Zu einer der Vergangenheit hausgemacht «Nachtlampe mit akustischem Schalter"Erhielt einen Kommentar mit interessanten Vorschlägen zur Fertigstellung des Designs.
Da die Batterieentladeanzeige (Absatz 3 des Kommentars) für jedes autonome elektronische Gerät empfohlen wird, um unerwartete Ausfälle oder Geräteausfälle zum ungünstigsten Zeitpunkt beim Entladen der Batterie auszuschließen, erfolgt die Herstellung der Batterieentladeanzeige in einem separaten Artikel.
Die Verwendung einer Entladungsanzeige ist besonders wichtig für die meisten Lithiumbatterien mit einer Nennspannung von 3,7 Volt (zum Beispiel die heute beliebten 18650er und ähnliche oder übliche flache Li-Ionen-Batterien von Telefonen, die durch Smartphones ersetzt wurden), weil Sie „mögen“ eine Entladung unter 3,0 Volt nicht und versagen gleichzeitig. Zwar sollte in den meisten von ihnen ein Notfallschutz gegen Tiefentladung eingebaut sein, aber wer weiß, welche Art von Batterie sich in Ihren Händen befindet, bis Sie sie öffnen (China ist voller Geheimnisse).
Vor allem aber möchte ich im Voraus wissen, welche Art von Ladung derzeit in der verwendeten Batterie verfügbar ist. Dann könnten wir den Ladevorgang rechtzeitig anschließen oder eine neue Batterie einsetzen, ohne auf die traurigen Folgen zu warten. Daher benötigen wir eine Anzeige, die im Voraus signalisiert, dass die Batterie bald vollständig entladen ist. Um diese Aufgabe zu implementieren, gibt es verschiedene Schaltungslösungen - von Schaltungen auf einem einzelnen Transistor bis zu hoch entwickelten Geräten auf Mikrocontrollern.
In unserem Fall wird vorgeschlagen, eine einfache Entladeanzeige für Lithiumbatterien herzustellen, die leicht zusammengebaut werden kann mit seinen eigenen Händen. Die Entladungsanzeige ist wirtschaftlich und zuverlässig, kompakt und genau bei der Bestimmung der geregelten Spannung.
Entladungsanzeigeschaltung
Die Schaltung erfolgt über sogenannte Spannungsdetektoren. Sie werden auch Spannungsmonitore genannt. Hierbei handelt es sich um spezielle Mikrochips, die speziell für die Spannungsregelung entwickelt wurden. Die unbestreitbaren Vorteile von Schaltkreisen auf Spannungsmonitoren sind der extrem niedrige Stromverbrauch im Standby-Modus sowie die extreme Einfachheit und Genauigkeit. Um die Entladungsanzeige noch sichtbarer und wirtschaftlicher zu machen, laden wir den Ausgang des Spannungsdetektors mit einer blinkenden LED oder einem „Blinker“ auf zwei Bipolartransistoren.
Der in der Schaltung verwendete Spannungsdetektor (DA1) PS T529N verbindet den Ausgang (Klemme 3) der Mikroschaltung mit einem gemeinsamen Kabel und reduziert gleichzeitig die geregelte Spannung an der Batterie auf 3,1 Volt, einschließlich der Stromversorgung des Hochleistungs-Impulsgenerators. Gleichzeitig beginnt eine superhelle LED mit einer Zeitspanne zu blinken: Pause - 15 Sekunden, kurzer Blitz - 1 Sekunde. Dies reduziert den Stromverbrauch während einer Pause auf 0,15 mA und während eines Blitzes auf 4,8 mA. Wenn die Spannung an der Batterie mehr als 3,1 Volt beträgt, schaltet sich die Anzeigeschaltung praktisch aus und verbraucht nur 3 μa.
Wie die Praxis gezeigt hat, reicht der angezeigte Anzeigezyklus völlig aus, um das Signal zu sehen. Wenn Sie möchten, können Sie einen bequemeren Modus für Sie einstellen, indem Sie einen Widerstand R2 oder einen Kondensator C1 auswählen. Aufgrund des geringen Stromverbrauchs des Gerätes ist kein separater Versorgungsspannungsschalter für die Anzeige vorgesehen. Das Gerät ist betriebsbereit, wenn die Versorgungsspannung auf 2,8 Volt reduziert wird.
Herstellung des Ladegeräts
Wir kaufen oder wählen aus verfügbaren Komponenten für die Montage gemäß dem Schema.
Um die Funktionsfähigkeit der Schaltung und ihre Einstellungen zu überprüfen, sammeln wir die Entladeanzeige auf der Universalplatine. Zur Vereinfachung der Beobachtung (eine hohe Frequenz von Impulsen) ersetzen wir während des Tests den Kondensator C1 durch einen Kondensator mit geringerer Kapazität (z. B. 0,47 Mikrofarad). Wir verbinden den Stromkreis mit der Stromversorgung, um die Gleichspannung im Bereich von 2 bis 6 Volt reibungslos einstellen zu können.
Verringern Sie langsam die Versorgungsspannung der Entladeanzeige ab 6 Volt. Wir beobachten den Spannungswert, bei dem der Spannungsdetektor (DA1) eingeschaltet wird und die LED blinkt. Bei richtiger Auswahl des Spannungsdetektors sollte das Schaltmoment im Bereich von 3,1 Volt liegen.
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Wir schneiden das für die Installation erforderliche Stück von der universellen Leiterplatte aus, bearbeiten die Kanten der Leiterplatte sorgfältig mit einer Feile, reinigen und ordnen die Kontaktschienen. Die Größe der Ausschnittplatte hängt von den verwendeten Teilen und deren Anordnung während der Installation ab. Die Abmessungen der Tafel auf dem Foto betragen 22 x 25 mm.
Mit einem positiven Ergebnis im Betrieb der Schaltung auf der Leiterplatte übertragen wir die Teile auf die Arbeitsplatte, löten die Teile und führen die fehlende Verdrahtung der Verbindungen mit einem dünnen Befestigungsdraht durch. Am Ende der Montage überprüfen wir die Installation. Die Schaltung kann auf jede bequeme Weise zusammengebaut werden, einschließlich montierter Montage.
Wir überprüfen die Leistung des Entladungsanzeigekreises und seiner Einstellungen, indem wir den Stromkreis an die Stromversorgung und dann an die zu testende Batterie anschließen. Wenn die Spannung im Stromkreis weniger als 3,1 Volt beträgt, sollte die Entladeanzeige aufleuchten.
Anstelle des in der Schaltung für eine gesteuerte Spannung von 3,1 Volt verwendeten Spannungsdetektors PS T529H (DA1) können ähnliche Mikroschaltungen anderer Hersteller verwendet werden, beispielsweise BD4731. Dieser Detektor hat einen offenen Kollektor am Ausgang (wie durch die zusätzliche Ziffer „1“ in der Bezeichnung der Mikroschaltung angegeben) und begrenzt den Ausgangsstrom unabhängig auf 12 mA. Auf diese Weise können Sie eine LED direkt daran anschließen, ohne die Widerstände einzuschränken.
Es ist auch möglich, Detektoren mit einer Spannung von 3,08 Volt in der Schaltung zu verwenden - TS809CXD, TCM809TENB713, МСР103Т-315Е / ТТ, САТ809ТТВI-G. Die genauen Parameter der ausgewählten Spannungsdetektoren sind wünschenswert, um sie in ihrem Datenblatt zu verdeutlichen.
Ebenso können Sie einen anderen Spannungsdetektor an jede andere Spannung anlegen, die erforderlich ist, damit die Anzeige funktioniert.
Die Lösung des zweiten Teils der Frage in Absatz 3 des obigen Kommentars - der Betrieb des Entladungsindikators nur bei Vorhandensein von Licht - wird verschoben aus folgenden Gründen:
- Der Betrieb zusätzlicher Elemente in der Schaltung erfordert zusätzliche Energie von der Batterie, d.h. die Wirtschaftlichkeit der Schaltung leidet;
- Der Betrieb der Entladeanzeige während des Tages ist meistens unbrauchbar, weil Es gibt keine „Zuschauer“ im Raum, und am Abend kann die Batterie leer werden.
- Die Anzeige ist im Dunkeln heller und effizienter, und es gibt einen Netzschalter, mit dem das Gerät schnell ausgeschaltet werden kann.
Die in Absatz 2 des Kommentars vorgeschlagene Anwendung wurde vom inländischen Operationsverstärker aufgrund des Debuggens der Betriebsmodi der Schaltung bei minimalen Strömen bei der Feinabstimmung der Leiterplatte nicht berücksichtigt.
Um das Problem gemäß p zu lösen.1 Kommentar, leicht geändert die Schaltung des Geräts "Nachtlampe mit einem akustischen Schalter." Zu diesem Zweck habe ich den positiven Leistungsbus des akustischen Relais über einen Wechselrichter am VT3 eingeschaltet, der von einem ständig laufenden Fotorelais gesteuert wird.
Durch Hinzufügen von zwei Teilen (markiert mit einem Oval auf der Leiterplatte) konnten wir das akustische Relais bei Tageslicht teilweise ausschalten. Teilweise Abschaltung, da die verschiedenen Elemente beider Mikroschaltungen sowohl im akustischen als auch im Fotorelais arbeiten, jedoch über eine gemeinsame Stromversorgung verfügen und daher nicht vollständig ausgeschaltet sind. Trotzdem gibt es einige Auswirkungen auf die Energieeinsparung.
Vor der Fertigstellung verbrauchte die Geräteschaltung im Standby-Modus 1,1 mA.
Nach der Verfeinerung verbraucht die Geräteschaltung tagsüber Standby-Zeit - 0,4 mA, im Dunkeln - 1,7 mA (eine Differenz von 0,6 mA ist die VT3-Arbeitsgebühr).
Somit kann davon ausgegangen werden, dass die Verfeinerung im Sommer gerechtfertigt ist und Einsparungen bringt und im Winter (wenn lange Nächte) weniger rentabel sind. Es gibt jedoch eine einfache Lösung: VT3 mit einem Zwei-Positionen-Schalter „Winter-Sommer“ oder „Ein-Aus“ zu überbrücken.