Glavna značajka ovog indikatora slabe baterije lambda-diode za Ni-Cd baterije je ta što sam krug troši gotovo nultu struju, sve dok se ne dosegne postavljena niska razina praga i ne zasvijetli LED indikatora.

Ova značajka čini sklop vrlo pogodnim za mnoge niskonaponske sustave koji rade na baterije, poput radija, satova, mjerača vremena, alarma, daljinskih upravljača itd.

Primarni razlog preranog oštećenja ćelija u nikal-kadmij baterijama je njihovo unutarnje kratkoročno spajanje koje se događa zbog toga što se baterija previše duboko prazni tijekom rada.

Stoga svaki elektronički uređaj koji koristi Ni-Cd stanice mora sadržavati indikator prazne baterije koji može pokrenuti i upozoriti korisnika da ga napuni, i to prije nego što se dostigne 'kritični' napon baterije.

Iako ćete pronaći mnogo vrsta monitori punjenja koji bi se mogli integrirati u vaše proizvode na baterije, lambda-diodni monitor objašnjen u ovom članku možda je sofisticiranija opcija od bilo kojeg drugog dostupnog monitora baterija.

Bolji od ostalih sustava indikatora prazne baterije

Najviše indikatori slabe baterije radite s BJT-ima za uključivanje LED pogonske struje ili za prikaz mjerača. Nedostatak takvih izvedbi je taj što krug neprestano prazni bateriju, čak i dok je LED u isključenom stanju.

U krugovima male snage ova vrsta pražnjenje baterije može dramatično utjecati i smanjiti vrijeme izrade sigurnosne kopije baterije.

Najbolji lijek da se to riješi je uporaba sklopa koji apsolutno ne troši struja iz baterije , sve dok je napon napajanja veći od kritičnog potencijala baterije.

To je upravo ono što izvršava monitor niske baterije zasnovan na lambda-diodi.

Također sadrži prilagodljivi prag okidanja u rasponu napona od 8 do 20 V, a mogao bi se graditi prilično jeftino.

Karakteristika punjenja / pražnjenja Ni-Cd

The terminalni napon svih baterija varira ovisno o stanju napunjenosti. Ova karakteristika ovog odnosa može se razlikovati za različite baterije.

“primjena niskopropusnih filtera ”

Na primjer sa Olovne baterije , nalazimo praktički vrlo linearni pad njihovog izlaznog napona kako se stanice prazne. Ovo ponašanje je tipično isto i za suhe stanice.

Ali, za Ni-Cd baterije, pad napona tijekom pražnjenja nije vrlo linearan. Potpuno napunjena Ni-Cd ćelija može pokazivati izlazni napon od približno 1,25 volta.

Ova se razina održava prilično konstantno dok se prilično-potpuno ne isprazni. U ovom trenutku napon ćelije brzo pada na približno 1,0 do 1,1 volta ili 1,05 V.

Točan krug za nadzor napona podešen za aktiviranje na ovoj 'kritičnoj' razini napona može biti od velike pomoći pri utvrđivanju razine napunjenosti Ni-Cd baterije.

Osmoćelijska Ni-Cd baterija na primjer, mogao bi imati potpuno napunjeni izlazni potencijal od 10,0 volti. Kad se gotovo potpuno isprazni, baterija može imati izlaz od 8,4 volta.

Kako funkcionira indikator slabe baterije lambda-diode

Sklop za nadzor lambda-diodne niske baterije, kao što je prikazano na sljedećoj slici, podešen je tako da se aktivira na 8,4 volta, što nam omogućuje postizanje učinkovitog nadzornog sustava stanja napunjenosti (SoC) za Ni-Cd bateriju.

The lambda dioda predstavljen unutar crtkane kutije izgrađen je pomoću para n-i p-kanalnih FET-ova.

Imajte na umu da na tržištu nema dostupne gotove 'lambda' diode.

Praktično, lambda dioda je izgrađena međusobnim povezivanjem dva FET-a male snage i njome se upravlja pomoću samo dva terminala, s oznakom 'anoda' (A) i 'katoda' (K).

Kad je odstupanje ove lambda diode u modu odsijecanja, tranzistor Q3 je također isključen, što zauzvrat drži LED1 isključenim.

Kako napon akumulatora počinje padati, doseže točku u kojoj lambda dioda odjednom postaje pristrana i provodi.

Ova situacija trenutno pristrarava Q3 u provođenju što uključuje LED diodu koja upozorava korisnika o stanje slabe baterije . (Radne karakteristike lambda diode mogu se vidjeti u nastavku).

Razina potencijala koja usmjerava lambda-diodu u provođenje potpuno je podesiva kroz potenciometar R1.

Otpornik R2 ožičen je poput graničnika struje za zaštitu LED1. Vrijednost ovoga otpornici za ograničavanje struje može se izračunati pomoću Ohmovog zakona (R2 = E / I, gdje je R2 u ohima, E predstavlja prag potencijala Ni-Cd baterije gdje LED1 samo svijetli, a ja bih trebao biti zamijenjen najvećom sigurnošću trenutne vrijednosti za LED.

Detalji gradnje

Gore objašnjeni monitor punjenja lambda-diodne baterije prilično je kompaktan za smještaj u zupčanik gdje se Ni-Cd baterija koristi kao izvor energije.

Uz to, mogao bi se konstruirati i primijeniti izvana kao indikatorska oprema s niskim baterijama i zatvoriti u malu kutiju. U oba slučaja, PCB se može koristiti kao što je prikazano u nastavku.

Tip JFET za izgradnju lambda diode zapravo nije kritičan. Gotovo sve konfiguracije koje uključuju n- i p-kanalne FET-ove trebale bi se dobro izvoditi, zajedno s onima koje su navedene na popisu dijelova.

Ako je potrebno, možete razmotriti zamjenu LED1 s relejem male snage kako biste omogućili odspajanje Ni-Cad baterijskog sklopa od tereta čim razina napona padne ispod kritično niskog praga. Ovaj određeni raspored automatski će zaštititi bateriju od promjene polariteta dok se prazni.