Батарейканын төмөн деңгээли: 4 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Li-Ion батареялары менен иштеген кээ бир тиричилик техникаларында батареянын көрсөткүчү аз. Менин учурда бул 3.7 В батарейкасы бар кайра заряддалуучу пол жуугуч. Аны толуктоонун так убактысын аныктоо жана негизги розеткага бекитүү оңой эмес. Адатта, мен шыпыргычты убагында толуктайм, батарейкасы толугу менен өчүп, электр кыймылдаткычы иштебей турганда. Мындай абал, айрыкча, дароо шыпыргычты колдонуу керек болсо, анча ыңгайлуу эмес.

Мен кубаттоо пайда боло турган чыңалуу деңгээлин кантип аныктоо керектигин карап көрдүм. Бул макалада жөнөкөй деңгээлдеги Li-Ion батарея көрсөткүчү сүрөттөлгөн. Дизайн схемасы Li-Ion Батареясы менен иштеген ар кандай электрондук түзмөктө колдонулушу мүмкүн жана колдонуучуга батарейканы өз убагында заряддоого жардам берет. Батарея индикатору бир клеткага арналган, бирок башка клеткаларга оңой эле өзгөртүлүшү мүмкүн. Көрсөткүч чынжырдын кичине өзгөртүүсү бар каалаган батарея үчүн колдонулушу мүмкүн.

Көрсөткүчтүн негизги артыкчылыгы - бул мыйзамдын учурдагы керектөөсү, орточо алганда 10 микроАмпстан аз. Учурдагы керектөө индикатор абалына көз каранды

Даража индикаторунун үч функциясы бар:

• LED индикатору үзгүлтүксүз күйүп турат: батарея толугу менен заряддалган.
• LED индикатору жаркылдайт: батареяны заряддоо керек.
• LED индикатору күйбөйт: батарея заряддалган жана түзмөк колдонууга даяр

1-кадам: Киришүү Li-Ion Батарея деңгээл көрсөткүчү

Бөлүктөр:

Бардык тетиктерди 5 евродон аз сатып алса болот.

Бул жерде тизме:

• IC1 MC33164-3P, Micropower Undervoltage SensingCircuit TO-92, LCSC PN C145176
• IC2 ICM7555, CMOS Таймер, LCSC PN C34608
• R1, R2 каршылыгы 10K, бардык резисторлор, конденсаторлор жана LCSC чакан компоненттери
• R3 каршылыгы 680K
• R4 каршылыгы 680
• C1 конденсатор M1
• C2 конденсатор 1M
• C3 конденсатор 10M
• D1, D2, D3 диод 1N5819, LCSC PN C2474
• LED1 диод 3мм, кызыл
• T1 бурама терминалы

Резисторлор 0,25 Вт же андан аз, конденсаторлор 12В же андан көп.

Куралдар:

• Кандооч
• Cordless Drill
• Ысык желим мылтык

2 -кадам: Circuit Description

Интегралдык схема MC33164-3P-деңгээл көрсөткүчүнүн жүрөгү. Бул компонент боюнча толук маалымат бул жерде.

Райондун жөнөкөй сыпаттамасы: Бул чакан кубаттуулуктагы IC чыңалуусунун астында, кубаттуулугу төмөн транзисторго окшош үч казык пластикалык пакетте. MC33164 кубаты түшүп калган учурда, микропроцессордун баштапкы абалга келтирүү схемасы катары иштелип чыккан.

Ал 2 -чыңалуудагы чыңалууну аныктайт. Аныкталган чыңалууну салыштырма чыңалууга салыштырат, биздин учурда 2.7V. Жыйынтык 1 -чыңалуудагы чыңалуу мааниси катары бааланышы мүмкүн. Эгерде аныкталган чыңалуу 2, 7Вдан аз болсо, анда чыгаруу аз жана 0Вге жакын. Эгерде кирүү чыңалуусу 2, 7Вден жогору болсо, пин 1деги берилген баа болжол менен 3В же андан көп.

MC33164-3P үчүн типтүү шилтеме мааниси (3 кийин сызык 3V билдирет), 2, 71V. Дал ушул мааниде, өндүрүштүн мааниси өзгөрөт. (Гистерезиске көңүл бурбаңыз.) Бир клеткалуу Li-Ion батареясынын чыңалуусу: максималдуу чыңалуу 4.2V, типтүү чыңалуу 3.7V жана минималдуу чыңалуу 2.8ден 3Vга чейин, 2.9V деп ойлойбуз. Минималдуу чыңалуу разряддын аягында бар жана бул чыңалуу деңгээли биздин төмөнкү деңгээл көрсөткүчүбүздү иштетиши керек.

MC33164 үчүн маалымдама чыңалуусу биздин талаптарга салыштырмалуу өтө төмөн. Чыңалууну азайтуу үчүн 2 чечим бар. Биринчи жана эң жөнөкөй - чыңалуу бөлүштүргүч. Бирок, бөлүүчү кошумча токту керектейт. 2.9Vдан 2.7Vга чейин азайтуу үчүн кээ бир компоненттерди колдонуп, азыраак керектөөчү экинчи чечим. Диоддор - бул чыңалуунун алдыга карай бир аз төмөндөшү менен компоненттер жана алар ийгиликтүү колдонулушу мүмкүн. Учурдагы мааниси өтө төмөн болгондуктан, диоддун эң жакшы түрүн тесттер аркылуу тандап алгам.

R1, D1, D2, D3 функциялары киргизүү чыңалуусун азайтуу болуп саналат. Жумпер J1 акыркы диоддун чыңалуусун жоготушу мүмкүн жана киргизүү чыңалуусу бир аз азайышы мүмкүн. IC1 чыгаруу IC2 таймерине берилет. Анын активдүү мааниси төмөн жана функциясы таймерди иштетүү. Тилекке каршы, IC2де эч кандай инверттик схемасы жок бул ICди иштетүүгө мүмкүнчүлүк берген эч кандай кирүүчү пин жок.

Мен IC2дин 1 пинине минус чыңалуу катары IC1 чыгымын колдонуу менен ICM7555 таймерин иштетүүнү чечтим. C2, R3 компоненттери таймердин мөөнөтүн аныктайт, ал болжол менен 2 секундга туураланат. Resistor R4 LED1 диодун көрсөтүү үчүн токту чектейт. Батареядан сыналган чыңалуу терминалга 1 (плюс) жана 2 (минус) казыктары менен туташкан. R2, C1 үчүн баалуулуктар маалымат барагынан сунушталат.

Таймер ICM7555 - CMOS эквиваленти 555. Анын артыкчылыгы 2.5Вдан жумушчу чыңалууга жана өтө аз керектөө. Экинчи сүрөттө өтө жөнөкөй схема бар, маалыматтык таблицада сунушталган чыңалуу монитору. Бул схеманы да колдонсо болот, бирок ICM7555ти колдонуу - бул жарыктын жарыгы менен көрсөтүлүүчү төмөнкү деңгээлдеги чыңалуудан улам, бул көбүрөөк байкалат.

3 -кадам: Курулуш

Бөлүктөр 20х35мм өлчөмүндөгү прототиптелген тактайдын бир бөлүгүнө ширетилет. Тактанын сыртында LED диод, көрүнөө жерге орнотулушу мүмкүн. Li-Ion аккумулятору винттик терминал блогу аркылуу туташат. Такта кичинекей, каалаган түзмөккө киргизилет.

Түзмөктүн ичиндеги туташуу жөнөкөй: терминал блогунан зымдарды батареяга туташтырып, LED үчүн тешик жасап, оңдоңуз. Зымдар батарейка кармагычтагы батарея мамыларына түз туташтырылышы мүмкүн. Бул учурда ток өз алдынча агып кетет, которуштуруу абалына карата жана индикатор дайыма иштейт.

Менин учурда, мен негизги (төмөнкү чыңалуу) которгучтан кийин төмөнкү деңгээл көрсөткүчтү туташтырдым. Түзмөктүн ичинде заряддагыч такта болгондуктан, ал өзүнчө которулуу үчүн жана аккумуляторго өзүнчө туташкандыктан, "которгондон кийин" туташуучу жер так эмес. Мен жөнөкөй чечимди колдоном, индикаторду түз жүктөөгө, DC моторуна туташтырам.

Прототип тактасы бардык компоненттерди зымдар менен туташтыруу үчүн көбүрөөк убакытты талап кылат. Бул убакытты үнөмдөө үчүн, мен тешик компоненттери бар 20х40мм өлчөмдөгү ПХБны иштеп чыктым. ПХБ бир эле катмардан турат. SMD компоненттерин колдонуу тактайдын өлчөмүн азайтышы мүмкүн. Мен бул дизайнды өтө татаал ширетүү жана өтө кичинекей бөлүктөр менен иштетүү үчүн жасаган жокмун. PCB өндүрүү үчүн Gerber файлдары тиркелет.

4 -кадам: Жыйынтык

Сүрөттөлгөн, батареянын деңгээли төмөн индикатору чыңалуусу 2,5Втан ашкан бардык батареялар үчүн колдонулушу мүмкүн. Мындай учурда D1, D2 жана D3 диоддорун өткөрүп жиберип, R1ге чыңалуу бөлүштүргүчтүн бир R5 каршылыгын кошуңуз. R1 мааниси аныкталган U чыңалуу деңгээлине көз каранды жана аны төмөнкүчө эсептесе болот:

R5 = 2.7*R1/(U-2.7)

Курулуш тешик компоненттери бар кичинекей ПХБда жүргүзүлөт. Эгерде сизде бир нече SMD бөлүктөрү бар болсо, мен SMD компоненттерин колдонууну сунуштайм.

Тактайдын өлчөмү кичирээк болушу мүмкүн жана курулуш SMD бөлүктөрүн колдонууга мүмкүнчүлүк берет.

Окуганыңыз үчүн рахмат жана курулуш менен жакшы убакыт өткөрүңүз.