2 ұялы NiMH батареяны қорғау схемасы: 8 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

Егер сіз мұнда келген болсаңыз, неге екенін білетін шығарсыз. Егер сіз көргіңіз келетін нәрсе - бұл тез шешім, содан кейін мен қолданған схеманы егжей -тегжейлі сипаттайтын 4 -қадамға өтіңіз. Бірақ егер сіз бұл шешімді шынымен де алғыңыз келе ме, жоқ па екеніне сенімді болмасаңыз, сізді фонда қызықтырады, немесе менің сынақ пен қателік сапарымдағы қызықты жерлерге барудан ләззат алсаңыз, мұнда оның толық нұсқасы берілген:

Мәселесі

Сізде қайта зарядталатын батареялар арқылы қуат алғыңыз келетін электроника жобасы бар. LiPo-бұл аккумуляторлық технология, бірақ литий батареялары супермаркетте дайын стандартты форма факторының болмауы, арнайы зарядтағыштарды қажет етуі (әр форма факторы үшін біреуі) және қатыгез қарым-қатынаста нағыз драма ханшайымы сияқты әрекет ету сияқты жаман әдеттерге әкеледі., және заттар). Керісінше, NiMH қайта зарядталатын батареялары AA -дан ААА -ға дейін стандартты формалық факторларда қол жетімді, яғни сіз бірдей батареяларды сандық камераға, фонарьға, ойыншық RC автокөлігіне және өзіңіздің электроникаға қолдана аласыз. Шынында да, сізде олардың бәрі бар шығар. Олар сонымен қатар қиындық тудыратындарымен әйгілі емес, тек оларға ұнамайтын нәрсе - «терең босату».

Егер сіз кіріс кернеуін жоғарылату үшін «ағынды жоғарылататын түрлендіргішті» қолдансаңыз, бұл мәселе әлдеқайда күрделене түседі - ардуиноны қосу үшін 5В деп айтыңыз. Батареяларыңыз таусылған кезде сіздің RC автокөлігіңіз баяу және баяу қозғалады, ал кернеу азайып кетсе де, конвертер шығыс кернеуін тұрақты ұстап тұруға тырысады, сондықтан сіз батареядан соңғы электрондарды сорып алуыңыз мүмкін., ешқандай қиындық белгісі жоқ.

Сонымен, босатуды қашан тоқтату керек?

Толық зарядталған NiMH ұяшығының типтік кернеуі шамамен 1,3 В (1,4 В дейін) болады. Жұмыс циклінің көп бөлігінде ол шамамен 1,2 В (номиналды кернеуі) береді, баяу төмендейді. Сарқылу кезінде кернеудің төмендеуі айтарлықтай күрт болады. Жалпыға ортақ ұсыныс - 0,8 В пен 1 В аралығында зарядтауды тоқтату, сол кезде зарядтың көп бөлігі жұмсалады (бәрібір нақты сандарға әсер ететін көптеген факторлармен - мен толығырақ тоқталмаймын).

Алайда, егер сіз шынымен де шектеулерді қолданғыңыз келсе, онда сіз батареяны 0В -тан төмен зарядтауыңыз керек, сонда ол айтарлықтай зақымға ұшырайды (Ескерту: мұнда NiMH жасушаларын талқылап жатқанымды ұмытпаңыз; LiPos тұрақты үшін зақым әлдеқайда ертерек басталады!). Бұл қалай болуы мүмкін? Егер сізде қатарынан бірнеше NiMH ұяшықтары болса, батареялардың біреуі әлі де номиналды кернеуге жақын болуы мүмкін, ал екіншісі толығымен таусылған. Енді жақсы ұяшықтың кернеуі сіздің тізбегіңізден және бос ұяшықтан 0В төмен зарядтауды жалғастырады. Бұл жағдайға бір қарағанда қарағанда оңайырақ ену мүмкін: разряд циклінің соңына қарай кернеудің төмендеуі едәуір күрт болатынын ұмытпаңыз. Тіпті жасушалар арасындағы бастапқы шамалы айырмашылықтар зарядсызданғаннан кейін қалған кернеулерге әкелуі мүмкін. Енді бұл мәселе айқын бола бастайды, сіз ұяшықтарды тізбектей орналастырасыз. Бұл жерде талқыланған екі ұяшыққа қатысты, біз 1,3В шамасындағы жалпы кернеуге шығаруға қауіпсіз болар едік, ол бір жағдайда 0В, екіншісінде 1.3В кернеуге сәйкес келеді. Бұл деңгейге жетудің көп мәні жоқ (және біз көретініміздей, оған жету тіпті қиын болар еді). Жоғарғы шекара ретінде, 2В -тан жоғары кез келген жерде тоқтау ысырапшыл болып көрінеді (дегенмен, AFAIU, NiCd батареяларына қарама -қайшы, жиі ішінара разрядтар NiMH батареялары үшін қиындық туғызбайды). Мен ұсынатын тізбектердің көпшілігі осыдан сәл төмен, шамамен 1,8 В шамасында болады.

Неліктен жеке шешімді қолдануға болмайды?

Өйткені бұл жоқ сияқты! Шешімдер жоғары жасушалар санына бай. Үш NiMH ұяшығында сіз LiPo стандартты қорғаныс схемасын қолдана бастай аласыз, ал оның үстіне сіздің опцияларыңыз кеңейе түседі. Бірақ төмен кернеу 2В немесе одан төмен ме? Мен біреуін таба алмадым.

Мен не ұсынғым келеді

Енді, қорықпаңыз, мен сізге жету үшін бір емес, төрт қарапайым схеманы ұсынамын (бұл нұсқаулықтың әрбір «қадамында»), мен оларды егжей -тегжейлі талқылаймын, сонда сіз білесіз. оларды қалай және неге өзгерту керектігін сезіну керек. Шынымды айтсам, мен негізгі идеяны көрсету үшін қосатын бірінші схеманы қолдануды ұсынбаймын. 2 -ші және 3 -ші тізбектер жұмыс істейді, бірақ мен 4 -ші схемаға қарағанда бірнеше компоненттерді қажет етеді, мен оны өзім қолдандым. Тағы да, егер сіз теориядан жалықсаңыз, 4 -қадамға өтіңіз.

1 -қадам: Негізгі идея (бұл схема ұсынылмайды!)

Жоғарыдағы негізгі схемадан бастайық. Мен оны қолдануды ұсынбаймын, және біз мұның себебін кейінірек талқылайтын боламыз, бірақ негізгі идеяларды суреттеу өте жақсы болатынын және осы нұсқаулықта жақсы тізбектерден таба алатын негізгі элементтерді талқылауға болатынын айтамыз. BTW, сіз бұл схеманы Пол Фалстад пен Иейн Шарптың керемет онлайн тренажерінде толық модельдеуде көре аласыз. Жұмысыңызды сақтау және бөлісу үшін сізге тіркелуді қажет етпейтіндердің бірі. Төменгі жағындағы ауқымды сызықтар туралы алаңдамаңыз, бірақ мен бұл «қадамның» соңына жақын адамдарды түсіндіремін.

Жарайды, сондықтан сіздің батареяларыңыз тым ағып кетуден қорғану үшін сізге а) жүктемені ажырату әдісі, және б) қашан болатынын, яғни кернеудің тым төмендегенін анықтау әдісі қажет.

Жүктемені қалай қосуға және өшіруге болады (T1, R1)?

Біріншісінен бастап, ең айқын шешім транзисторды қолдану болады (T1). Бірақ қай түрін таңдау керек? Бұл транзистордың маңызды қасиеттері:

1. Ол сіздің қосымшаңыз үшін жеткілікті токқа төзімді болуы керек. Егер сіз жалпы қорғауды қаласаңыз, кем дегенде 500 мА және одан жоғары қолдау қажет болуы мүмкін.
2. Ол қосылған кезде өте төмен қарсылықты қамтамасыз етуі керек, осылайша сіз тым төмен кернеудегі кернеуді / қуатты ұрламауыңыз керек.
3. Ол кернеумен ауысуы керек, яғни 2В -тан сәл төмен.

Жоғарыдағы 3-нүкте BJT («классикалық») транзисторды ұсынатын сияқты, бірақ онымен байланысты қарапайым дилемма бар: эмитентке жүктемені жүктеу кезінде базалық ток қол жетімді болатындай, Сіз «базалық-эмиттерлік кернеудің төмендеуі» арқылы қол жетімді кернеуді тиімді төмендетесіз. Әдетте бұл шамамен 0,6 В. 2В жалпы жеткізу туралы айтуға тыйым салынады. Керісінше, коллекторға жүктемені жүктегенде, сіз базадан өтетін кез келген токты «ысырап» етесіз. Бұл көп жағдайда көп мәселе емес, өйткені базалық ток коллекторлық токтың 100-ші ретінде болады (транзистор түріне байланысты). Бірақ белгісіз немесе айнымалы жүктемені жобалау кезінде бұл күтілетін максималды жүктеменің 1% -ын біржола ысырап етуді білдіреді. Олай емес.

Сонымен, MOSFET транзисторларын ескере отырып, олар жоғарыдағы 1 және 2 нүктелерден асып түседі, бірақ олардың көпшілігі толық қосылу үшін 2В кернеу кернеуін қажет етеді. Назар аударыңыз, 2В-тан сәл төмен «шекті кернеу» (V-GS- (th)) жеткіліксіз. Сіз транзистордың 2В аймақта алыс болғанын қалайсыз. Бақытымызға орай, P-канал MOSFET-те (PNP транзисторының FET эквиваленті) табылатын ең төменгі кернеу бар кейбір қолайлы түрлері бар. Бірақ сіздің таңдауыңыз шектеулі болады, және мен сізге оны ашуға мәжбүр болғаным үшін кешірім сұраймын, мен таба алатын жалғыз қолайлы түрі - барлығы SMD. Бұл күйзелісті жеңуге көмектесу үшін IRLML6401 мәліметтер кестесін қараңыз және сізге бұл ерекшеліктер әсер етпейтінін айтыңыз! IRLML6401 - бұл жазу кезінде өте кең таралған түрі және оны 20 центтен асырмауға тиіс (көлемде немесе Қытайдан сатып алу кезінде). Әрине, сіз олардың кейбіреуін қуыруға мүмкіндігіңіз бар, бірақ мен SMD дәнекерлеуді жаңадан бастағаныма қарамастан аман қалдым. Қақпада 1.8В кернеуі 0,125 Ом кедергісі бар. 500мА тәртібінде, қызып кетпестен (және одан да жоғары, тиісті жылу қабылдағышпен) жүргізуге жеткілікті.

Жақсы, сондықтан IRLML6401 - бұл біз T1 үшін және келесі барлық схемалар үшін. R1 әдепкі бойынша қақпаның кернеуін көтеру үшін ғана бар (ажыратылған жүктемеге сәйкес; бұл P арналы FET екенін ұмытпаңыз).

Бізге тағы не керек?

Батареяның төмен кернеуін қалай анықтауға болады?

Негізінен анықталған кернеудің шектелуіне қол жеткізу үшін біз қызыл жарық диодты 1,4 В шамасындағы салыстырмалы түрде өткір кернеу ретінде дұрыс пайдаланбаймыз. Егер сізде сәйкес кернеудің Zener диоды болса, бұл әлдеқайда жақсы болар еді, бірақ жарық диодты екі тұрақты кремний диодына қарағанда тұрақты кернеу сілтемесін беретін сияқты. R2 және R3 а) светодиод арқылы өтетін токты шектейді (назар аударатын жарық шығаруды қаламайтындығымызды ескеріңіз) және б) Т2 негізіндегі кернеуді сәл төмендетіңіз. Сіз R2 мен R3-ді біршама реттелетін ажыратылатын кернеуге арналған потенциометрмен алмастыра аласыз. Енді, егер кернеу T2 негізіне келетін болса, 0,5 В шамасында немесе одан жоғары болса (T2 базалық эмитенттік кернеудің төмендеуін жеңу үшін жеткілікті), T2 T1 қақпасын төмен түсіріп, осылайша жүктемені байланыстыра бастайды.. BTW, T2 сіздің бақшаңыздың әртүрлілігі деп санауға болады: NPN транзисторының қандай да бір кішігірім сигналы құралдар қорабында қалады, бірақ жоғары күшейту (hFe) қолайлы болады.

Неліктен бізге Т2 қажет екендігі туралы сұрақ туындауы мүмкін, және біздің кернеудің анықтамасын жерге және T1 қақпасының түйреуішіне қосуға болмайды. Мұның себебі өте маңызды: біз мүмкіндігінше тез қосу мен өшіруді ауыстыруды қалаймыз, өйткені біз T1 ұзақ уақыт бойы «жартылай қосулы» күйде болуын болдырмағымыз келеді. Жартылай қосылу кезінде T1 резистор ретінде әрекет етеді, яғни кернеу көзі мен ағызу арасында төмендейді, бірақ ток әлі де ағып жатыр, демек T1 қызады. Ол қанша қызады, жүктеменің кедергісіне байланысты. Егер - мысалы, бұл 200 Ом болса, онда 2В кезінде 10мА ағып кетеді, ал T1 толық қосылады. Енді ең нашар жағдай - T1 қарсылығы осы 200 Ом -ға сәйкес келеді, яғни 1В T1 -ден төмендейді, ток 5мА -ға дейін төмендейді және 5 мВт қуатты тарату керек. Әділ. Бірақ 2 Ом жүктеме үшін T1 500 мВт таратуға мәжбүр болады, және бұл кішкентай құрылғы үшін бұл өте көп. (Бұл іс жүзінде IRLML6401 техникалық сипаттамаларында, бірақ тек тиісті жылу қабылдағышпен және бұл үшін сәтті жобалауда). Бұл тұрғыда, егер кернеудің түрлендіргіші бастапқы жүктеме ретінде қосылса, ол кіріс кернеуінің төмендеуіне жауап ретінде кіріс тогын күшейтеді, осылайша біздің жылу апаттарымызды көбейтеді.

Үйге хабарлама алыңыз: Біз қосу мен өшіру арасындағы ауысудың мүмкіндігінше өткір болғанын қалаймыз. Бұл T2 туралы: өтуді өткір ету. Бірақ T2 жеткілікті ме?

Неліктен бұл схема оны кеспейді

1 -схеманың симуляциясының төменгі жағында көрсетілген осциллограф сызықтарын қарастырайық. Батареялардың орнына мен 0 -ден 2,8 В дейінгі үшбұрышты генераторды орналастырғанымды байқадыңыз. Бұл аккумулятордың кернеуі (жоғарғы жасыл желі) өзгергенде не болатынын суреттеудің ыңғайлы әдісі. Сары сызықта көрсетілгендей, кернеу 1,9В шамасынан төмен болғанда іс жүзінде ток болмайды. Жақсы. Шамамен 1,93 В пен 1,9 В арасындағы ауысу аймағы бір қарағанда тік болып көрінеді, бірақ біз баяу зарядталатын батарея туралы айтып отырғанымызды ескере отырып, бұл.3В әлі де толық қосулы және толық өшірілген күйге ауысатын көп уақытқа сәйкес келеді. (Төмендегі жасыл сызық T1 қақпасындағы кернеуді көрсетеді).

Алайда, бұл тізбектің одан да жаманы, ол бір рет өшкенде, батареяның кернеуінің шамалы ғана қалпына келуі тізбекті жартылай күйге қайтарады. Батарея кернеуі жүктеме үзілген кезде аздап қалпына келетінін ескерсек, бұл біздің тізбек ұзақ уақыт өтпелі күйде қалады дегенді білдіреді (бұл кезде жүктеме тізбегі жартылай үзілген күйде қалады, мүмкін жібереді) жүздеген қайта жүктеу циклдары арқылы Arduino, мысалы).

Екіншіден, үйге хабарлама: Біз батареяның заряды шыққан кезде жүктеменің тез арада қайта қосылуын қаламаймыз.

Мұны істеу үшін 2 -қадамға көшейік.

2 -қадам: гистерезис қосу

Бұл схема болғандықтан, сіз шынымен салғыңыз келуі мүмкін, мен схемада көрінбейтін бөліктердің тізімін беремін:

• T1: IRLML6401. Неліктен талқылау үшін «1 -қадамды» қараңыз.
• T2: NPN транзисторының кез келген қарапайым шағын сигналы. Мен бұл тізбекті сынау кезінде BC547 қолдандым. 2N2222, 2N3904 сияқты кез келген кең таралған тип дәл осылай істеуі керек.
• T3: кез келген қарапайым шағын сигнал PNP транзисторы. Мен BC327 қолдандым (BC548 жоқ). Тағы қайсысы сізге қолайлы болса, соны қолданыңыз.
• C1: Түрі маңызды емес, арзан керамика жасайды.
• Жарық диодты 5 мм стандартты қызыл түсті. Түс маңызды, бірақ жарық диоды ешқашан көрінбейді: мақсаты - белгілі бір кернеуді төмендету. Егер сізде Zener диодының 1В және 1.4В арасындағы кернеуі бар болса, оны пайдаланыңыз (керісінше полярлықта қосылған).
• R2 және R3 ажыратылатын кернеуді дәл реттеу үшін 100 к потенциометрмен ауыстырылуы мүмкін.
• «Шам» сіздің жүктемені білдіреді.
• Резистор мәндерін схемадан алуға болады. Дәл мәндер шын мәнінде маңызды емес. Резисторлар дәл болмауы керек немесе маңызды қуат көрсеткішіне ие болмауы керек.

Бұл схеманың 1 -схемадан артықшылығы неде?

Схеманың астындағы ауқым сызықтарын қараңыз (немесе модельдеуді өзіңіз орындаңыз). Тағы да, жоғарғы жасыл сызық батареяның кернеуіне сәйкес келеді (мұнда ыңғайлы болу үшін үшбұрышты генератордан алынған). Сары сызық ағымдағы ағымға сәйкес келеді. Төменгі жасыл сызық T1 қақпасындағы кернеуді көрсетеді.

Мұны 1 -схеманың ауқым сызықтарымен салыстыра отырып, қосу мен өшіру арасындағы ауысу әлдеқайда өткір болатынын байқайсыз. Бұл әсіресе төмендегі T1 қақпасының кернеуін қарау кезінде айқын көрінеді. Мұны істеу әдісі жаңадан қосылған T3 арқылы T2 -ге оң кері байланыс циклын қосу болды. Бірақ тағы бір маңызды айырмашылық бар (оны анықтау үшін сізге бүркіт көз керек): Жаңа контур 1,88 В шамасындағы жүктемені кесіп тастаса да, кернеу 1,94 В жоғары көтерілгенше жүктемені қайта қоспайды.. Бұл «гистерезис» деп аталатын қасиет кері байланыс циклінің тағы бір жанама өнімі болып табылады. T3 «қосулы» болған кезде, ол T2 базасын қосымша оң жақпен қамтамасыз етеді, осылайша шектік шекті төмендетеді. Алайда, T3 өшірілген кезде, қайта қосудың шегі дәл осылай төмендетілмейді. Практикалық нәтиже - бұл тізбек қосылу мен өшу арасында өзгермейді, себебі батарея кернеуі төмендейді (жүктеме қосылған кезде), содан кейін біршама қалпына келеді (жүктеме ажыратылғанда), содан кейін төмендейді … Жақсы! Гистерезистің нақты мөлшерін R4 бақылайды, төмен мәндер қосылу және өшіру шектері арасында үлкен алшақтық береді.

BTW, бұл тізбектің қуат тұтынуы сөндірілген кезде шамамен 3 микроАмп (өздігінен разрядталу жылдамдығынан біршама төмен), ал үстеме жүктеме шамамен 30 микроАмпс құрайды.

Сонымен, C1 нені білдіреді?

Жақсы, C1 мүлдем міндетті емес, бірақ мен әлі де идеяны мақтан тұтамын: егер батареялар заряды таусылып қалса, қолмен ажыратқанда, не болады, айталық, 1.92В? Оларды қайта қосқанда, олар тізбекті қайта іске қосатындай күшті болмас еді, дегенмен олар жұмыс істеп тұрған тізбекте болса да жақсы болады. C1 бұған қамқорлық жасайды: егер кернеу көтерілсе, кенеттен (батареялар қайта қосылады), C1 -ден шамалы ток өтеді (жарық диодты айналып өтеді), нәтижесінде қысқа қосылады. Егер қосылған кернеу шектік шегінен жоғары болса, кері байланыс циклы оны сақтайды. Егер ол шектік мәннен төмен болса, онда схема қайтадан тез өшеді.

Экскурсия: Неге MAX713L төмен вольтты анықтау үшін қолданылмайды?

Сіз бұл көптеген бөлшектер шынымен қажет пе деп ойлай аласыз. Дайын нәрсе жоқ па? MAX813L маған жақсы сәйкес келді. Бұл өте арзан және, кем дегенде, T2, T3, светодиод және R1 ауыстыру үшін жақсы болуы керек еді. Алайда, мен қиын жолды анықтағанымдай, MAX813L «PFI» түйреуіші (қуаттың үзілуін анықтау кірісі) өте төмен кедергіге ие. Егер мен PFI беру үшін шамамен 1к жоғары кернеу бөлгішті қолданған болсам, «ПФО» кезінде қосу мен өшіру арасындағы ауысу бірнеше ондаған вольтке созыла бастайды. Жақсы, 1k 2мА тұрақты токқа сәйкес келеді - бұл өте қажет және бұл схемаға қажет болғаннан мың есе көп. PFO түйреуіші жерге тұйықталу мен кернеудің толық диапазоны арасында ауытқып кетпейді, сондықтан бізде қуат транзисторын (T1) жүргізуге арналған кішкене бас бөлмесінде бізге NPN қосалқы транзисторын қайта салу қажет болады.

3 -қадам: нұсқалар

Біз 2-қадамда / 2-тізбекте енгізілген оң кері байланыс циклі тақырыбында көптеген вариациялар болуы мүмкін. Мұнда ұсынылғанның алдыңғы нұсқадан айырмашылығы-ол өшірілгенде, ол өздігінен көтерілетін батарея кернеуінде қайта қосылмайды. Қайтару шегіне жеткеннен кейін, оны іске қосу үшін қосымша батареяны (S2) басу керек (батареяларды ауыстыру және). Жақсы өлшеу үшін мен тізбекті қолмен өшіру үшін екінші түймені енгіздім. Шектік сызықтардағы кішкене алшақтық демонстрациялық мақсатта тізбекті қосқанымды, өшіргенімді көрсетті. Төмен кернеудің өшуі, әрине, автоматты түрде жүреді. Егер мен оны сипаттайтын жақсы жұмыс жасамасам, оны модельдеуде көріңіз.

Енді бұл вариацияның артықшылығы-бұл осы уақытқа дейін қарастырылған тізбектердің ең өткір үзілуін қамтамасыз етеді (модельдеуде дәл 1.82В кезінде; іс жүзінде шектеу нүктесінің деңгейі қолданылатын бөлшектерге байланысты болады. температураға немесе басқа факторларға байланысты өзгеруі мүмкін, бірақ бұл өте өткір болады). Сондай -ақ, ол 18nA шамасында қуат тұтынуды азайтады.

Техникалық тұрғыдан алғанда, кернеудің анықтамалық желісін (LED, R2 және R3) аккумуляторға тікелей қосылғаннан T2 -ден кейін қосуға көшіру болды, ол T2 -мен бірге өшеді. Бұл өткір үзіліс нүктесіне көмектеседі, өйткені T2 шамалы ғана сөне бастағанда, сілтеме желісінде бар кернеу де төмендей бастайды, бұл толық кері қосылу циклін толық қосудан толық өшіруге әкеледі.

Түймешіктерден құтылу (егер қаласаңыз)

Әрине, егер сіз түймелерді басуды ұнатпайтын болсаңыз, түймелерді шығарыңыз, бірақ 1nF конденсатор мен 10М Ом резисторды қосыңыз (нақты мән маңызды емес, бірақ R1 -ден кемінде үш -төрт есе көп болуы керек) параллель T1 қақпасынан жерге дейін (мұнда S2 болды). Енді сіз жаңа батареяларды салған кезде, T1 қақпасы қысқа уақытқа төмен түседі (C1 зарядталғанға дейін), осылайша тізбек автоматты түрде қосылады.

Бөлшектер тізімі

Бұл шын мәнінде салғыңыз келетін тағы бір схема: Бөлшектер 2 -схемада қолданылғанмен бірдей (схемада көрсетілген резистордың әр түрлі мәндерін қоспағанда). Маңыздысы, T1 әлі де IRLML6401 болып табылады, ал T2 және T3 сәйкесінше NPN және PNP сигналдарының кез келген жалпы шағын транзисторлары болып табылады.

4 -қадам: жеңілдету

Егер сіз мені сұрасаңыз, 2 және 3 -схемалар өте жақсы, бірақ мен аз бөлшектермен жұмыс жасай аламын ба деп ойладым. Концептуалды түрде, 2 және 3 -тізбектерді басқаратын кері байланыс циклі екі транзисторды қажет етеді (олардың ішінде T2 және T3), бірақ оларда жүктемені басқару үшін бөлек T1 бар. T1 кері байланыс циклінің бөлігі ретінде қолданыла ма?

Иә, кейбір қызықты әсерлермен: Тіпті қосулы кезде де T1 төмен, бірақ нөлдік емес қарсылыққа ие болады. Демек, кернеу T1 бойынша төмендейді, жоғары ток үшін. T2 базасы T1 қосылғаннан кейін кернеудің төмендеуі тізбектің жұмысына әсер етеді. Бір жағынан, жоғары жүктеме жоғары кернеуді білдіреді. Модельдеуге сәйкес (ЕСКЕРТПЕ: тестілеуді жеңілдету үшін мен C1 түймесін басу түймесімен алмастырдым), 4 Ом жүктеме үшін кесу 1,95В, 8 Ом үшін 1,8В, 32 Ом үшін 1,66В және 1,58 В кернеуде 1к Ом үшін. Бұдан басқа, ол көп өзгермейді. (Нақты өмірлік мәндер тренажердан сіздің T1 үлгісіне байланысты ерекшеленеді, үлгі ұқсас болады). Бұл шектеулердің барлығы қауіпсіз шектерде (кіріспені қараңыз), бірақ бұл өте жақсы емес. NiMH батареялары (және әсіресе ескіргендер) жылдам разряд үшін кернеудің тез төмендеуін көрсетеді, ал зарядсызданудың жоғары жылдамдығы үшін кернеудің өшуі жоғары емес, төмен болуы керек. Дегенмен, осы схема бойынша қысқа тұйықталудан тиімді қорғаныс қамтамасыз етілген.

Мұқият оқырмандар, сонымен қатар, 1-схемамен салыстырғанда, ауқымды сызықтарда көрсетілген сызық өте таяз болып көрінетінін байқаған болар еді. Шынында да, тізбек толықтай өшіру үшін 1/10 секундты алады, бірақ кернеу нүктесі әлі де қатаң анықталған (модельдеуде сіз тұрақты токты ауыстыруыңыз керек) көзі, үшбұрыш генераторының орнына осыны қараңыз). Уақыт сипаттамасы C1-ге байланысты және қажет: ол жүктеме (ойланыңыз: күшейткіш түрлендіргіш) негізінен тұрақты ток емес, қысқа ток сілкіністерін шығарған жағдайда, ол өздігінен уақытында өшіп қалудан қорғайды. BTW, C1 -дің екінші мақсаты (және R1, C1 разрядына қажет резистор) - батарея ажыратылғанда/қайта қосылғанда тізбекті автоматты түрде қайта қосу.

Бөлшектер тізімі

Қажетті бөлшектер бұрынғы схемалармен бірдей. Соның ішінде:

• T1 - IRLML6401 - баламаларды талқылау үшін 1 -қадамды қараңыз
• T2 - бұл NPN кез келген жалпы шағын сигнал
• C1 - бұл арзан керамика
• Резисторлардың бағасы да арзан. Дәлдік те, қуатқа да төзімділік қажет емес, және схемада берілген мәндер негізінен өрескел бағдар болып табылады. Ұқсас мәндерді ауыстыру туралы алаңдамаңыз.

Мен үшін қай схема жақсы?

Мен тағы да 1 -схеманы құруға қарсы кеңес беремін. 2 мен 3 -ші тізбектер арасында мен соңғысына қарай сүйенемін. Алайда, егер сіз батарея кернеуінің үлкен ауытқуын күтсеңіз (мысалы, батареялардың салқындауына байланысты), тізбекті қолмен қайта іске қосудан гистерезиске негізделген автоматты қайта қосуды таңдаған жөн. 4 -схема жақсы, себебі ол аз бөлшектерді пайдаланады және қысқа тұйықталудан қорғанысты ұсынады, бірақ егер сіз нақты кернеуде өшіру туралы алаңдасаңыз, бұл тізбек сізге сәйкес келмейді.

Келесі қадамдарда мен сізге 4 -схеманы құруға көмектесемін. Егер сіз басқа тізбектердің бірін құрсаңыз, бірнеше фотосуреттермен бөлісуді қарастырыңыз.

5 -қадам: Құрылысты бастайық (4 -схема)

Жарайды, сондықтан біз 4 -схеманы құрамыз. Алдыңғы қадамда көрсетілген электронды бөліктерден басқа сізге қажет:

• 2 ұялы батарея ұстағыш (менікі Рождестволық безендіруден алынған АА ұстағыш болды)
• Кейбір перформат тақтасы
• IRLML6401 өңдеуге арналған лайықты пинцет
• А (кішкене) бүйірлік кескіш
• Дәнекерлеуіш пен дәнекерлеу сымы

Дайындықтар

Менің батарея ұстағышым қосқышпен бірге келеді, және ыңғайлы - бұл біздің тізбекті орналастыру үшін өте ыңғайлы болып көрінетін бос орын. Ол жерде (қосымша) бұранданы ұстауға арналған түйреуіш бар, мен оны бүйірлік кескішпен кесіп тастадым.. контактілер мен кабельдер жай ғана салынған. Мен оларды оңай қол жеткізу үшін алып тастадым, сымдарды кесіп, ұштарындағы оқшаулауды алып тастадым.

Содан кейін мен электронды бөлшектерді қаншалықты орын алатынын білу үшін перформат тақтасына орналастырдым. Шамамен, төменгі қатар тегістеледі, ортаңғы қатар кернеуді анықтау элементтерін ұстайды, ал жоғарғы қатар T1 қақпасына қосылады. Бәрін қажетті кеңістікке орналастыру үшін маған бөлшектерді тығыз жинау керек болды. IRLML6401 әлі орналастырылмаған. Бекітуге байланысты, ол перфронның төменгі жағына өтуі керек. (ЕСКЕРТПЕ, мен кездейсоқ T2 - BC547 - бұрыс жолға қойдым! Бұған байыпты түрде қарамаңыз, сіз қолданатын транзистордың түйінін екі рет тексеріңіз - олардың бәрі басқаша.) Содан кейін мен кесу үшін бүйірлік кескішті қолдандым. перфорация тақтасы қажетті мөлшерге дейін.

6 -қадам: Дәнекерлеу - бірінші қиын бөлік

Көптеген компоненттерді алып тастаңыз, бірақ R1 -дің бір сымын батареяның оң сымымен бірге (менің жағдайда батарея қосқышынан) ортаңғы қатарға тікелей бір жағына салыңыз. Тек бір тесікке дәнекерлеңіз, түйреуіштерді қыспаңыз. Басқа R1 түйреуіші төменгі қатарға өтеді (төменде көрсетілгендей), біреуі сол жақта. Перфронды тақтаны көлденеңінен, төменгі жағын жоғары қаратып бекітіңіз.

Жақсы, келесіде IRLML6401. Кішкене болудан басқа, бұл бөлік электростатикалық разрядқа сезімтал. Көбінесе ештеңе болмайды, тіпті егер сіз сақтық шараларын сақтамасаңыз да. Бірақ сіз оны байқамай -ақ бүлдіріп немесе жойып жіберудің нақты мүмкіндігі бар, сондықтан абай болуға тырысайық. Біріншіден, бұл кезде пластмасса мен жүн киюге тырыспаңыз. Сонымен қатар, егер сізде антистатикалық білезік болмаса, дәл қазір жерге тұйықталған нәрсені (радиаторды немесе құбырды) қолыңызбен де, дәнекерлегішпен де ұстайтын кез келді. Енді пинцетпен IRLML6401 мұқият ұстаңыз және оны суретте көрсетілгендей соңғы орнына жақындатыңыз. «S» түйреуі сіз дәнекерленген R1 түйреуішінің жанында болуы керек, ал басқа түйреуіштер суретте көрсетілгендей басқа екі тесікте болуы керек.

Асықпа! Бұл жерде жылдамдыққа емес, дәлдікке қатысты қате. Орналастыруға риза болған кезде, IRLML6401 -ді мұқият жылжытып, пинцетпен R1 -де дәнекерлеуді еріту керек, осылайша «S» түйреуіші дәнекерленеді. IRLML6401 енді бекітілгенін және оның дұрыс жерге бекітілгенін мұқият тексеріңіз (сонымен қатар: перформан тақтасында тегіс). Егер сіз орналастыруға толығымен риза болмасаңыз, дәнекерлеуді тағы бір рет ерітіп, орнын реттеңіз. Қажет болса, қайталаңыз.

Орындалды ма? Жақсы. Терең дем алыңыз, содан кейін R1 екінші түйреуішін «G» түйреуішінің жанындағы тесікке дәнекерлеңіз («S» түйреуішпен қаптаманың сол жағында). R1 мен «G» түйреуішін қосқаныңызға көз жеткізіңіз. R1 түйреуішін қыстырмаңыз!

R2 бір түйреуішті салыңыз, ал оң шығыс сымын «D» түйреуішінің жанындағы тесіктен өткізіңіз (транзисторлық пакеттің қарама -қарсы жағында орналасқан). Бұл қосылымды дәнекерлеп, «D» түйреуішін R2 мен шығыс сымына қосуды ұмытпаңыз.

Ақырында, жақсы дәнекерлеу үшін бірінші дәнекерлеу нүктесіне («S» түйреуішіне) сәл көбірек дәнекерлеуді қолданыңыз, енді басқа екі дәнекерлеу нүктесі транзисторды орнында ұстап тұр.

Мен R1 мен R2 -ді әдейі T1 -ге жақын орналастыратынымды ескеріңіз. Идея - бұл T1 үшін қарапайым радиатор ретінде жұмыс істейді. Егер сізде бос орын көп болса да, оларды тығыз ұстауды қарастырыңыз. Дәл солай, мұнда дәнекерлеу мөлшеріне тым үнемшіл болмаңыз.

Әзірге бәрі жақсы ма? Тамаша. Бұдан былай жағдай жеңілдейді.

7 -қадам: Дәнекерлеу - оңай бөлігі

Дәнекерлеудің қалған бөлігі өте қарапайым. Бөлшектерді бастапқы суреттегідей бір -бірден салыңыз (қоспағанда, T2 транзисторының түйісуіне мұқият назар аударыңыз!), Содан кейін оларды дәнекерлеңіз. Мен орталық жолдан бастадым. Кейбір жағдайларда мен бір тесікке бірнеше түйреуіш енгізгенімді байқайсыз (мысалы, R2 -дің екінші ұшы мен жарық диодының ұзын сымы), ал егер бұл мүмкін болмаса, мен қазірдің өзінде дәнекерленген элементтердің түйреуіштерін бүктеп қойдым. қажетті қосылымдар.

Бүкіл төменгі жол (төменде көрсетілгендей) T1 «G» түйреуішіне қосылған, және біз осы байланысты (T2, C1 коллекторына, R2 түйреуішін (оны кеспеуді ескерттім!) Қолданамыз. және R3).

Бүкіл жоғарғы қатар (төменде көрсетілгендей) жерге қосылады, және R3 түйреуіші осы қосылымды жасау үшін қолданылады. Бұған С1 басқа терминалы, Т2 эмитенті, ең бастысы аккумуляторлық жер мен шығыс жерге қосқыш қосылады.

Соңғы екі суретте соңғы тізбек төменнен жоғарыдан көрсетілген. Тағы да, мен T2 -де қате жолмен дәнекерледім, содан кейін оны түзетуге тура келді (суреттер түспеді). Егер BC547 қолданылса (мен сияқты), ол керісінше болады. Бұл 2N3904 үшін дұрыс болар еді. Басқаша айтқанда, дәнекерлеу алдында транзисторлық түйреуішті екі рет тексеріңіз!

8 -қадам: Қорытынды қадамдар

Енді сіздің тізбекті тексеруге жақсы уақыт

Егер бәрі жұмыс істесе, қалғаны қарапайым. Мен схеманы батарея ұстағышының ішіне қосқыш пен батарея контактілерімен бірге қойдым. Мен аккумулятордың оң терминалы тізбекке тиіп кететініне алаңдағандықтан, мен оның арасына қызыл оқшаулағыш таспаны қойдым. Ақырында мен шығатын кабельдерді ыстық желім тамшысымен бекіттім.

Міне бітті! Егер сіз басқа схемалардың бірін жасасаңыз, бәрін қадағалай аласыз және суреттерді орналастыруды қарастырасыз деп үміттенемін.