Батареяның төмен деңгейінің көрсеткіші: 4 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:22

Li-Ion батареяларымен жұмыс істейтін кейбір тұрмыстық құрылғыларда батареяның төмен көрсеткіші жоқ. Менің жағдайда бұл 3,7 В батареясы бар қайта зарядталатын еден тазартқыш. Оны қайта зарядтау мен розеткаға қосудың нақты уақытын анықтау оңай емес. Әдетте, мен сыпырғышты уақытында зарядтаймын, аккумулятор мүлде таусылғанда және электр қозғалтқышы жұмыс істемей тұрғанда. Мұндай жағдай өте ыңғайлы емес, әсіресе сыпырғышты дереу қолдану қажет болса.

Мен зарядтау қажет болатын кернеу деңгейін қалай анықтауға болатын қарапайым шешімді іздедім. Бұл мақалада Li-Ion батареясының төмен деңгейдегі қарапайым көрсеткіші сипатталған. Жобаланған схеманы Li-Ion батареясымен жұмыс істейтін кез келген электронды құрылғыда қолдануға болады және пайдаланушыға батареяны уақытында зарядтауға көмектеседі. Батарея индикаторы бір ұяшыққа арналған, бірақ оны басқа ұяшықтарға оңай өзгертуге болады. Индикатор тізбектің шағын модификациясы бар кез келген батарея үшін қолданыла алады.

Көрсеткіштің басты артықшылығы - ағымдағы тұтыну, орташа есеппен 10 микроАмперден аз. Ағымдағы тұтыну индикатор күйіне байланысты

Деңгей индикаторының үш функция күйі бар:

• Жарықдиодты индикатор үздіксіз жанады: батарея толық зарядталған.
• Жарықдиодты индикатор жыпылықтайды: батареяны зарядтау қажет.
• Жарық диодты шам жанбайды: батарея зарядталған және құрылғы пайдалануға дайын

1-қадам: Li-Ion батарея деңгейінің көрсеткішіне кіріспе

Бөлшектер:

Барлық бөлшектерді 5 евродан төмен сатып алуға болады.

Міне тізім:

• IC1 MC33164-3P, Микроэнергетикалық төмен кернеуді анықтау тізбегі TO-92, LCSC PN C145176
• IC2 ICM7555, CMOS таймері, LCSC PN C34608
• R1, R2 резисторы 10K, барлық резисторлар, конденсаторлар және LCSC шағын компоненттері
• R3 резисторы 680K
• R4 резисторы 680
• C1 конденсаторы M1
• С2 конденсаторы 1М
• C3 конденсаторы 10М
• D1, D2, D3 диод 1N5819, LCSC PN C2474
• LED1 диодты 3 мм, қызыл
• T1 бұрандалы терминалы

Резисторлар 0,25 Вт немесе одан аз, конденсаторлар 12 В немесе одан жоғары.

Құралдар:

• Пісіру темірі
• Сымсыз бұрғылау
• Ыстық желім қаруы

2 -қадам: Схеманың сипаттамасы

MC33164-3P интегралды схемасы-деңгей көрсеткішінің жүрегі. Бұл компонент туралы толық ақпарат мына жерде.

Электр тізбегінің қарапайым сипаттамасы: Бұл төмен қуатты транзисторға ұқсас үш түйреуішті пластикалық пакеттегі IC кернеуді сезетін шағын қуат. MC33164 қуаты төмендеген жағдайда микропроцессорды қалпына келтіру схемасы ретінде жасалған.

Ол түйреуіш 2 кернеуін анықтайды. Анықталған кернеуді эталондық кернеумен салыстырады, біздің жағдайда 2,7В. Нәтижені түйреуіш 1 -дегі кернеу мәні ретінде бағалауға болады. Егер анықталған кернеу 2, 7В -тан төмен болса, шығыс төмен және 0В -қа жақын. Егер кіріс кернеуі 2, 7В -тан жоғары болса, 1 -істікшеде берілген мән шамамен 3В немесе одан жоғары болады.

MC33164-3P үшін стандартты анықтамалық мән (3В сызықтан кейін 3В)-2, 71В. Бұл мән бойынша шығыс мәні өзгереді. (Гистерезиске назар аудармаңыз.) Бір ұялы литий-иондық батареяның кернеуі: максималды кернеу-4,2 В, типтік кернеу-3,7 В және минималды кернеу-2,8-ден 3 В-қа дейін, 2,9 В деп есептеңіз. Минималды кернеу разряд циклінің соңында болады және бұл кернеу деңгейі төмен деңгейдегі индикаторды іске қосуы керек.

MC33164 стандартты кернеуі біздің талаптармен салыстырғанда тым төмен. Кернеуді төмендетудің 2 шешімі бар. Бірінші және қарапайым - кернеуді бөлгіш. Бірақ бөлгіш қосымша токты тұтынады. 2.9 В -тан 2.7 В -қа дейін төмендету үшін кейбір компоненттерді тізбектей қолдана отырып, токты аз тұтыну - бұл екінші шешім. Диодтар - бұл кернеудің біршама төмендеген компоненттері және оларды сәтті қолдануға болады. Ағымдық мән өте төмен болғандықтан, мен таңдаған диодтың ең жақсы түрін тест арқылы таңдаймын.

R1, D1, D2, D3 функциясы кіріс кернеуін төмендету болып табылады. J1 қосқышы диодтың соңғы кернеуін төмендетуі мүмкін және кіріс кернеуі сәл төмендеуі мүмкін. IC1 шығысы IC2 таймеріне беріледі. Оның белсенді мәні төмен және функция - таймерді қосу. Өкінішке орай, IC2 -де кез келген инверттік схемасыз қосуға мүмкіндік беретін кіріс түйреуі жоқ.

IC2 шығысына минус кернеу ретінде IC1 шығысын қолдану арқылы ICM7555 таймерін қосуды шештім. C2, R3 компоненттері таймердің мерзімін анықтайды, ол шамамен 2 секундқа реттеледі. R4 резисторы LED1 диодын көрсету үшін токты шектейді. Батареядан тексерілген кернеу 1 (плюс) және 2 (минус) түйреуіштері бар терминалға қосылады. Мәліметтер парағынан R2, C1 мәндері ұсынылады.

ICM7555 таймері - CMOS эквиваленті 555. Оның артықшылығы - 2,5В жұмыс кернеуі және өте төмен ток шығыны. Екінші суретте мәліметтер кестесі ұсынған кернеу мониторы ретінде өте қарапайым схема бар. Бұл схеманы да қолдануға болады, бірақ ICM7555 -ті қолданудың артықшылығы - жарық диодты жыпылықтаумен көрсетілген, кернеудің төмен деңгейі.

3 -қадам: құрылыс

Бөлшектер өлшемі 20х35 мм прототиптеу тақтасының бір бөлігінде дәнекерленген. Тақтаның сыртында жарықдиодты диод бар, оны көрінетін жерге орнатуға болады. Бақыланатын Li-Ion батареясы бұрандалы терминал блогы арқылы қосылады. Басқару тақтасы кез келген құрылғыға қосылатындай шағын.

Құрылғының ішіне қосылу қарапайым: терминалды блоктан сымдарды аккумуляторға жалғап, жарықдиодты бұрғылауға арналған тесікті орнатыңыз. Сымдар аккумулятор ұстағышындағы аккумуляторлық тіректерге тікелей қосылуы мүмкін. Бұл жағдайда ток өздігінен ағып кетеді, қосқыштың орналасуына байланысты және индикатор үнемі жұмыс істейді.

Менің жағдайда, мен негізгі (төмен кернеулі) қосқыштан кейін төмен деңгейдегі индикаторды қостым. Құрылғының ішіндегі зарядтау тақтасы бөлек болғандықтан, ол бөлек қосылады және батареяға бөлек қосылады, «қосқыштан кейін» қосылу орны анық емес. Мен қарапайым шешімді қолданамын, индикаторды жүктеуге тікелей қосады, тұрақты ток қозғалтқышы.

Прототиптік тақта барлық компоненттерді сымдармен қосу үшін көп уақытты қажет етеді. Бұл уақытты үнемдеу үшін мен тесік компоненттері бар 20х40 мм өлшемді ПХД құрастырдым. ПХД тек бір қабатты қамтиды. SMD компоненттерін қолдану тақтаның көлемін азайтуы мүмкін. Мен бұл конструкцияны өте күрделі бөлшектермен дәнекерлеу мен манипуляциялауға байланысты жасаған жоқпын. ПХД дайындауға арналған Gerber файлдары қоса беріледі.

4 -қадам: Қорытынды

Сипатталған, төмен аккумулятор деңгейінің индикаторы кернеуі 2,5 В -тан жоғары кез келген батарея үшін қолданыла алады. Бұл жағдайда D1, D2 және D3 диодтарын өткізіп жіберіңіз және кернеуді бөлгіш ретінде R1 резисторын R1 -ге қосыңыз. R1 мәні анықталған U кернеу деңгейіне байланысты және оны есептеуге болады:

R5 = 2,7*R1/(U-2,7)

Құрылыс тесік компоненттері бар шағын ПХД -де жасалады. Егер сізде SMD бөлшектері болса, SMD компоненттерін қолдануды ұсынамын.

Тақтаның өлшемі кішірек болуы мүмкін және құрылыс сізге SMD бөлшектерін қолдануға мүмкіндік береді.

Оқығаныңызға рахмет және құрылыспен жақсы уақыт өткізіңіз.