Бага түвшний батерейны үзүүлэлт: 4 алхам

2025 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2025-01-23 15:00

Ли-ион батерейгаар ажилладаг зарим гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэлд батерейны үзүүлэлт бага байдаг. Миний хувьд энэ бол нэг 3.7 В батерейгаар цэнэглэдэг шал цэвэрлэгч юм. Цэнэглэж, үндсэн залгуурт залгах цагийг тодорхойлох нь тийм ч хялбар биш юм. Ихэвчлэн би батерей нь бүрэн дууссан, цахилгаан мотор ажиллахгүй байгаа үед шүүр цэвэрлэгчийг цаг тухайд нь цэнэглэдэг. Ийм нөхцөл байдал нь тийм ч таатай биш байдаг, ялангуяа хэрэв та шүүр цэвэрлэгчийг нэн даруй ашиглах шаардлагатай бол.

Би цэнэглэх ёстой хүчдэлийн түвшинг хэрхэн яаж илрүүлэх талаар энгийн шийдлийг хайж байсан. Энэ нийтлэлд энгийн доод түвшний ли-ион батерейны үзүүлэлтийг тайлбарласан болно. Зохион бүтээсэн хэлхээг ли-ион батерейгаар ажилладаг аливаа электрон төхөөрөмжид ашиглаж болох бөгөөд хэрэглэгчид батерейгаа цаг тухайд нь цэнэглэхэд туслах болно. Батерейны индикаторыг нэг эсэд зориулагдсан боловч илүү олон нүдэнд хялбархан өөрчилж болно. Шалгуур үзүүлэлтийг хэлхээний бага зэргийн өөрчлөлттэй ямар ч батерейд ашиглаж болно.

Үзүүлэлтийн гол давуу тал бол одоогийн хэрэглээ нь дунджаар 10 микроАм -аас бага байдаг. Одоогийн хэрэглээ нь үзүүлэлтээс хамаарна

Түвшингийн индикаторын гурван функцын төлөв байдаг:

• Үзүүлэлтийн LED тасралтгүй асдаг: зай бүрэн цэнэглэгдсэн байна.
• Заагч LED анивчдаг: зайг цэнэглэх шаардлагатай.
• Үзүүлэлтийн LED асахгүй байна: зай цэнэглэгдсэн бөгөөд төхөөрөмж ашиглахад бэлэн байна

Алхам 1: Ли-ион батерейны түвшний үзүүлэлтийн танилцуулга

Эд анги:

Бүх эд ангиудыг 5 еврогоос бага үнээр худалдаж авах боломжтой.

Энд жагсаалт байна:

• IC1 MC33164-3P, Бичил хүчдэлийн нам хүчдэлийн мэдрэгч Цахилгаан хэлхээ TO-92, LCSC PN C145176
• IC2 ICM7555, CMOS таймер, LCSC PN C34608
• R1, R2 резистор 10K, бүх резистор, конденсатор болон LCSC -ийн жижиг бүрэлдэхүүн хэсгүүд
• R3 эсэргүүцэл 680K
• R4 эсэргүүцэл 680
• C1 конденсатор M1
• C2 конденсатор 1М
• C3 конденсатор 10М
• D1, D2, D3 диод 1N5819, LCSC PN C2474
• LED1 диод 3 мм, улаан
• T1 шураг терминал

Резистор нь 0.25 Вт ба түүнээс бага, 12В ба түүнээс дээш хүчдэлтэй конденсатор юм.

Хэрэгсэл:

• Гагнуурын төмөр
• Утасгүй өрөм
• Халуун цавуу буу

Алхам 2: Хэлхээний тодорхойлолт

MC33164-3P нэгдсэн хэлхээ нь түвшний индикаторын зүрх юм. Энэ бүрэлдэхүүн хэсгийн дэлгэрэнгүй мэдээллийг эндээс авна уу.

Цахилгаан хэлхээний энгийн тайлбар: Энэ нь хүчдэл мэдрэгч IC -ийн дор, бага чадалтай транзистортой төстэй гурван голтой хуванцар савлагаатай бичил хүч юм. MC33164 нь цахилгаан тасарсан тохиолдолд микропроцессорын дахин тохируулах хэлхээг бүтээсэн болно.

Энэ нь зүү 2 дээрх хүчдэлийг илрүүлдэг. Илрүүлсэн хүчдэлийг жишиг хүчдэлтэй харьцуулдаг, манай тохиолдолд 2.7V. Үр дүнг зүү 1 дээрх хүчдэлийн утга гэж үнэлж болно. Хэрэв илрүүлсэн хүчдэл 2, 7В -оос бага бол гаралт бага, 0В -тэй ойролцоо байна. Хэрэв оролтын хүчдэл 2, 7В -оос дээш байвал 1 -р зүү дээрх танилцуулсан утга ойролцоогоор 3В ба түүнээс дээш байна.

MC33164-3P (3 зураасны дараа 3V гэсэн утгатай) ердийн лавлах утга нь 2, 71V байна. Энэ утга дээр гаралтын утга яг өөрчлөгддөг. (Гистерезис гэж бүү бодоорой.) Нэг эсийн Li-Ion батерейны хүчдэл нь: хамгийн их хүчдэл 4.2V, ердийн хүчдэл 3.7V, хамгийн бага хүчдэл 2.8-аас 3V хүртэл 2.9V байна гэж үзье. Цахилгааны мөчлөгийн төгсгөлд хамгийн бага хүчдэл байгаа бөгөөд энэ хүчдэлийн түвшин нь бидний доод түвшний индикаторыг идэвхжүүлэх ёстой.

MC33164 -ийн лавлах хүчдэл нь бидний шаардлагыг бодвол хэт бага байна. Хүчдэлийг бууруулах 2 шийдэл байдаг. Эхний бөгөөд хамгийн энгийн нь хүчдэл хуваагч юм. Гэхдээ хуваагч нь нэмэлт гүйдэл хэрэглэдэг. Одоогийн хэрэглээ бага байгаа нь хоёрдахь шийдэл бөгөөд зарим бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг цувралаар ашиглан 2.9 В -оос 2.7 В хүртэл бууруулдаг. Диод бол хүчдэл урагшаа бага зэрэг буурсан бүрэлдэхүүн хэсэг бөгөөд тэдгээрийг амжилттай ашиглаж болно. Одоогийн үнэ цэнэ маш бага тул туршилтаар хамгийн сайн диодын төрлийг сонгосон.

R1, D1, D2, D3 функцууд нь оролтын хүчдэлийг бууруулах зорилготой юм. IC1 гаралт нь IC2 таймер руу тэжээгддэг. Түүний идэвхтэй утга нь бага бөгөөд функц нь таймерыг идэвхжүүлэх явдал юм. Харамсалтай нь IC2 дээр ямар ч урвуу хэлхээгүйгээр идэвхжүүлэх боломжийг олгодог оролтын зүү байхгүй байна.

Би IC2 -ийн 1 -р зүү дээр хасах хүчдэл болгон IC1 гаралтыг ашиглан ICM7555 таймерыг идэвхжүүлэхээр шийдсэн. C2, R3 бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь таймерын хугацааг тодорхойлдог бөгөөд үүнийг 2 секундын турш тохируулдаг. Resistor R4 нь LED1 диодыг зааж өгөх гүйдлийг хязгаарладаг. Батерейгаас туршсан хүчдэлийг терминал руу 1 (нэмэх) ба 2 (хасах) зүүгээр холбодог. Мэдээллийн хүснэгтээс R2, C1 -ийн утгыг санал болгож байна.

ICM7555 таймер нь CMOS -тэй тэнцүү 555. Үүний давуу тал нь 2.5В -аас ажиллах хүчдэл ба маш бага гүйдлийн хэрэглээ юм. Хоёрдахь зураг дээр өгөгдлийн хүснэгтэд санал болгосон хүчдэлийн монитор гэх мэт маш энгийн хэлхээ бий. Энэ схемийг бас ашиглаж болох боловч анивчдаг LED нь бага түвшний хүчдэлийг илтгэдэг тул ICM7555 ашиглах нь давуу талтай юм.

Алхам 3: Барилга

Эд ангиудыг 20x35 мм хэмжээтэй нэг ширхэг прототип хийх самбар дээр гагнадаг. Самбарын гадна талд LED диод байдаг бөгөөд үүнийг харагдахуйц газар байрлуулж болно. Хяналттай Li-Ion батерейг шураг терминал блокоор холбодог. Самбар нь ямар ч төхөөрөмжид оруулах хангалттай жижиг хэмжээтэй.

Төхөөрөмжийн доторх холболт нь маш энгийн: терминалыг блокоос зай руу холбож, LED -ийн цооног өрөмдөж, засаарай. Утсыг зай эзэмшигчийн батерейны шон руу шууд холбож болно. Энэ тохиолдолд гүйдэл нь унтраалгын байрлалтай холбоотойгоор бие даан гадагшилдаг бөгөөд индикатор нь бүхэлдээ ажилладаг.

Миний хувьд үндсэн (бага хүчдэл) унтраалгын дараа доод түвшний индикаторыг холбосон. Төхөөрөмжийн дотор цэнэглэгчийн самбар байдаг бөгөөд үүнийг салгахад тусад нь холбож, зайнд тусад нь холбодог тул "унтраалгын дараа" холбох газар нь тодорхойгүй байна. Би энгийн шийдлийг ашигладаг, индикаторыг ачаалахад шууд холбодог, DC мотор.

Прототип бичих самбар нь бүх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг утсаар холбоход илүү их цаг хугацаа шаардагддаг. Энэ цагийг хэмнэхийн тулд би 20х40 мм хэмжээтэй ПХБ хийжээ. ПХБ нь зөвхөн нэг давхаргыг агуулдаг. SMD бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглах нь хавтангийн хэмжээг багасгах боломжтой. Илүү нарийн ширхэгтэй гагнуур хийх, маш жижиг хэсгүүдийг ашиглах замаар би энэ загварыг хийгээгүй. ПХБ -ийн үйлдвэрлэлийн Gerber файлуудыг хавсаргав.

Алхам 4: Дүгнэлт

Тайлбарласан батерейны түвшин багатай индикаторыг 2.5 В -оос дээш хүчдэлтэй аливаа батерейнд ашиглаж болно. Энэ тохиолдолд D1, D2 ба D3 диодуудыг алгасаад хүчдэл хуваагчийн нэг хэсэг болох R5 эсэргүүцэгчийг R1 дээр нэмнэ үү. R1 -ийн утга нь илрүүлсэн хүчдэлийн U түвшингээс хамаардаг бөгөөд үүнийг дараах томъёогоор тооцоолж болно.

R5 = 2.7*R1/(U-2.7)

Барилгын ажлыг нүхний хэсгүүд бүхий жижиг ПХБ дээр хийдэг. Хэрэв танд SMD -ийн зарим хэсгүүд байгаа бол SMD -ийн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглахыг зөвлөж байна.

Самбарын хэмжээ арай бага байж болох бөгөөд хийц нь SMD эд ангиудыг ашиглах боломжийг танд олгоно.

Уншсанд баярлалаа, барилгын ажлыг сайхан өнгөрүүлээрэй.