Litar Monitor Bateri Rendah Ni-Cd menggunakan Lambda Diode

Ciri utama penunjuk bateri rendah lambda-diod ini untuk bateri Ni-Cd adalah bahawa, litar itu sendiri menggunakan arus hampir sifar, sehingga tahap ambang rendah yang ditetapkan dicapai dan LED penunjuk menyala.

Ciri ini menjadikan litar sangat sesuai untuk banyak sistem bateri voltan rendah yang dikendalikan, seperti radio, jam, pemasa, penggera, alat kawalan jauh dll.

Sebab utama kerosakan sel pramatang dalam bateri nikel-kadmium adalah kekurangan dalaman mereka yang berlaku kerana bateri terlalu lama habis semasa beroperasi.

Oleh itu, sebarang alat elektronik yang menggunakan sel Ni-Cd mesti mengandungi penunjuk bateri rendah yang boleh mencetuskan dan memberi amaran kepada pengguna untuk mengisinya semula, sebelum voltan 'kritikal' bateri tercapai.

Walaupun anda akan menemui banyak jenis monitor caj yang boleh disatukan di dalam produk bertenaga bateri anda, monitor lambda-diode yang dijelaskan dalam artikel ini mungkin merupakan pilihan yang lebih canggih daripada monitor bateri lain yang ada.

Lebih baik daripada Sistem Petunjuk Bateri Rendah yang lain

Paling penunjuk bateri rendah bekerjasama dengan BJT untuk menukar arus pemacu LED atau untuk paparan meter. Kelemahan dalam reka bentuk sedemikian ialah litar mengeringkan bateri secara berterusan, walaupun LED dalam keadaan mati.

Dalam litar kuasa rendah, jenis ini longkang bateri boleh mempengaruhi dan mengurangkan masa sandaran bateri secara dramatik.

Penyelesaian terbaik untuk menyelesaikannya adalah dengan menggunakan litar yang menggunakan sama sekali tidak arus dari bateri , selagi voltan bekalan lebih tinggi daripada potensi kritikal bateri.

Inilah yang dijalankan oleh monitor bateri rendah berasaskan lambda-dioda.

Ia juga dilengkapi ambang pemicu yang dapat disesuaikan melintasi julat voltan 8 hingga 20 V, dan boleh dibina dengan harga yang cukup murah.

Ciri Caj / Pelepasan Ni-Cd

The voltan terminal semua bateri berbeza bergantung pada keadaan caj mereka. Ciri hubungan ini mungkin berbeza untuk bateri yang berbeza.

Contohnya dengan Bateri asid plumbum , kita dapati penurunan voltan keluaran mereka secara praktikal kerana sel-selnya habis. Tingkah laku ini biasanya sama untuk sel kering.

Tetapi, untuk bateri Ni-Cd, voltan turun semasa melepaskan tidak terlalu linear. Sel Ni-Cd yang dicas sepenuhnya mungkin menunjukkan voltan keluaran kira-kira 1,25 volt.

Tahap ini dikekalkan secara berterusan sehingga habis sepenuhnya. Pada ketika ini voltan sel turun dengan cepat kepada kira-kira 1.0 hingga 1.1 volt, atau 1.05 V.

Yang tepat litar monitor voltan disesuaikan untuk diaktifkan pada tahap voltan 'kritikal' ini dapat sangat membantu dalam mengenal pasti tahap pengisian bateri Ni-Cd.

Lapan sel Pek bateri Ni-Cd , misalnya, mungkin mempunyai potensi output terisi penuh 10.0 volt. Apabila hampir habis sepenuhnya, bateri mungkin mempunyai output 8.4 volt.

Bagaimana Petunjuk Bateri Rendah Lambda-Diode Berfungsi

Litar monitor bateri rendah lambda-dioda seperti yang ditunjukkan dalam gambar berikut disesuaikan untuk mengaktifkan pada 8,4 volt, yang memungkinkan kita mencapai sistem monitor keadaan cas (SoC) yang berkesan untuk bateri Ni-Cd.

The diod lambda dilambangkan di dalam kotak putus-putus dibina menggunakan sepasang FET saluran n dan p.

Ingat bahawa tidak ada dioda 'lambda' siap pakai di pasaran.

Secara praktikal, diod lambda dibina dengan menghubungkan dua FET berkuasa rendah, dan dikendalikan menggunakan hanya dua terminal, yang ditandai 'anod' (A) dan 'katod' (K).

Apabila bias atas diod lambda ini berada dalam mod pemotongan, transistor Q3 juga dimatikan, yang seterusnya menjadikan LED1 mati.

Semasa voltan bateri mula jatuh, ia mencapai titik di mana diod lambda tiba-tiba menjadi berat sebelah dan berkelakuan.

Keadaan ini dengan serta-merta menjadikan Q3 menjadi konduksi yang menyala LED yang memberi amaran kepada pengguna mengenai keadaan bateri rendah . (Ciri kerja diod lambda dapat dilihat di bawah).

Tahap potensi yang memisahkan diod lambda menjadi konduksi benar-benar boleh disesuaikan melalui potensiometer R1.

Resistor R2 berwayar seperti penghad semasa untuk melindungi LED1. Nilai ini perintang penghad semasa dapat dikira menggunakan Hukum Ohm (R2 = E / I, di mana R2 berada dalam ohm, E mewakili ambang potensi bateri Ni-Cd di mana LED1 hanya menyala, dan saya harus diganti dengan nilai arus selamat maksimum untuk LED.

Butiran Pembinaan

Monitor cas bateri lambda-dioda yang dijelaskan di atas cukup padat untuk ditempatkan ke roda gigi di mana pek bateri Ni-Cd digunakan sebagai sumber kuasa.

Selain itu, ia boleh dibina dan digunakan secara luaran sebagai peralatan penunjuk bateri rendah dan terbungkus dalam kotak kecil. Dalam kedua kes tersebut, PCB dapat digunakan seperti gambar di bawah.

Jenis JFET untuk membina diod lambda sebenarnya tidak kritikal. Hampir semua konfigurasi yang melibatkan NET dan p-saluran FET harus berfungsi dengan baik, bersama dengan yang ditentukan dalam senarai bahagian.

Sekiranya diperlukan, anda boleh mempertimbangkan untuk mengganti LED1 dengan relay kuasa rendah untuk membolehkan pemutusan bateri Ni-Cad dari beban sebaik sahaja tahap voltan turun di bawah ambang rendah yang kritikal. Susunan tertentu ini secara automatik akan melindungi pek bateri dari pembalikan polariti semasa ia habis.

Senarai Bahagian

LED1 - Mana-mana LED 5mm 20 mA
Q1 - P-saluran JFET (2N4360 atau yang serupa)
Q2 - N-saluran JFET (2N3819 atau yang serupa)
S3 - NPN BJT 2N2222A atau yang serupa

R1 -10 k, pratetap
R2 - Perintang had semasa (lihat teks) boleh menjadi 150 ohm 1/2-watt