Pagrindinis šio „Ni-Cd“ baterijų „lambda“ diodų mažo akumuliatoriaus indikatoriaus bruožas yra tas, kad pati grandinė sunaudoja beveik nulinę srovę, kol pasiekiamas nustatytas žemos ribos lygis ir užsidega indikatoriaus šviesos diodas.
Dėl šios savybės grandinė labai tinka daugeliui žemos įtampos baterijomis valdomų sistemų, tokių kaip radijas, laikrodžiai, laikmačiai, signalizacijos, nuotolinio valdymo pultai ir kt.
Pagrindinė priešlaikinio nikelio-kadmio baterijų elementų pažeidimo priežastis yra jų vidinis trumpumas, atsirandantis dėl to, kad baterija veikiant pernelyg išsikrauna.
Taigi, bet kurioje elektroninėje programėlėje, naudojančioje Ni-Cd elementus, turi būti akumuliatoriaus įkrovos indikatorius, kuris gali paskatinti ir įspėti vartotoją jį įkrauti dar prieš pasiekiant „kritinę“ akumuliatoriaus įtampą.
Nors rasite daugybę rūšių įkrovimo monitoriai kurį galima integruoti į jūsų baterijas naudojančius gaminius, šiame straipsnyje paaiškintas „lambda“ diodų monitorius yra sudėtingesnis pasirinkimas nei bet kurie kiti turimi akumuliatorių monitoriai.
Geriau nei kitos išsenkančios baterijos indikatorių sistemos
Dauguma mažos baterijos rodikliai dirbkite su BJT, norėdami perjungti LED pavaros srovę arba matuoklio rodmenį. Tokių konstrukcijų trūkumas yra tas, kad grandinė nuolat ištuština bateriją, net kai šviesos diodas yra išjungtas.
Mažos galios grandinėse tokio pobūdžio baterijos nutekėjimas gali smarkiai paveikti ir sutrumpinti akumuliatoriaus atsarginį laiką.
Geriausia priemonė tai išspręsti yra naudoti grandinę, kuri visiškai nevartoja srovė iš akumuliatoriaus , jei maitinimo įtampa yra didesnė už kritinį akumuliatoriaus potencialą.
Būtent tai vykdo „lambda“ diodo pagrindu veikiantis mažos baterijos monitorius.
Jame taip pat yra reguliuojamas paleidimo slenkstis nuo 8 iki 20 V įtampos diapazone, ir jis gali būti pastatytas gana pigiai.
Ni-Cd įkrovimo / išleidimo charakteristika
The visų baterijų gnybtų įtampa skiriasi priklausomai nuo jų įkrovimo būsenos. Ši šio ryšio charakteristika gali būti skirtinga skirtingoms baterijoms.
Pavyzdžiui su Švino rūgštinės baterijos , randame praktiškai labai tiesinį jų išėjimo įtampos kritimą, kai elementai išsikrauna. Šis elgesys paprastai būna tas pats ir sausose ląstelėse.
Tačiau Ni-Cd baterijoms iškrovos metu įtampos kritimas nėra labai linijinis. Visiškai įkrautas Ni-Cd elementas gali turėti maždaug 1,25 voltų išėjimo įtampą.
Šis lygis palaikomas gana nuolat, kol jis beveik visiškai išsikrauna. Šiuo metu elemento įtampa greitai krinta iki maždaug 1,0–1,1 voltų arba 1,05 V.
Tikslus įtampos stebėjimo grandinė pritaikytas suaktyvinti šiuo „kritiniu“ įtampos lygiu, gali būti labai naudinga nustatant Ni-Cd akumuliatoriaus įkrovos lygį.
Aštuonių kamerų „Ni-Cd“ baterijų paketas , pavyzdžiui, gali būti visiškai įkrautas išėjimo potencialas 10,0 voltų. Beveik visiškai išsikrovus, akumuliatoriaus galia gali būti 8,4 voltai.
Kaip veikia mažo lambda diodo akumuliatoriaus indikatorius
Lambda diodo mažo akumuliatoriaus monitoriaus grandinė, kaip parodyta kitame paveikslėlyje, sureguliuojama, kad įsijungtų esant 8,4 voltų įtampai, o tai leidžia mums pasiekti efektyvią Ni-Cd akumuliatoriaus įkrovos būsenos (SoC) stebėjimo sistemą.
The lambda diodas brūkšninio langelio viduje yra pastatytas naudojant n ir p kanalų FET porą.
Atminkite, kad rinkoje nėra paruošto „lambda“ diodo.
Praktiškai lambda diodas sukurtas sujungiant du mažos galios FET ir yra valdomas tik dviem gnybtais, pažymėtais „anodu“ (A) ir „katodu“ (K).
Kai šio lambda diodo poslinkis yra išjungimo režime, tranzistorius Q3 taip pat išjungiamas, o tai savo ruožtu palaiko LED1 išjungtą.
Pradėjus kristi akumuliatoriaus įtampai, jis pasiekia tašką, kuriame lambda diodas staiga tampa šališkas ir laidus.
Ši situacija iš karto pakreipia Q3 į laidumą, kuris įjungia šviesos diodą, įspėjantį vartotoją apie mažos baterijos būklė . (Darbinę lambda diodo charakteristiką galima pamatyti žemiau).
Potencialo lygis, kuris lemia lambda diodo laidumą, yra visiškai reguliuojamas per potenciometras R1.
Rezistorius R2 yra prijungtas kaip srovės ribotuvas, skirtas apsaugoti LED1. Tai vertė srovę ribojantys rezistoriai galima apskaičiuoti naudojant Ohmo dėsnį (R2 = E / I, kur R2 yra omais, E reiškia Ni-Cd akumuliatoriaus potencialo slenkstį, kur LED1 tiesiog šviečia, ir mane reikėtų pakeisti didžiausia šviesos diodo saugia srovės verte.
Statybos detalės
Pirmiau paaiškintas „lambda“ diodų akumuliatorių įkrovimo monitorius yra gana kompaktiškas, kad jį būtų galima įmontuoti į pavarą, kurioje kaip maitinimo šaltinis naudojamas Ni-Cd akumuliatorius.
Be to, jis gali būti sukonstruotas ir pritaikytas išorėje kaip mažo akumuliatoriaus indikatoriaus įranga ir įdėta į mažą dėžę. Abiem atvejais PCB galima naudoti taip, kaip parodyta žemiau.
JFET tipas lambda diodui kurti iš tikrųjų nėra kritinis. Beveik visos konfigūracijos, susijusios su n- ir p-kanalų FET, turėtų būti gerai veikiančios kartu su nurodytomis detalių sąraše.
Jei reikia, galite apsvarstyti galimybę pakeisti LED1 mažos galios relė, kad Ni-Cad akumuliatorių būtų galima atjungti nuo apkrovos, kai tik įtampos lygis nukrenta žemiau kritinės žemos ribos. Šis konkretus susitarimas automatiškai apsaugos akumuliatorių nuo poliškumo pasikeitimo, kol jis bus iškrautas.
Dalių sąrašas
LED1 - bet koks 5 mm 20 mA šviesos diodas
Q1 - P kanalo JFET (2N4360 ar panašus)
Q2 - N kanalo JFET (2N3819 arba panašus)
Q3 - NPN BJT 2N2222A arba panašiai
R1 -10 k, iš anksto nustatytas
R2 - srovės ribotuvas (žr. Tekstą) gali būti 150 omų 1/2 vatų
Pora: Garso uždelsimo linijos grandinė - aidui, aidėjimo efektams Kitas: 5 skaitmenų dažnio skaitiklio grandinė
