A uno del pasado hecho en casa «Lámpara de noche con interruptor acústico."Recibí un comentario con sugerencias interesantes para finalizar el diseño.
Dado que el indicador de descarga de la batería (párrafo 3 del comentario) es aconsejable usar en cualquier dispositivo electrónico autónomo, para excluir fallas inesperadas o fallas del equipo en el momento más inoportuno cuando la batería está baja, la fabricación del indicador de descarga se realiza en un artículo separado.
El uso de un indicador de descarga es especialmente importante para la mayoría de las baterías de litio con un voltaje nominal de 3.7 voltios (por ejemplo, los 18650 que son populares hoy en día y baterías planas de iones de litio similares o comunes de teléfonos reemplazados por teléfonos inteligentes), porque les disgusta mucho una descarga por debajo de 3.0 voltios y fallan al mismo tiempo. Es cierto que la protección de emergencia contra descargas profundas debería integrarse en la mayoría de ellos, pero quién sabe qué tipo de batería tiene en sus manos hasta que la abra (China está llena de misterios).
Pero lo más importante, me gustaría saber de antemano qué tipo de carga está disponible actualmente en la batería utilizada. Entonces podríamos conectar la carga a tiempo o poner una batería nueva, sin esperar las tristes consecuencias. Por lo tanto, necesitamos un indicador que dé una señal de antemano de que la batería se agotará por completo pronto. Para implementar esta tarea, existen varias soluciones de circuitos, desde circuitos en un solo transistor hasta dispositivos sofisticados en microcontroladores.
En nuestro caso, se propone fabricar un indicador de descarga de batería de litio simple, que se ensambla fácilmente hazlo tu mismo. El indicador de descarga es económico y confiable, compacto y preciso para determinar el voltaje controlado.
Circuito indicador de descarga
El circuito se realiza utilizando los llamados detectores de voltaje. También se llaman monitores de voltaje. Estos son microchips especializados diseñados específicamente para el control de voltaje. Las ventajas indiscutibles de los circuitos en los monitores de voltaje son el consumo extremadamente bajo de energía en modo de espera, así como su extrema simplicidad y precisión. Para que la indicación de descarga sea aún más visible y económica, cargamos la salida del detector de voltaje con un LED parpadeante o un "intermitente" en dos transistores bipolares.
El detector de voltaje (DA1) PS T529N utilizado en el circuito conecta la salida (terminal 3) del microcircuito a un cable común, al tiempo que reduce el voltaje controlado de la batería a 3,1 voltios, incluida la fuente de alimentación al generador de pulsos de alto ciclo de trabajo. Al mismo tiempo, un LED súper brillante comienza a parpadear con un período: pausa - 15 segundos, flash corto - 1 segundo. Esto reduce el consumo de corriente a 0.15 ma durante una pausa, y 4.8 ma durante un flash. Cuando el voltaje de la batería es superior a 3,1 voltios, el circuito indicador prácticamente se apaga y consume solo 3 μa.
Como ha demostrado la práctica, el ciclo de visualización indicado es suficiente para ver la señal. Pero si lo desea, puede establecer un modo más conveniente para usted seleccionando una resistencia R2 o un condensador C1. Debido al bajo consumo de corriente del dispositivo, no se proporciona un interruptor de voltaje de alimentación separado para el indicador. El dispositivo funciona cuando se reduce la tensión de alimentación a 2,8 voltios.
Fabricación del cargador
Compramos o seleccionamos componentes disponibles para el ensamblaje de acuerdo con el esquema.
Para verificar la operabilidad del circuito y su configuración, recopilamos el indicador de descarga en la placa de circuito universal. Para conveniencia de la observación (frecuencia de pulso alta), durante la prueba, reemplazamos el capacitor C1 con un capacitor de menor capacidad (por ejemplo, 0.47 microfaradios). Conectamos el circuito a la fuente de alimentación con la capacidad de ajustar suavemente el voltaje de CC en el rango de 2 a 6 voltios.
Baje lentamente la tensión de alimentación del indicador de descarga, comenzando a 6 voltios. Observamos el valor de voltaje al que se enciende el detector de voltaje (DA1) y el LED parpadea. Con la selección correcta del detector de voltaje, el momento de conmutación debe tener lugar en la región de 3.1 voltios.
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Recortamos la pieza necesaria para la instalación de la placa de circuito impreso universal, procesamos cuidadosamente los bordes de la placa con una lima, limpiamos y ordenamos las pistas de contacto. El tamaño de la placa de corte depende de las piezas utilizadas y su diseño durante la instalación. Las dimensiones del tablero en la foto son 22 x 25 mm.
Con un resultado positivo en la operación del circuito en la placa de circuito, transferimos las partes a la placa de trabajo, soldamos las partes, realizamos el cableado faltante de las conexiones con un cable de montaje delgado. Al final del montaje, verificamos la instalación. El circuito se puede ensamblar de cualquier manera conveniente, incluido el montaje montado.
Verificamos el rendimiento del circuito indicador de descarga y su configuración conectando el circuito a la fuente de alimentación y luego a la batería bajo prueba. Cuando el voltaje en el circuito de alimentación es inferior a 3,1 voltios, el indicador de descarga debe encenderse.
En lugar del detector de voltaje PS T529H (DA1) utilizado en el circuito para un voltaje controlado de 3.1 voltios, es posible usar microcircuitos similares de otros fabricantes, por ejemplo BD4731. Este detector tiene un colector abierto en la salida (como lo indica el dígito adicional "1" en la designación del microcircuito), y también limita de forma independiente la corriente de salida a 12 mA. Esto le permite conectar un LED directamente, sin limitar las resistencias.
También es posible usar detectores con un voltaje de 3.08 voltios en el circuito: TS809CXD, TCM809TENB713, МСР103Т-315Е / ТТ, САТ809ТТВI-G. Es conveniente aclarar los parámetros exactos de los detectores de voltaje seleccionados en su hoja de datos.
Del mismo modo, puede aplicar otro detector de voltaje a cualquier otro voltaje necesario para que el indicador funcione.
La solución a la segunda parte de la pregunta en el párrafo 3 del comentario anterior: el funcionamiento del indicador de descarga solo en presencia de luz, se pospone por las siguientes razones:
- la operación de elementos adicionales en el circuito requiere energía adicional de la batería, es decir la economía del circuito sufre;
- la operación del indicador de descarga durante el día, con mayor frecuencia, es inútil, porque no hay "espectadores" en la sala, y al anochecer la batería puede agotarse;
- el indicador es más brillante y más eficiente en la oscuridad, y hay un interruptor de encendido para apagar rápidamente el dispositivo.
La aplicación propuesta en el párrafo 2 del comentario no fue considerada por el amplificador operacional doméstico, debido a la depuración de los modos de operación del circuito a corrientes mínimas, en el proceso de ajuste fino en la placa de circuito.
Para resolver el problema según p.1 comentario, cambió ligeramente el circuito del dispositivo "Lámpara de noche con un interruptor acústico". Para esto, encendí el bus de alimentación positiva del relé acústico a través de un inversor en VT3, con el control de un relé fotográfico en funcionamiento constante.
Por lo tanto, agregando dos partes (marcadas con un óvalo en la placa de circuito), pudimos apagar parcialmente el relé acústico durante las horas del día. Paro parcial debido a que los diversos elementos de ambos microcircuitos funcionan tanto en el relé acústico como en el de retransmisión de fotos, pero tienen una fuente de alimentación común, por lo tanto, no están completamente apagados. Sin embargo, hay algún efecto sobre el ahorro de energía.
Antes de la revisión, el circuito del dispositivo consumía 1.1 ma en modo de espera.
Después del refinamiento, el circuito del dispositivo consume tiempo de espera durante el día - 0.4 ma, en la oscuridad - 1.7 ma (una diferencia de 0.6 ma es la carga de trabajo VT3).
Por lo tanto, se puede considerar que en verano, el refinamiento está justificado y proporciona ahorros, y en invierno (cuando son largas noches) menos rentable. Pero hay una solución simple: derivar el VT3 con un interruptor de dos posiciones "invierno-verano" u "encendido-apagado".