A un del passat casolans «Llum de nit amb interruptor acústic"Va rebre un comentari amb interessants suggeriments per finalitzar el disseny.
Com que l’indicador de descàrrega de la bateria (paràgraf 3 del comentari) és recomanable utilitzar en qualsevol dispositiu electrònic autònom, per tal d’excloure fallades inesperades o fallades d’equip en el moment més inoportú quan la bateria es descarrega, la fabricació de l’indicador de descàrrega es realitza en un article a part.
L’ús d’un indicador de descàrrega és especialment important per a la majoria de les bateries de liti amb un voltatge nominal de 3,7 volts (per exemple, els anys 18650 que són populars avui en dia i les bateries de Li-ió similars o comunes de telèfons substituïts per telèfons intel·ligents), perquè molt "no els agrada" una descàrrega per sota de 3.0 volts i al mateix temps falla. És veritat, la protecció d’emergència contra les descàrregues profundes s’hauria d’incorporar a la majoria d’elles, però qui sap quin tipus de bateria hi ha a les mans fins que l’obriu (la Xina està plena de misteris).
Però el més important, voldria saber amb antelació quin tipus de càrrega hi ha actualment disponible a la bateria que s’utilitza. Aleshores podríem connectar la càrrega a temps o posar-nos una bateria nova, sense esperar les tristes conseqüències. Per tant, necessitem un indicador que doni un senyal d’antelació que la bateria s’esgotarà completament aviat. Per implementar aquesta tasca, hi ha diverses solucions de circuits: des de circuits en un sol transistor fins a dispositius sofisticats en microcontroladors.
En el nostre cas, es proposa fabricar un simple indicador de descàrrega de bateries de liti, que es pugui muntar fàcilment fes-ho tu mateix. L’indicador de descàrrega és econòmic i fiable, compacte i precís per determinar la tensió controlada.
Circuit indicador de descàrrega
El circuit es realitza mitjançant els anomenats detectors de tensió. També s’anomenen monitors de tensió. Es tracta de microxips especialitzats dissenyats específicament per al control de tensió. Els avantatges innegables dels circuits en monitors de tensió són el consum d’energia extremadament baix en mode standby, així com la seva extremada simplicitat i precisió. Perquè la indicació de descàrrega sigui encara més visible i econòmica, carreguem la sortida del detector de tensió amb un LED parpellejant o un “parpelleig” en dos transistors bipolars.
El detector de tensió (DA1) PS T529H que s’utilitza en el circuit connecta la sortida (terminal 3) del microcircuit amb un cable comú, alhora que redueix la tensió controlada de la bateria a 3,1 volts, incloent la font d’alimentació al generador d’impulsos de cicle elevat. Al mateix temps, un LED súper brillant comença a parpellejar amb un període: pausa: 15 segons, flaix curt: 1 segon. D’aquesta manera es redueix el consum actual a 0,15 ma durant una pausa i 4,8 ma durant un parpelleig. Quan la tensió a la bateria és superior a 3,1 volts, el circuit indicador s'apaga pràcticament i només consumeix 3 μa.
Tal com ha demostrat la pràctica, el cicle de visualització indicat és suficient per veure el senyal. Però si ho desitgeu, podeu configurar un mode més convenient seleccionant una resistència R2 o un condensador C1. A causa del baix consum de corrent del dispositiu, no es proporciona un commutador de tensió d'alimentació independent per a l'indicador. El dispositiu és operatiu en reduir el voltatge de subministrament a 2,8 volts.
Fabricació de carregadors
Comprem o seleccionem de components disponibles per al seu muntatge d’acord amb l’esquema.
Per comprovar l’operativitat del circuit i la seva configuració, recollim l’indicador de descàrrega a la placa de circuit universal. Per comoditat d’observació (alta freqüència de pols), durant la prova, substituïm el condensador C1 per un condensador de menor capacitat (per exemple, 0,47 microfarads). Connectem el circuit a l’alimentació amb la possibilitat d’ajustar suaument la tensió de corrent continu en un rang de 2 a 6 volts.
Baixeu lentament el voltatge d’alimentació de l’indicador de descàrrega, a partir de 6 volts. Observem el valor de tensió al que s’encén el detector de tensió (DA1) i el LED parpelleja. Amb la correcta selecció del detector de tensió, el moment de commutació hauria de tenir lloc a la regió de 3,1 volts.
.
Retallem la peça necessària per a la instal·lació de la placa de circuit imprès universal, processem amb cura les vores de la junta amb un fitxer, netejem i ordenem les pistes de contacte. La mida de la placa retallable depèn de les peces utilitzades i la seva disposició durant la instal·lació. Les dimensions del tauler a la foto són 22 x 25 mm.
Amb un resultat positiu en el funcionament del circuit a la placa de circuit, transferim les peces a la placa de treball, soldem les peces, realitzem el cablejat que falta de les connexions amb un fil prim de muntatge. Al final del muntatge, comprovem la instal·lació. El circuit es pot muntar de qualsevol manera convenient, incloent el muntatge muntat.
Comprovem el rendiment del circuit de l’indicador de descàrrega i la seva configuració connectant el circuit a l’alimentació i, a continuació, a la bateria que s’està provant. Quan la tensió al circuit d’alimentació sigui inferior a 3,1 volts, l’indicador de descàrrega s’ha d’encendre.
En lloc del detector de tensió PS T529H (DA1) usat al circuit per a un voltatge controlat de 3,1 volts, és possible utilitzar microcircuits similars d'altres fabricants, per exemple BD4731. Aquest detector té un col·lector obert a la sortida (tal com indica el dígit addicional "1" en la designació del microcircuit), i també limita de forma independent el corrent de sortida a 12 mA. Això permet connectar un LED directament a ell, sense limitar resistències.
També és possible utilitzar detectors amb un voltatge de 3,08 volts en el circuit: TS809CXD, TCM809TENB713, МСР103Т-315Е / ТТ, САТ809ТТВI-G. Els paràmetres exactes dels detectors de tensió seleccionats són desitjables d’aclarir en el seu full de dades.
De la mateixa manera, podeu aplicar un altre detector de tensió a qualsevol altra tensió necessària perquè funcioni l’indicador.
La solució a la segona part de la pregunta del paràgraf 3 del comentari anterior: l'operació de l'indicador de descàrrega només en presència d'il·luminació, es posposa pels següents motius:
- el funcionament d’elements addicionals al circuit requereix energia addicional de la bateria, és a dir. l’economia del circuit pateix;
- el funcionament de l'indicador de descàrrega durant el dia, sovint, no serveix per a res no hi ha "espectadors" a l'habitació, i al vespre la bateria s'esgota;
- l'indicador és més brillant i eficient a les fosques i hi ha un interruptor d'alimentació per apagar ràpidament el dispositiu.
L’amplificador operatiu domèstic no va tenir en compte l’aplicació proposada al paràgraf 2 del comentari, a causa de la depuració dels modes de funcionament del circuit a corrents mínims, en el procés d’ajustament fi de la placa de circuit.
Per resoldre el problema segons p.1 comentari, va canviar lleugerament el circuit del dispositiu “Llum de nit amb interruptor acústic”. Per això, he activat el bus de potència positiu del relé acústic mitjançant un inversor de VT3, amb control d'un relé fotogràfic en marxa constant.
Així, afegint dues parts (marcades amb un òval a la placa de circuit), vam poder apagar parcialment el relé acústic durant les hores del dia. Apagat parcial, perquè els diversos elements dels dos microcircuits funcionen tant en el relè acústic com en el fotomotor, però tenen una font d'alimentació comuna, per la qual cosa no estan totalment apagats. No obstant això, hi ha algun efecte sobre l’estalvi d’energia.
Abans de la revisió, el circuit del dispositiu consumia 1,1 ma en mode d'espera.
Després del perfeccionament, el circuit del dispositiu consumeix temps d'espera durant el dia - 0,4 ma, a les fosques - 1,7 ma (una diferència de 0,6 ma és la càrrega de treball VT3).
Així, es pot considerar que a l’estiu, el perfeccionament està justificat i proporciona estalvis, i a l’hivern (quan són nits llargues) menys rendibles. Però hi ha una solució senzilla: fer desaparèixer la VT3 amb un interruptor de dues posicions “hivern-estiu” o “desactivat”.