Do jednej z przeszłości domowej roboty «Lampka nocna z przełącznikiem akustycznym„Otrzymałem komentarz z interesującymi sugestiami dotyczącymi sfinalizowania projektu.
Ponieważ wskaźnik rozładowania akumulatora (ust. 3 komentarza) zaleca się stosować na dowolnym autonomicznym urządzeniu elektronicznym, aby wykluczyć nieoczekiwane awarie lub awarie sprzętu w najbardziej nieodpowiednim momencie, gdy poziom naładowania akumulatora jest niski, produkcja wskaźnika rozładowania odbywa się w osobnym artykule.
Zastosowanie wskaźnika rozładowania jest szczególnie ważne w przypadku większości akumulatorów litowych o napięciu nominalnym 3,7 wolta (na przykład popularnych obecnie 18650 i podobnych lub popularnych płaskich akumulatorów litowo-jonowych z telefonów zastępowanych smartfonami), ponieważ bardzo „nie lubią” rozładowania poniżej 3,0 woltów i jednocześnie zawodzą. To prawda, że w większości z nich powinna być wbudowana ochrona przed głębokim rozładowaniem, ale kto wie, jaki rodzaj baterii jest w twoich rękach, dopóki go nie otworzysz (Chiny są pełne tajemnic).
Ale co najważniejsze, chciałbym wcześniej wiedzieć, jaki rodzaj ładowania jest obecnie dostępny w używanej baterii. Następnie moglibyśmy podłączyć ładowanie na czas lub włożyć nową baterię, nie czekając na smutne konsekwencje. Dlatego potrzebujemy wskaźnika, który z góry da sygnał, że bateria wkrótce się wyczerpie. Aby zrealizować to zadanie, istnieją różne rozwiązania obwodów - od obwodów na jednym tranzystorze do wyrafinowanych urządzeń na mikrokontrolerach.
W naszym przypadku proponuje się wykonanie prostego wskaźnika rozładowania baterii litowej, który można łatwo zmontować zrób to sam. Wskaźnik rozładowania jest ekonomiczny i niezawodny, zwarty i dokładny w określaniu kontrolowanego napięcia.
Obwód wskaźnika rozładowania
Obwód składa się z tak zwanych detektorów napięcia. Są również nazywane monitorami napięcia. Są to wyspecjalizowane mikroczipy zaprojektowane specjalnie do kontroli napięcia. Niezaprzeczalną zaletą obwodów na monitorach napięcia jest wyjątkowo niski pobór mocy w trybie czuwania, a także jego ekstremalna prostota i dokładność. Aby wskazanie rozładowania było jeszcze bardziej zauważalne i ekonomiczne, ładujemy wyjście detektora napięcia migającą diodą LED lub „migaczem” na dwa tranzystory bipolarne.
Detektor napięcia (DA1) PS T529N zastosowany w obwodzie łączy wyjście (zacisk 3) mikroukładu ze wspólnym drutem, jednocześnie zmniejszając kontrolowane napięcie na akumulatorze do 3,1 wolta, w tym zasilanie do generatora impulsów o wysokim cyklu pracy. Jednocześnie superjasna dioda LED zaczyna migać z okresem: pauza - 15 sekund, krótki błysk - 1 sekunda. Zmniejsza to zużycie prądu do 0,15 ma podczas pauzy i 4,8 ma podczas błysku. Gdy napięcie na akumulatorze jest większe niż 3,1 V, obwód wskaźnika praktycznie wyłącza się i zużywa tylko 3 μa.
Jak pokazała praktyka, wskazany cykl wyświetlania wystarcza, aby zobaczyć sygnał. Ale jeśli chcesz, możesz ustawić wygodniejszy tryb, wybierając rezystor R2 lub kondensator C1. Ze względu na niski pobór prądu przez urządzenie oddzielny przełącznik napięcia zasilania dla wskaźnika nie jest przewidziany. Urządzenie działa przy zmniejszaniu napięcia zasilania do 2,8 wolta.
Produkcja ładowarki
Kupujemy lub wybieramy spośród dostępnych komponentów do montażu zgodnie ze schematem.
Aby sprawdzić działanie obwodu i jego ustawienia, zbieramy wskaźnik rozładowania na uniwersalnej płytce drukowanej. Dla wygody obserwacji (wysoka częstotliwość impulsu) podczas testu zastępujemy kondensator C1 kondensatorem o mniejszej pojemności (na przykład 0,47 mikrofaradów). Podłączamy obwód do zasilacza z możliwością płynnej regulacji napięcia prądu stałego w zakresie od 2 do 6 woltów.
Powoli obniż napięcie zasilania wskaźnika rozładowania, zaczynając od 6 woltów. Obserwujemy wartość napięcia, przy której wykrywacz napięcia (DA1) włącza się, a dioda LED miga. Przy prawidłowym wyborze detektora napięcia moment przełączania powinien mieć miejsce w zakresie 3,1 wolta.
.
Wycinamy niezbędny do instalacji element z uniwersalnej płytki drukowanej, ostrożnie przetwarzamy krawędzie płyty pilnikiem, czyścimy i utrzymujemy ścieżki styku. Rozmiar wyciętej płyty zależy od użytych części i ich rozmieszczenia podczas instalacji. Wymiary planszy na zdjęciu wynoszą 22 x 25 mm.
Z pozytywnym wynikiem w działaniu obwodu na płytce drukowanej, przenosimy części na płytę roboczą, lutujemy części, wykonujemy brakujące okablowanie połączeń cienkim drutem montażowym. Pod koniec montażu sprawdzamy instalację. Obwód można zmontować w dowolny dogodny sposób, w tym w sposób zamontowany.
Sprawdzamy działanie obwodu wskaźnika rozładowania i jego ustawień, podłączając obwód do zasilacza, a następnie do testowanego akumulatora. Gdy napięcie w obwodzie zasilania jest niższe niż 3,1 wolta, wskaźnik rozładowania powinien się włączyć.
Zamiast detektora napięcia PS T529H (DA1) stosowanego w obwodzie do kontrolowanego napięcia 3,1 wolta, można zastosować podobne mikroukłady innych producentów, na przykład BD4731. Detektor ten ma otwarty kolektor na wyjściu (jak wskazuje dodatkowa cyfra „1” w oznaczeniu mikroukładu), a także niezależnie ogranicza prąd wyjściowy do 12 mA. Umożliwia to bezpośrednie podłączenie do niego diody LED, bez ograniczania rezystorów.
W obwodzie można również stosować detektory o napięciu 3,08 V - TS809CXD, TCM809TENB713, МСР103Т-315Е / ТТ, САТ809ТТВI-G. Dokładne parametry wybranych detektorów napięcia są pożądane do wyjaśnienia w arkuszu danych.
Podobnie, możesz przyłożyć inny detektor napięcia do dowolnego innego napięcia niezbędnego do działania wskaźnika.
Rozwiązanie drugiej części pytania w ust. 3 powyższego komentarza - działanie wskaźnika rozładowania tylko w przypadku oświetlenia jest odroczone z następujących powodów:
- działanie dodatkowych elementów w obwodzie wymaga dodatkowej energii z akumulatora, tj. cierpi ekonomia obwodu;
- działanie wskaźnika rozładowania w ciągu dnia jest najczęściej bezużyteczne, ponieważ w pokoju nie ma „widzów”, a wieczorem bateria może się wyczerpać;
- wskaźnik jest jaśniejszy i bardziej wydajny w ciemności, a przełącznik zasilania umożliwia szybkie wyłączenie urządzenia.
Zastosowanie zaproponowane w ust. 2 komentarza nie zostało rozważone przez krajowy wzmacniacz operacyjny ze względu na debugowanie trybów pracy obwodu przy minimalnych prądach w trakcie dostrajania na płytce drukowanej.
Aby rozwiązać problem zgodnie z pkt.1 komentarz, nieznacznie zmienił obwód urządzenia „Lampka nocna z przełącznikiem akustycznym”. W tym celu włączyłem szynę dodatniej mocy przekaźnika akustycznego poprzez falownik na VT3, sterowany przez stale działający przekaźnik foto.
Tak więc, dodając dwie części (oznaczone owalem na płytce drukowanej), byliśmy w stanie częściowo wyłączyć przekaźnik akustyczny w ciągu dnia. Częściowe wyłączenie, ponieważ różne elementy obu mikroukładów działają zarówno w akustycznym, jak i foto przekaźniku, ale mają wspólny zasilacz, dlatego nie są całkowicie wyłączone. Niemniej jednak istnieje pewien wpływ na oszczędność energii.
Przed zmianą obwód urządzenia zużył 1,1 ma w trybie gotowości.
Po udoskonaleniu obwód urządzenia zużywa czas czuwania w ciągu dnia - 0,4 ma, w ciemności - 1,7 ma (różnica 0,6 ma to opłata za pracę VT3).
Można zatem uznać, że latem udoskonalenie jest uzasadnione i zapewnia oszczędności, a zimą (gdy długie noce) jest mniej opłacalne. Istnieje jednak proste rozwiązanie - bocznikować VT3 za pomocą dwupozycyjnego przełącznika „zima-lato” lub „on-off”.