Per uno del passato fai da te «Lampada da notte con interruttore acustico"Ho ricevuto un commento con suggerimenti interessanti per la messa a punto del progetto.
Poiché è consigliabile utilizzare l'indicatore di scarica della batteria (paragrafo 3 del commento) su qualsiasi dispositivo elettronico autonomo, per escludere guasti imprevisti o guasti alle apparecchiature nel momento più inopportuno in cui la batteria è scarica, la fabbricazione dell'indicatore di scarica viene effettuata in un articolo separato.
L'uso di un indicatore di scarica è particolarmente importante per la maggior parte delle batterie al litio con una tensione nominale di 3,7 volt (ad esempio, i 18650 che sono oggi popolari e batterie agli ioni di litio piatte simili o comuni dai telefoni sostituiti con gli smartphone), perché non amano molto una scarica inferiore a 3,0 volt e falliscono allo stesso tempo. È vero, la protezione di emergenza contro le scariche profonde dovrebbe essere integrata nella maggior parte di essi, ma chissà che tipo di batteria è nelle tue mani fino a quando non la apri (la Cina è piena di misteri).
Ma soprattutto, vorrei sapere in anticipo quale tipo di carica è attualmente disponibile nella batteria utilizzata. Quindi potremmo collegare la ricarica in tempo o inserire una nuova batteria, senza aspettare le tristi conseguenze. Pertanto, abbiamo bisogno di un indicatore che fornisca in anticipo un segnale che la batteria si esaurirà completamente presto. Per implementare questo compito, ci sono varie soluzioni circuitali - dai circuiti su un singolo transistor a dispositivi sofisticati su microcontrollori.
Nel nostro caso, si propone di produrre un semplice indicatore di scarica della batteria al litio, che può essere facilmente assemblato fallo da solo. L'indicatore di scarica è economico e affidabile, compatto e preciso nel determinare la tensione controllata.
Circuito indicatore di scarica
Il circuito è realizzato utilizzando i cosiddetti rilevatori di tensione. Sono anche chiamati monitor di tensione. Si tratta di microchip specializzati progettati specificamente per il controllo della tensione. I vantaggi indiscutibili dei circuiti sui monitor di tensione sono il consumo energetico estremamente basso in modalità standby, nonché la sua estrema semplicità e precisione. Per rendere l'indicazione di scarica ancora più evidente ed economica, cariciamo l'uscita del rilevatore di tensione con un LED lampeggiante o un "lampeggiante" su due transistor bipolari.
Il rilevatore di tensione (DA1) PS T529N utilizzato nel circuito collega l'uscita (terminale 3) del microcircuito a un filo comune, riducendo al contempo la tensione controllata sulla batteria a 3,1 volt, inclusa l'alimentazione al generatore di impulsi ad alto ciclo di lavoro. Allo stesso tempo, un LED super luminoso inizia a lampeggiare con un punto: pausa - 15 secondi, flash breve - 1 secondo. Ciò riduce il consumo di corrente a 0,15 ma durante una pausa e 4,8 ma durante un flash. Quando la tensione della batteria è superiore a 3,1 volt, il circuito indicatore si spegne praticamente e consuma solo 3 μa.
Come ha dimostrato la pratica, il ciclo di visualizzazione indicato è abbastanza per vedere il segnale. Ma se lo desideri, puoi impostare una modalità più conveniente selezionando un resistore R2 o un condensatore C1. A causa del basso consumo di corrente del dispositivo, non viene fornito un interruttore di tensione di alimentazione separato per l'indicatore. Il dispositivo è utilizzabile quando si riduce la tensione di alimentazione a 2,8 volt.
Fabbricazione di caricabatterie
Acquistiamo o selezioniamo tra i componenti disponibili per il montaggio secondo lo schema.
Per verificare l'operatività del circuito e le sue impostazioni, raccogliamo l'indicatore di scarica sul circuito universale. Per comodità di osservazione (un'alta frequenza di impulsi), durante il test, sostituiamo il condensatore C1 con un condensatore di capacità inferiore (ad esempio, 0,47 microfarad). Colleghiamo il circuito all'alimentazione con la possibilità di regolare senza problemi la tensione CC nell'intervallo da 2 a 6 volt.
Abbassare lentamente la tensione di alimentazione dell'indicatore di scarica, iniziando da 6 volt. Osserviamo il valore di tensione a cui si accende il rilevatore di tensione (DA1) e il LED inizia a lampeggiare sul display del tester. Con la corretta selezione del rilevatore di tensione, il momento di commutazione dovrebbe avvenire nella regione di 3,1 volt.
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Ritagliamo il pezzo necessario per l'installazione dal circuito stampato universale, elaboriamo con cura i bordi del pannello con un file, puliamo e riordiniamo le piste di contatto. Le dimensioni della scheda ritagliata dipendono dalle parti utilizzate e dal loro layout durante l'installazione. Le dimensioni della scheda nella foto sono 22 x 25 mm.
Con un risultato positivo nel funzionamento del circuito sul circuito stampato, trasferiamo le parti sul tavolo di lavoro, saldiamo le parti, eseguiamo il cablaggio mancante delle connessioni con un filo di montaggio sottile. Alla fine dell'assemblaggio, controlliamo l'installazione. Il circuito può essere assemblato in qualsiasi modo conveniente, incluso il montaggio montato.
Controlliamo l'operatività del circuito indicatore di scarica e le sue impostazioni collegando il circuito all'alimentazione e quindi alla batteria in prova. Quando la tensione nel circuito di potenza è inferiore a 3,1 volt, l'indicatore di scarica dovrebbe accendersi.
Invece del rivelatore di tensione PS T529H (DA1) utilizzato nel circuito per una tensione controllata di 3,1 volt, è possibile utilizzare microcircuiti simili di altri produttori, ad esempio BD4731. Questo rivelatore ha un collettore aperto all'uscita (come indicato dalla cifra aggiuntiva "1" nella designazione del microcircuito) e limita in modo indipendente la corrente di uscita a 12 mA. Ciò consente di collegare direttamente un LED ad esso, senza limitare le resistenze.
È anche possibile utilizzare rilevatori con una tensione di 3,08 volt nel circuito - TS809CXD, TCM809TENB713, МСР103Т-315Е / ТТ, САТ809ТТВI-G. I parametri esatti dei rilevatori di tensione selezionati sono desiderabili da chiarire nel loro foglio dati.
Allo stesso modo, è possibile applicare un altro rilevatore di tensione a qualsiasi altra tensione necessaria al funzionamento dell'indicatore.
La soluzione alla seconda parte della domanda al paragrafo 3 del commento precedente - il funzionamento dell'indicatore di scarica solo in presenza di illuminazione, è rinviato per i seguenti motivi:
- il funzionamento di elementi aggiuntivi nel circuito richiede energia aggiuntiva dalla batteria, ad es. soffre l'economia del circuito;
- il funzionamento dell'indicatore di scarica durante il giorno, molto spesso, è inutile, perché non ci sono "spettatori" nella stanza e la sera la batteria potrebbe esaurirsi;
- l'indicatore è più luminoso ed efficiente al buio e c'è un interruttore di alimentazione per spegnere rapidamente il dispositivo.
L'applicazione proposta al paragrafo 2 del commento non è stata presa in considerazione dall'amplificatore operazionale domestico, a causa del debug delle modalità operative del circuito a correnti minime, nel processo di messa a punto sul circuito.
Per risolvere il problema secondo p.1 commento, leggermente modificato il circuito del dispositivo “Lampada da notte con interruttore acustico”. Per questo, ho attivato il bus di alimentazione positivo del relè acustico attraverso un inverter su VT3, con il controllo da un relè fotografico in costante esecuzione.
Quindi, aggiungendo due parti (contrassegnate con un ovale sul circuito stampato), siamo stati in grado di disattivare parzialmente il relè acustico durante le ore diurne. Spegnimento parziale perché i vari elementi di entrambi i microcircuiti funzionano sia nel relè acustico che in quello fotografico, ma hanno un alimentatore comune, quindi non sono completamente spenti. Tuttavia, c'è qualche effetto sul risparmio energetico.
Prima della revisione, il circuito del dispositivo consumava 1,1 ma in modalità standby.
Dopo il perfezionamento, il circuito del dispositivo consuma in modalità standby durante il giorno - 0,4 ma, al buio - 1,7 ma (una differenza di 0,6 ma è la tariffa operativa VT3).
Pertanto, si può ritenere che in estate la raffinatezza sia giustificata e fornisca risparmi e in inverno (quando lunghe notti) meno redditizia. Ma esiste una soluzione semplice: deviare VT3 con un interruttore a due posizioni "inverno-estate" o "on-off".