Ni-Cd Mababang Baterya Monitor Circuit gamit ang Lambda Diode

Subukan Ang Aming Instrumento Para Sa Pagtanggal Ng Mga Problema





Ang pangunahing tampok ng lambda-diode mababang tagapagpahiwatig ng baterya para sa mga baterya ng Ni-Cd ay iyon, ang circuit mismo ay kumonsumo ng halos zero kasalukuyang, hanggang sa maabot ang itinakdang antas ng mababang threshold at ang tagapagpahiwatig na LED ay naiilawan.

Ginagawa ng tampok na ito ang circuit na angkop para sa maraming mga boltahe na nagpapatakbo ng mga system ng baterya, tulad ng mga radio, relo, timer, alarma, remote control atbp.



Ang pangunahing dahilan ng napaaga na pagkasira ng cell sa mga baterya ng nickel-cadmium ay ang kanilang panloob na pagkukulang na nangyayari dahil sa ang baterya ay napakalalim na natanggal habang operating.

Samakatuwid, ang anumang elektronikong gadget na gumagamit ng mga Ni-Cd cells ay dapat na may kasamang isang mababang-baterya na tagapagpahiwatig na maaaring mag-trigger at alertuhan ang gumagamit na muling magkarga ito, bago pa maabot ang boltahe na 'kritikal' ng baterya.



Kahit na mahahanap mo ang maraming mga uri ng singil ang mga monitor na maaaring isama sa loob ng iyong mga produktong pinagagana ng baterya, ang lambda-diode monitor na ipinaliwanag sa artikulong ito ay marahil isang mas sopistikadong pagpipilian kaysa sa anumang iba pang mga monitor ng baterya na magagamit.

Mas mahusay kaysa sa iba pang Mga Sistema ng Mababang baterya

Karamihan mga tagapagpahiwatig ng mababang baterya makipagtulungan sa BJTs upang magpalipat-lipat sa kasalukuyang LED drive o para sa isang display ng metro. Ang kawalan sa naturang mga disenyo ay ang circuit na patuloy na maubos ang baterya, kahit na ang LED ay nasa estado ng shut off.

Sa mga low-power circuit, ang ganitong uri ng pag-alisan ng baterya maaaring makaapekto nang malaki at mabawasan ang oras ng pag-back up ng baterya.

Ang pinakamahusay na lunas upang malutas ito ay ang paggamit ng isang circuit na kumonsumo ng ganap na hindi kasalukuyang mula sa baterya , hangga't ang supply boltahe ay mas mataas kaysa sa kritikal na potensyal ng baterya.

Ito mismo ang ginagawa ng lambda-diode na batay sa mababang monitor ng baterya.

Nagtatampok din ito ng isang naaayos na threshold ng pag-trigger sa saklaw ng boltahe na 8-to-20 V, at maaari itong maitayo nang murang.

Ni-Cd Charge / Discharge na Katangian

Ang terminal boltahe ng lahat ng mga baterya nag-iiba depende sa kanilang estado ng singil. Ang katangiang ito ng ugnayan na ito ay maaaring magkakaiba para sa iba't ibang mga baterya.

Halimbawa sa Mga baterya ng lead-acid , nakita namin halos isang linear na drop sa kanilang output boltahe habang ang mga cell ay pinalabas. Ang pag-uugali na ito ay karaniwang pareho para sa mga dry cells din.

Ngunit, para sa mga baterya ng Ni-Cd, ang pagbagsak ng boltahe habang naglalabas ay hindi gaanong linear. Ang isang ganap na sisingilin na Ni-Cd cell ay maaaring magpakita ng isang output boltahe na humigit-kumulang na 1.25 volts.

Ang antas na ito ay pinananatili medyo patuloy hanggang sa ito ay halos ganap na natapos. Sa puntong ito ang boltahe ng cell ay mabilis na bumababa sa humigit-kumulang na 1.0 hanggang 1.1 volts, o 1.05 V.

Isang tumpak boltahe monitor circuit nababagay upang maaktibo sa antas ng 'kritikal' na boltahe na ito ay maaaring maging lubhang kapaki-pakinabang sa pagkilala sa antas ng singil ng baterya Ni-Cd.

Isang walong cell Ni-Cd baterya pack , halimbawa, maaaring magkaroon ng isang ganap na sisingilin na potensyal na output ng 10.0 volts. Kapag ito ay halos ganap na natapos, ang baterya ay maaaring magkaroon ng isang output ng 8.4 volts.

Paano gumagana ang Lambda-Diode Low Battery tagapagpahiwatig

Ang lambda-diode low circuit ng monitor ng baterya tulad ng ipinakita sa sumusunod na pigura ay nababagay upang maisaaktibo sa 8.4 volts, na nagbibigay-daan sa amin upang makamit ang isang mabisang state-of-charge (SoC) monitor system para sa isang baterya Ni-Cd.

Ang diode ng lambda kinakatawan sa loob ng dashing box ay itinayo gamit ang isang pares ng n- at p-channel FET's.

Tandaan na walang handa na ginawang magagamit na 'lambda' diode sa merkado.

Sa praktikal, ang isang lambda diode ay itinayo sa pamamagitan ng pagkakaugnay ng dalawang mababang FET na lakas, at pinapatakbo gamit ang dalawang mga terminal lamang, na minarkahang 'anode' (A) at 'cathode' (K).

Kapag ang bias sa lambda diode na ito ay nasa cut off mode, ang transistor Q3 ay pinapatay din, na pinapanatili nitong patayin ang LED1.

Habang ang boltahe ng baterya ay nagsisimulang bumagsak, umabot sa isang punto kung saan ang lambda diode ay biglang nakakampi at nagsagawa.

Ang sitwasyong ito ay agad na kinikilingan ang Q3 sa pagpapadaloy aling mga kapangyarihan SA LED na nagbabala sa gumagamit tungkol sa mababang kondisyon ng baterya . (Ang katangiang nagtatrabaho ng lambda diode ay maaaring masaksihan sa ibaba).

Ang potensyal na antas na biases ang lambda diode sa pagpapadaloy ay ganap na naaayos sa pamamagitan ng potensyomiter R1.

Ang Resistor R2 ay wired tulad ng isang kasalukuyang limiter para sa pag-iingat ng LED1. Ang halaga nito kasalukuyang naglilimita ng mga resistors maaaring kalkulahin gamit ang Batas ng Ohm (R2 = E / I, kung saan ang R2 ay nasa ohms, ang E ay kumakatawan sa potensyal na threshold ng baterya ng Ni-Cd kung saan ang LED1 ay nag-iilaw lamang, at dapat akong mapalitan ng maximum na ligtas na kasalukuyang halaga para sa LED.

Mga Detalye ng Konstruksiyon

Ang nabanggit sa itaas ay ipinaliwanag na monitor ng pagsingil ng baterya ng lambda-diode ay medyo compact upang mapaunlakan sa gear kung saan ang isang Ni-Cd baterya pack ay ginagamit bilang mapagkukunan ng kuryente.

Bilang karagdagan, maaari itong itayo at ilapat sa labas bilang isang mababang kagamitan na tagapagpahiwatig ng baterya at nakapaloob sa loob ng isang maliit na kahon. Sa parehong mga kaso, maaaring magamit ang isang PCB tulad ng ipinakita sa ibaba.

Ang uri ng JFET para sa pagbuo ng lambda diode ay talagang hindi kritikal. Halos lahat ng mga pagsasaayos na kinasasangkutan ng n- at p -channel FETs ay dapat gumanap nang maayos, kasama ang mga tinukoy sa listahan ng mga bahagi.

Kung kinakailangan maaari mong isaalang-alang ang pagpapalit ng LED1 ng isang mababang power relay upang paganahin ang pagdiskonekta ng Ni-Cad na baterya pack mula sa pagkarga sa sandaling ang antas ng boltahe ay bumaba sa ibaba ng kritikal na mababang threshold. Ang partikular na pag-aayos na ito ay awtomatikong mababantayan ang pack ng baterya mula sa pagkabaligtad ng polarity habang ito ay nilalabas.

Listahan ng Mga Bahagi

LED1 - Anumang 5mm 20 mA LED
Q1 - P-channel JFET (2N4360 o katulad)
Q2 - N-channel JFET (2N3819 o katulad)
Q3 - NPN BJT 2N2222A o katulad

R1 -10 k, preset
R2 - Ang kasalukuyang-nililimitahan ang risistor (tingnan ang teksto) ay maaaring maging isang 150 ohms 1/2 -watt




Nakaraan: Audio Delay Line Circuit - Para sa Echo, Mga Epekto ng Reverb Susunod: 5 Digit Frequency Counter Circuit