Основната характеристика на този ламбда-диоден индикатор за ниска батерия за Ni-Cd батерии е, че самата верига консумира почти нулев ток, докато достигне зададеното ниско прагово ниво и светодиодът на индикатора свети.

Тази функция прави веригата много подходяща за много системи с ниско напрежение, работещи с батерии, като радиостанции, часовници, таймери, аларми, дистанционни управления и др.

Основната причина за преждевременното увреждане на клетките в никел-кадмиевите батерии е вътрешното им късо съединение, което се случва поради прекалено дълбокото разреждане на батерията по време на работа.

Следователно, всяка електронна джаджа, използваща Ni-Cd клетки, трябва да включва индикатор за ниска батерия, който може да задейства и предупреждава потребителя да го презареди, много преди да бъде достигнато „критичното“ напрежение на батерията.

Въпреки че ще намерите много видове монитори за зареждане които могат да бъдат интегрирани във вашите продукти, захранвани от батерии, ламбда-диодният монитор, обяснен в тази статия, е може би по-сложна опция от всеки друг наличен монитор за батерии.

По-добре от други системи за индикатор за ниска батерия

Повечето индикатори за ниска батерия работете с BJT, за да включите тока на LED задвижването или за дисплей на измервателния уред. Недостатъкът на такива конструкции е, че веригата непрекъснато изтощава батерията, дори когато светодиодът е в изключено състояние.

В схеми с ниска мощност този вид източване на батерията може да повлияе драстично и да намали времето за архивиране на батерията.

Най-доброто средство за решаване на това е да се използва схема, която не консумира абсолютно никаква ток от батерията , стига захранващото напрежение да е по-високо от критичния потенциал на батерията.

Точно това изпълнява ламбда-диодният монитор за ниска батерия.

Той също така разполага с регулируем праг на задействане в диапазон на напрежение от 8 до 20 V и може да бъде изграден доста евтино.

Характеристика за зареждане / разреждане на Ni-Cd

The терминално напрежение на всички батерии варира в зависимост от състоянието им на зареждане. Тази характеристика на тази връзка може да е различна за различните батерии.

“захранване arduino mega 2560 ”

Например с Оловно-киселинни батерии , ние откриваме практически много линеен спад в изходното им напрежение, тъй като клетките се разреждат. Това поведение обикновено е еднакво и за сухите клетки.

Но за Ni-Cd батериите спадането на напрежението при разреждането не е много линейно. Напълно заредена Ni-Cd клетка може да показва изходно напрежение от около 1,25 волта.

Това ниво се поддържа доста постоянно, докато не бъде почти напълно разредено. В този момент напрежението на клетката пада бързо до приблизително 1,0 до 1,1 волта или 1,05 V.

Точен верига за наблюдение на напрежението настроен да се активира при това „критично“ ниво на напрежение може да бъде изключително полезно при идентифицирането на нивото на зареждане на Ni-Cd батерията.

Осем-клетка Ni-Cd батерия например може да има напълно зареден изходен потенциал от 10,0 волта. Когато е почти напълно разредена, батерията може да има мощност от 8,4 волта.

Как работи ламбда-диодният индикатор за ниска батерия

Схемата за монитор на ниско ниво на ламбда-диод, както е показано на следващата фигура, е настроена да се активира при 8,4 волта, което ни позволява да постигнем ефективна система за мониторинг на състоянието на зареждане (SoC) за Ni-Cd батерия.

“различни видове електромери ”

The ламбда диод представен вътре в пунктираната кутия е изграден с помощта на двойка n- и p-канални полеви транзистори.

Не забравяйте, че на пазара няма наличен готов ламбда диод.

На практика, ламбда диод е изграден чрез свързване на два FET с ниска мощност и се управлява, като се използват само два терминала, означени като „анод“ (A) и „катод“ (K).

Когато отклонението над този ламбда диод е в режим на изключване, транзисторът Q3 също се изключва, което от своя страна държи LED1 изключен.

Когато напрежението на батерията започне да пада, то достига точка, в която ламбда диодът внезапно се отклонява и провежда.

Тази ситуация незабавно отклонява Q3 в проводимост, която включва светодиода, предупреждаващ потребителя относно ниско състояние на батерията . (Работната характеристика на ламбда диода може да се види по-долу).

Потенциалното ниво, което отклонява ламбда диода към проводимост, е напълно регулируемо чрез потенциометър R1.

Резисторът R2 е свързан като ограничител на тока за защита на LED1. Стойността на това токоограничаващи резистори може да се изчисли, като се използва законът на Ом (R2 = E / I, където R2 е в ома, E представлява прагът на потенциала на Ni-Cd батерията, където LED1 просто свети, а аз трябва да бъда заменен с максималната безопасна стойност на тока за светодиода.

Подробности за строителството

Обясненият по-горе монитор за зареждане на ламбда-диодни батерии е доста компактен, за да се побере в предавката, където като източник на енергия се използва Ni-Cd батерия.

Освен това той може да бъде конструиран и прилаган външно като индикаторно оборудване с ниска батерия и затворен в малка кутия. И в двата случая може да се използва PCB, както е показано по-долу.

Типът JFET за изграждане на ламбда диода всъщност не е критичен. Почти всички конфигурации, включващи n- и p -канални полеви транзистори, трябва да се представят добре, заедно с тези, които са посочени в списъка с части.

Ако е необходимо, можете да помислите за подмяна на LED1 с реле за ниска мощност, за да се даде възможност за изключване на Ni-Cad батерията от товара, веднага щом нивото на напрежението падне под критично ниския праг. Това специално устройство автоматично ще предпази батерията от обръщане на полярността, докато се разрежда.