Към едно от миналото Направи си сам «Нощна лампа с акустичен превключвател„Получих коментар с интересни предложения за финализиране на дизайна.
Тъй като индикаторът за разреждане на батерията (параграф 3 от коментара) е препоръчително да се използва на всяко автономно електронно устройство, за да се изключат неочаквани повреди или повреда на оборудването в най-неподходящия момент, когато батерията се разрежда, производството на индикатора за разреждане се извършва в отделен член.
Използването на индикатор за разреждане е особено важно за повечето литиеви батерии с номинално напрежение 3,7 волта (например 18650-те, които са популярни днес и подобни или обикновени плоски литиево-йонни батерии от телефони, заменени със смартфони), защото те много не харесват разряд под 3,0 волта и не успяват едновременно. Вярно е, че аварийната защита срещу дълбоко разреждане трябва да бъде вградена в повечето от тях, но кой знае какъв тип батерия е в ръцете ви, докато не я отворите (Китай е пълен с мистерии).
Но най-важното е, че бих искал да знам предварително какъв заряд се предлага в момента в използваната батерия. Тогава бихме могли да свържем зареждането навреме или да поставим нова батерия, без да чакаме тъжните последствия. Затова се нуждаем от индикатор, който ще даде сигнал предварително, че батерията скоро ще бъде напълно изтощена. За реализирането на тази задача има различни решения за схеми - от схеми на един транзистор до сложни устройства на микроконтролери.
В нашия случай се предлага да се изработи обикновен литиев индикатор за разреждане на батерията, който може лесно да се сглоби направете го сами, Индикаторът за разреждане е икономичен и надежден, компактен и точен при определяне на контролираното напрежение.
Индикатор на веригата за разреждане
Веригата е направена с помощта на така наречените детектори за напрежение. Те също се наричат монитори за напрежение. Това са специализирани микрочипове, създадени специално за контрол на напрежението. Безспорните предимства на схемите на мониторите за напрежение са изключително ниската консумация на енергия в режим на готовност, както и нейната изключителна простота и точност. За да направим индикацията за разреждане още по-видима и икономична, зареждаме изхода на детектора за напрежение с мигащ светодиод или „мигач“ на два биполярни транзистора.
Детекторът за напрежение (DA1) PS T529N, използван във веригата, свързва изхода (клема 3) на микросхемата към общ проводник, като същевременно намалява управляваното напрежение на акумулатора до 3,1 волта, включително захранването към импулсния генератор с голям работен цикъл. В същото време супер ярък светодиод започва да мига с период: пауза - 15 секунди, къса светкавица - 1 секунда. Това намалява консумацията на ток до 0,15 ma по време на пауза и 4,8 ma по време на светкавица. Когато напрежението на батерията е повече от 3,1 волта, индикаторната верига практически се изключва и консумира само 3 μa.
Както показа практиката, показаният цикъл на показване е напълно достатъчен, за да видите сигнала. Но ако желаете, можете да зададете по-удобен за вас режим, като изберете резистор R2 или кондензатор С1. Поради ниската консумация на ток на устройството, не е предвиден отделен превключвател на захранващото напрежение за индикатора. Устройството е работещо при намаляване на захранващото напрежение до 2,8 волта.
Производство на зарядно устройство
Ние закупуваме или избираме от наличните компоненти за сглобяване в съответствие със схемата.
За да проверим работоспособността на веригата и нейните настройки, събираме индикатора за разреждане на универсалната платка. За удобство на наблюдението (висока честота на импулси) по време на изпитването заместваме кондензатора С1 с кондензатор с по-малък капацитет (например 0,47 микрофарада). Свързваме веригата към захранването с възможност за плавно регулиране на постояннотоковото напрежение в диапазона от 2 до 6 волта.
Бавно намалете захранващото напрежение на индикатора за разреждане, като започнете от 6 волта. Ние наблюдаваме стойността на напрежението, при която детекторът за напрежение (DA1) се включва и светодиодът мига. При правилния избор на детектора за напрежение, моментът на превключване трябва да се осъществи в района на 3,1 волта.
.
Изрязваме парчето, необходимо за монтаж от универсалната печатна платка, внимателно обработваме краищата на платката с файл, почистваме и подреждаме контактните песни. Размерът на изрязаната дъска зависи от използваните части и тяхното разположение по време на монтажа. Размерите на дъската на снимката са 22 х 25 мм.
С положителен резултат при работата на веригата на платката прехвърляме частите към работната платка, спояваме частите, изпълняваме липсващото окабеляване на връзките с тънка монтажна жица. В края на монтажа проверяваме инсталацията. Веригата може да бъде сглобена по всеки удобен начин, включително монтиран монтаж.
Проверяваме работоспособността на веригата на индикатора за разреждане и нейните настройки, като свързваме веригата към захранването и след това към тестваната батерия. Когато напрежението в захранващия кръг е по-малко от 3,1 волта, индикаторът за разреждане трябва да се включи.
Вместо PS T529H детектор за напрежение (DA1), използван във веригата за контролирано напрежение от 3,1 волта, е възможно да се използват подобни микросхеми от други производители, например BD4731. Този детектор има отворен колектор на изхода (както е посочено от допълнителната цифра "1" в обозначението на микросхемата) и също така независимо ограничава изходния ток до 12 mA. Това ви позволява да свържете LED към него директно, без ограничаване на резистори.
Възможно е да се използват и детектори с напрежение 3,08 волта във веригата - TS809CXD, TCM809TENB713, МСР103Т-315Е / ТТ, САТ809ТТВИ-G. Точните параметри на избраните детектори за напрежение е желателно да се изяснят в техния лист.
По подобен начин можете да приложите друг детектор за напрежение към всяко друго напрежение, необходимо за индикатора да работи.
Решението на втората част на въпроса в параграф 3 от горния коментар - работата на индикатора за разреждане само при наличие на осветление се отлага по следните причини:
- работата на допълнителни елементи във веригата изисква допълнителна енергия от батерията, т.е. икономията на веригата страда;
- работата на индикатора за разреждане през деня, най-често, е безполезна, защото няма „зрители” в стаята и до вечерта батерията може да се изтощи;
- индикаторът е по-ярък и по-ефективен на тъмно и има превключвател за захранване за бързо изключване на устройството.
Приложението, предложено в параграф 2 от коментара, не беше разгледано от вътрешния операционен усилвател, поради отстраняване на грешки в режимите на работа на веригата при минимални токове, в процеса на фина настройка на платката.
За решаване на проблема съгласно п.1 коментар, леко промениха веригата на устройството „Нощна лампа с акустичен превключвател“. За това включих шината с положителна мощност на акустичното реле чрез инвертор на VT3, с управление от постоянно работещо фото реле.
По този начин, добавяйки две части (маркирани с овал на платката), успяхме частично да изключим акустичното реле през дневните часове. Частично изключване, тъй като различните елементи на двете микросхеми работят както в акустичния, така и във фоторелето, но имат общо захранване, следователно те не са напълно изключени. Въпреки това, има някакъв ефект върху пестенето на енергия.
Преди ревизията веригата на устройството изразходва 1,1 мили в режим на готовност.
След усъвършенстване веригата на устройството изразходва времето в режим на готовност, а през деня - 0,4 мама, на тъмно - 1,7 ма (разлика от 0,6 ма е работното зареждане на VT3).
По този начин може да се счита, че през лятното време усъвършенстването е оправдано и осигурява спестявания, а през зимата (когато са дълги нощи) по-малко изгодно. Но има просто решение - да се махне VT3 с двупозиционен превключвател „зима-лято“ или „включване-изключване“.