Til en av fortiden DIY «Nattlampe med akustisk bryter"Mottok en kommentar med interessante forslag for å fullføre designen.
Siden batteriutladningsindikatoren (avsnitt 3 i kommentaren) anbefales å bruke på hvilken som helst autonom elektronisk enhet, for å utelukke uventede feil eller utstyrssvikt i det mest upåklagelige øyeblikket når batteriet er lite, blir fremstillingen av utladningsindikatoren laget i en egen artikkel.
Bruken av en utladningsindikator er spesielt viktig for de fleste litiumbatterier med en nominell spenning på 3,7 volt (for eksempel 18650-årene som er populære i dag og lignende eller vanlige flate Li-ion-batterier fra telefoner erstattet med smarttelefoner), fordi de "misliker" et utslipp under 3,0 volt og mislykkes samtidig. Det er sant at nødbeskyttelse mot dyp utladning bør bygges inn i de fleste av dem, men hvem vet hva slags batteri som er i hendene dine til du åpner det (Kina er fullt av mysterier).
Men viktigst av alt, vil jeg vite på forhånd hva slags lading som er tilgjengelig i batteriet som brukes. Da kunne vi koble ladingen i tide eller satt inn et nytt batteri, uten å vente på de triste konsekvensene. Derfor trenger vi en indikator som vil gi et signal på forhånd om at batteriet snart vil være helt oppbrukt. For å implementere denne oppgaven, er det forskjellige kretsløsninger - fra kretsløp på en enkelt transistor til sofistikerte enheter på mikrokontrollere.
I vårt tilfelle foreslås det å produsere en enkel litiumbatteri-utladningsindikator, som enkelt kan monteres gjør det selv. Utladningsindikatoren er økonomisk og pålitelig, kompakt og nøyaktig når det gjelder å bestemme den kontrollerte spenningen.
Utladningsindikatorkrets
Kretsen er laget ved hjelp av såkalte spenningsdetektorer. De kalles også spenningsskjermer. Dette er spesialiserte mikrobrikker designet spesielt for spenningskontroll. De ubestridelige fordelene ved kretsene på spenningsmonitorer er det ekstremt lave strømforbruket i standby-modus, så vel som dets ekstreme enkelhet og nøyaktighet. For å gjøre utladningsindikasjonen enda mer merkbar og økonomisk, laster vi utgangen fra spenningsdetektoren med en blinkende LED eller en "blinker" på to bipolare transistorer.
Spenningsdetektoren (DA1) PS T529N som brukes i kretsen kobler utgangen (terminalen 3) til mikrokretsen til en felles ledning, mens den kontrollerte spenningen på batteriet reduseres til 3,1 volt, inkludert strømforsyningen til pulsgeneratoren for høy syklus. Samtidig begynner en superlys LED å blinke med en periode: pause - 15 sekunder, kort blits - 1 sekund. Dette reduserer strømforbruket til 0,15 ma under en pause, og 4,8 ma under en blitz. Når spenningen på batteriet er mer enn 3,1 volt, slås indikatorkretsen praktisk talt av og bruker bare 3 μa.
Som praksis har vist, er den indikerte visningssyklusen nok til å se signalet. Men hvis du ønsker det, kan du stille inn en mer praktisk modus ved å velge en motstand R2 eller kondensator C1. På grunn av enhetens lave strømforbruk er det ikke gitt en egen forsyningsspenningsbryter for indikatoren. Enheten kan brukes når man reduserer forsyningsspenningen til 2,8 volt.
Laderproduksjon
Vi kjøper eller velger fra tilgjengelige komponenter for montering i samsvar med ordningen.
For å kontrollere driften av kretsen og dens innstillinger, samler vi utladningsindikatoren på det universelle kretskortet. For enkelhets skyld å observere (høy pulsfrekvens) erstatter vi kondensatoren C1 med testen med en kondensator med mindre kapasitet (for eksempel 0,47 mikrofarader). Vi kobler kretsen til strømforsyningen med muligheten til å justere likespenningen i området fra 2 til 6 volt.
Senk sakte forsyningsspenningen til utladningsindikatoren, med start på 6 volt. Vi ser på spenningsverdien som spenningsdetektoren (DA1) slås på og LED-en blinker. Med riktig valg av spenningsdetektoren, bør koblingsmomentet skje i området 3,1 volt.
.
Vi kutter ut stykket som er nødvendig for installasjon fra det universelle trykte kretskortet, behandler kantene på brettet nøye med en fil, rengjør og rydder kontaktsporene. Størrelsen på det utskårne brettet avhenger av delene som brukes og deres utforming under installasjonen. Dimensjonene på tavlen på bildet er 22 x 25 mm.
Med et positivt resultat i driften av kretsen på kretskortet overfører vi delene til arbeidsplaten, lodder delene, utfører den manglende kablingen på tilkoblingene med en tynn monteringsledning. På slutten av monteringen sjekker vi installasjonen. Kretsen kan settes sammen på hvilken som helst praktisk måte, inkludert montert montering.
Vi sjekker ytelsen til utladningsindikatorkretsen og dens innstillinger ved å koble kretsen til strømforsyningen og deretter til batteriet som testes. Når spenningen i strømkretsen er mindre enn 3,1 volt, bør utladningsindikatoren slå på.
I stedet for PS T529H spenningsdetektor (DA1) som brukes i kretsen for en kontrollert spenning på 3,1 volt, er det mulig å bruke lignende mikrokretser fra andre produsenter, for eksempel BD4731. Denne detektoren har en åpen kollektor ved utgangen (som indikert med det ekstra sifferet "1" i betegnelsen på mikrokretsen), og begrenser også uavhengig strøm til 12 mA. Dette lar deg koble en LED direkte til den uten å begrense motstandene.
Det er også mulig å bruke detektorer med en spenning på 3,08 volt i kretsen - TS809CXD, TCM809TENB713, МСР103Т-315Е / ТТ, САТ809ТТВI-G. De nøyaktige parametrene til de valgte spenningsdetektorene er ønskelige å tydeliggjøre i databladet.
På samme måte kan du bruke en annen spenningsdetektor på enhver annen spenning som er nødvendig for at indikatoren skal fungere.
Løsningen på den andre delen av spørsmålet i punkt 3 i kommentaren ovenfor - driften av utslippsindikatoren bare i nærvær av lys, blir utsatt av følgende grunner:
- betjening av tilleggselementer i kretsen krever ekstra energi fra batteriet, dvs. kretsens økonomi lider;
- driften av utslippsindikatoren på dagtid, oftest, er ubrukelig, fordi det er ingen "tilskuere" i rommet, og om kvelden kan batteriet gå tomt;
- indikatoren er lysere og mer effektiv i mørket, og det er en strømbryter for å raskt slå av enheten.
Søknaden som ble foreslått i punkt 2 i kommentaren ble ikke vurdert av den innenlandske driftsforsterkeren, på grunn av feilsøking av driftsformene til kretsen ved minimumsstrømmer i prosessen med å finjustere på kretskortet.
For å løse problemet i henhold til s.1 kommentar, endret kretsen på enheten "Nattlampe med en akustisk bryter" litt. For dette slo jeg på den positive kraftbussen til det akustiske reléet gjennom en omformer på VT3, med kontroll fra et konstant kjørende fotorelever.
Dermed, ved å legge til to deler (merket med en oval på kretskortet), kunne vi delvis slå av det akustiske reléet i løpet av dagslysetiden. Delvis avstengning fordi de forskjellige elementene i begge mikrokretsene fungerer både i det akustiske og i fotoreleet, men har en felles strømforsyning, derfor er de ikke helt slått av. Likevel er det en viss effekt på energisparing.
Før revisjonen forbrukte enhetskretsen 1,1 ma i ventemodus.
Etter foredling bruker enhetskretsen standbytid på dagtid - 0,4 ma, i mørket - 1,7 ma (en forskjell på 0,6 ma er VT3-arbeidsladningen).
Dermed kan det vurderes at om sommeren er foredlingen rettferdiggjort og gir besparelser, og om vinteren (når lange netter) er mindre lønnsomme. Men det er en enkel løsning - å skifte VT3 med en toposisjonsbryter “vinter-sommer” eller “av-på”.