Tämän Ni-Cd-akkujen alhaisen lambda-diodin paristojen ilmaisimen pääpiirre on, että piiri itse kuluttaa melkein nollavirtaa, kunnes asetettu matala kynnysarvo saavutetaan ja merkkivalo palaa.

Tämä ominaisuus tekee piiristä erittäin sopivan moniin pienjännitteisillä paristokäyttöisillä järjestelmillä, kuten radiot, kellot, ajastimet, hälytykset, kaukosäätimet jne.

Nikkeli-kadmiumparistojen ennenaikaisten soluvaurioiden ensisijainen syy on niiden sisäinen oikosulku, joka johtuu siitä, että akku purkautuu liian syvään käytön aikana.

Näin ollen kaikissa Ni-Cd-kennoja käyttävissä elektronisissa laitteissa on oltava alhaisen varaustason ilmaisin, joka voi laukaista ja varoittaa käyttäjää lataamaan sen hyvissä ajoin ennen kuin akun kriittinen jännite on saavutettu.

Vaikka löydät monenlaisia latausvalvontalaitteet joka voidaan integroida akkukäyttöisiin tuotteisiisi, tässä artikkelissa selitetty lambda-diodimonitori on ehkä kehittyneempi vaihtoehto kuin mikään muu saatavilla oleva akkumonitori.

Parempi kuin muut akun heikon varauksen ilmaisinjärjestelmät

Useimmat varaustason ilmaisimet työskentele BJT: n kanssa vaihtaaksesi LED-käyttövirran tai mittarin näytön. Tällaisten rakenteiden haittana on, että piiri tyhjentää akkua jatkuvasti, vaikka LED on sammutustilassa.

Pienitehoisissa piireissä tällainen akun tyhjennys voi vaikuttaa dramaattisesti ja lyhentää akun varmuuskopiointiaikaa.

Paras ratkaisu tämän ratkaisemiseksi on käyttää virtapiiriä, joka ei kuluta mitään virtaa akusta , kunhan syöttöjännite on suurempi kuin akun kriittinen potentiaali.

Juuri tämän lambda-diodipohjainen akun heikon paristomonitori suorittaa.

Siinä on myös säädettävä liipaisukynnys 8-20 V: n jännitealueella, ja se voidaan rakentaa melko halvalla.

Ni-Cd-lataus- / purkausominaisuus

kaikkien paristojen napajännite vaihtelee niiden lataustilan mukaan. Tämä suhde voi olla erilainen eri paristoilla.

“mitä ovat pankkiautomaatit ”

Esimerkiksi Lyijyakut , löydämme käytännössä hyvin lineaarisen pudotuksen lähtöjännitteessään kennojen purkautuessa. Tämä käyttäytyminen on tyypillisesti sama myös kuivissa soluissa.

Ni-Cd-akkujen jännitteen pudotus purkautumisen aikana ei kuitenkaan ole kovin lineaarinen. Täyteen ladatulla Ni-Cd-kennolla voi olla lähtöjännite noin 1,25 volttia.

Tätä tasoa ylläpidetään melko jatkuvasti, kunnes se on melkein täysin tyhjentynyt. Tässä vaiheessa kennojännite laskee nopeasti noin 1,0 - 1,1 volttiin tai 1,05 V.

Tarkka jännitteenvalvontapiiri Säädetty aktivoimaan tällä 'kriittisellä' jännitetasolla voi olla erittäin hyödyllistä tunnistettaessa Ni-Cd-akun lataustaso.

Kahdeksasoluinen Ni-Cd-akku Esimerkiksi täyteen varattu lähtöpotentiaali voi olla 10,0 volttia. Kun akku on melkein täysin tyhjentynyt, sen akku voi olla 8,4 volttia.

Lambdiodiodin heikon akun merkkivalon toiminta

Seuraavassa kuvassa esitetty lambda-diodin heikon paristovalvontapiiri on säädetty aktivoitumaan 8,4 voltilla, mikä antaa meille mahdollisuuden saavuttaa tehokas lataustilan (SoC) monitorijärjestelmä Ni-Cd-akulle.

lambda-diodi katkoviivakotelon sisällä oleva rakenne on rakennettu käyttämällä n- ja p-kanavan FET-paria.

Muista, että markkinoilla ei ole valmiita lambda-diodeja.

Käytännössä lambda-diodi rakennetaan yhdistämällä kaksi pienitehoista FET-laitetta, ja sitä käytetään vain kahdella liittimellä, jotka on merkitty 'anodilla' (A) ja 'katodilla' (K).

Kun tämän lambda-diodin esijännitys on katkaisutilassa, myös transistori Q3 kytketään pois päältä, mikä puolestaan pitää LED1: n pois päältä.

Kun akun jännite alkaa laskea, se saavuttaa pisteen, jossa lambda-diodi yhtäkkiä esijännittyy ja johtaa.

Tämä tilanne esijännittää Q3: n välittömästi johtumiseen, joka kytkee päälle LED-valon, joka varoittaa käyttäjää alhainen paristotila . (Lambda-diodin toimintaominaisuudet voidaan nähdä alla).

Potentiaalitaso, joka esijännittää lambda-diodin johtavaksi, on täysin säädettävissä potentiometri R1.

Vastus R2 on kytketty kuten virranrajoitin LED1: n suojaamiseksi. Tämän arvo virtaa rajoittavat vastukset voidaan laskea Ohmin lailla (R2 = E / I, jossa R2 on ohmina, E edustaa Ni-Cd-akun potentiaalikynnystä, jossa LED1 vain palaa, ja minun pitäisi korvata LEDin suurin turvallinen virta-arvo.

Rakennustiedot

Edellä selitetty lambda-diodin akun latausmonitori on melko pienikokoinen sovitettavaksi vaihteistoon, jossa virtalähteenä käytetään Ni-Cd-akkua.

Lisäksi se voitaisiin rakentaa ja soveltaa ulkoisesti matalan akun ilmaisinlaitteena ja koteloida pieneen laatikkoon. Molemmissa tapauksissa PCB: tä voidaan käyttää alla olevan kuvan mukaisesti.

JFET-tyyppi lambda-diodin rakentamiseen ei todellakaan ole kriittinen. Lähes kaikkien kokoonpanojen, joissa on n- ja p-kanavaisia FET-laitteita, pitäisi toimia hyvin, samoin kuin osaluettelossa määritetyt.

Tarvittaessa voit harkita LED1: n vaihtamista pienitehoiseen releeseen, jotta Ni-Cad-akku voidaan irrottaa kuormasta heti, kun jännitetaso laskee kriittisen matalan kynnyksen alle. Tämä erityinen järjestely suojaa akkua automaattisesti napaisuuden vaihtumiselta, kun sitä puretaan.

Osaluettelo

LED1 - mikä tahansa 5 mm: n 20 mA: n LED
Q1 - P-kanava JFET (2N4360 tai vastaava)
Q2 - N-kanavainen JFET (2N3819 tai vastaava)
Q3 - NPN BJT 2N2222A tai vastaava

R1 -10 k, esiasetettu
R2 - Virtaa rajoittava vastus (katso teksti) voi olla 150 ohmia 1/2 wattia