (klem 3) van de microschakeling met een gemeenschappelijke draad, terwijl de geregelde spanning op de batterij wordt verlaagd tot 3,1 volt, inclusief de voeding naar de pulsgenerator met hoge inschakelduur. Tegelijkertijd begint een superheldere LED te knipperen met een periode: pauze - 15 seconden, korte flits - 1 seconde. Dit vermindert het stroomverbruik tot 0,15 ma tijdens een pauze en 4,8 ma tijdens een flits. Wanneer de spanning op de batterij meer is dan 3,1 volt, wordt het indicatorcircuit praktisch uitgeschakeld en verbruikt het slechts 3 μa.
Zoals de praktijk heeft aangetoond, is de aangegeven weergavecyclus voldoende om het signaal te zien. Maar als u wilt, kunt u een handiger modus instellen door een weerstand R2 of condensator C1 te selecteren. Vanwege het lage stroomverbruik van het apparaat is er geen aparte voedingsspanningsschakelaar voor de indicator. Het apparaat werkt bij het verlagen van de voedingsspanning tot 2,8 volt.
Fabricage van de oplader
We kopen of selecteren uit beschikbare componenten voor montage volgens het schema.
Om de werking van het circuit en de instellingen te controleren, verzamelen we de ontladingsindicator op de universele printplaat. Voor het gemak van observatie (hoge pulsfrequentie) vervangen we tijdens de test de condensator C1 door een condensator met een kleinere capaciteit (bijvoorbeeld 0,47 microfarads). We verbinden het circuit met de voeding met de mogelijkheid om de DC-spanning soepel aan te passen in het bereik van 2 tot 6 volt.
Verlaag langzaam de voedingsspanning van de ontladingsindicator, beginnend bij 6 volt. We observeren de spanningswaarde waarbij de spanningsdetector (DA1) aan gaat en de LED knippert. Met de juiste selectie van de spanningsdetector moet het schakelmoment plaatsvinden in de buurt van 3,1 volt.
.
We snijden het stuk dat nodig is voor installatie uit de universele printplaat, verwerken de randen van de kaart zorgvuldig met een vijl, reinigen en ruimen de contactbanen op. De grootte van het uitgesneden bord hangt af van de gebruikte onderdelen en hun lay-out tijdens de installatie. De afmetingen van het bord op de foto zijn 22 x 25 mm.
Met een positief resultaat in de werking van het circuit op de printplaat, brengen we de onderdelen over naar het werkbord, solderen de onderdelen, voeren de ontbrekende bedrading van de verbindingen uit met een dunne montagedraad. Aan het einde van de montage controleren we de installatie. Het circuit kan op elke handige manier worden gemonteerd, inclusief gemonteerde montage.
We controleren de prestaties van het ontladingsindicatiecircuit en de instellingen ervan door het circuit aan te sluiten op de voeding en vervolgens op de te testen batterij. Als de spanning in het stroomcircuit minder is dan 3,1 volt, moet de ontladingsindicator gaan branden.
In plaats van de PS T529H spanningsdetector (DA1) die in het circuit wordt gebruikt voor een gecontroleerde spanning van 3,1 volt, is het mogelijk om vergelijkbare microschakelingen van andere fabrikanten te gebruiken, bijvoorbeeld BD4731. Deze detector heeft een open collector aan de uitgang (zoals aangegeven door het extra cijfer "1" in de aanduiding van de microschakeling) en beperkt ook onafhankelijk de uitgangsstroom tot 12 mA. Hierdoor kun je er direct een led op aansluiten, zonder weerstanden te beperken.
Het is ook mogelijk om detectoren te gebruiken met een spanning van 3,08 volt in het circuit - TS809CXD, TCM809TENB713, МСР103Т-315Е / ТТ, САТ809ТТВI-G. De exacte parameters van de geselecteerde spanningsdetectoren zijn wenselijk om te verduidelijken in hun gegevensblad.
Op dezelfde manier kunt u een andere spanningsdetector toepassen op elke andere spanning die nodig is om de indicator te laten werken.
De oplossing voor het tweede deel van de vraag in paragraaf 3 van de bovenstaande opmerking - de werking van de ontladingsindicator alleen in aanwezigheid van verlichting, wordt uitgesteld om de volgende redenen:
- de werking van extra elementen in het circuit vereist extra energie van de batterij, d.w.z. de economie van het circuit lijdt;
- de bediening van de ontladingsindicator gedurende de dag is meestal nutteloos, omdat er zijn geen "toeschouwers" in de kamer en 's avonds kan de batterij leeg raken;
- de indicator is helderder en efficiënter in het donker en er is een aan / uit-schakelaar om het apparaat snel uit te schakelen.
De toepassing die in paragraaf 2 van de opmerking werd voorgesteld, werd niet overwogen door de huishoudelijke operationele versterker, vanwege het debuggen van de bedrijfsmodi van het circuit bij minimale stromen, in het proces van fijnafstemming op de printplaat.
Om het probleem op te lossen volgens p.1 opmerking, veranderde het circuit van het apparaat "Nachtlamp met een akoestische schakelaar" enigszins. Hiervoor heb ik de positieve voedingsbus van het akoestische relais ingeschakeld via een omvormer op VT3, met controle van een constant lopend fotorelais.
Door twee onderdelen toe te voegen (gemarkeerd met een ovaal op de printplaat), konden we het akoestische relais gedurende daglicht gedeeltelijk uitschakelen. Gedeeltelijke uitschakeling omdat de verschillende elementen van beide microcircuits zowel in het akoestische als in het fotorelais werken, maar een gemeenschappelijke voeding hebben, daarom zijn ze niet volledig uitgeschakeld. Toch is er enig effect op energiebesparing.
Vóór de revisie verbruikte het apparaatcircuit 1,1 ma in de standby-modus.
Na verfijning verbruikt het apparaatcircuit overdag standby-tijd - 0,4 ma, in het donker - 1,7 ma (een verschil van 0,6 ma is de VT3-werklading).
Er kan dus worden aangenomen dat de verfijning in de zomer gerechtvaardigd is en besparingen oplevert, en in de winter (bij lange nachten) minder winstgevend. Maar er is een eenvoudige oplossing - om de VT3 te rangeren met een schakelaar met twee standen "winter-zomer" of "aan-uit".