Përmbajtje:
2025 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2025-01-13 06:58
Disa pajisje shtëpiake të mundësuara nga bateri Li-Ion, nuk përmbajnë një tregues të ulët të baterisë. Në rastin tim është një pastrues dysheme i rimbushshëm me një bateri 3.7 V. Nuk është e lehtë të përcaktohet një kohë e saktë për ta rimbushur dhe bashkuar në prizën kryesore. Zakonisht, e rimbush fshesën me kohë, kur bateria është plotësisht e vdekur dhe motori elektrik nuk po funksionon. Një situatë e tillë nuk është shumë e rehatshme, veçanërisht, nëse keni nevojë të përdorni spastrues menjëherë.
Unë po kërkoja një zgjidhje të thjeshtë, si të zbuloja nivelin e tensionit në të cilin duhet të ndodhë karikimi. Në këtë artikull përshkruhet një tregues i thjeshtë i nivelit të ulët të Baterisë Li-Jon. Qarku i projektuar mund të përdoret në çdo pajisje elektronike të mundësuar nga Li-Ion Battery dhe mund të ndihmojë përdoruesin të ngarkojë baterinë në kohën e duhur. Treguesi i baterisë është i dedikuar për një qelizë, por mund të modifikohet lehtë në më shumë qeliza. Treguesi mund të përdoret për çdo bateri me modifikim të vogël të qarkut.
Avantazhi kryesor i treguesit është konsumi aktual shumë i ligjshëm, mesatarisht më pak se 10 mikroAmpra. Konsumi aktual varet nga gjendja e treguesit
Ekzistojnë tre funksione të gjendjes së treguesit të nivelit:
- Treguesi LED ndizet vazhdimisht: bateria është plotësisht e ngarkuar.
- Treguesi LED po ndizet: bateria duhet të ngarkohet.
- Treguesi LED nuk ndizet: bateria është e ngarkuar dhe pajisja është gati për përdorim
Hapi 1: Hyrje Treguesi i Nivelit të Baterisë Li-Jon
Pjesët:
Të gjitha pjesët mund të blihen për më pak se 5 Euro.
Këtu është lista:
- IC1 MC33164-3P, Sensorimi i nën-tensionit të Micropower Circuit TO-92, LCSC PN C145176
- IC2 ICM7555, Kohëmatësi CMOS, LCSC PN C34608
- Rezistenca R1, R2 10K, të gjithë rezistorët, kondensatorët dhe përbërësit e vegjël LCSC
- Rezistenca R3 680K
- Rezistenca R4 680
- Kondensatori C1 M1
- Kondensator C2 1M
- Kondensator C3 10M
- D1, D2, D3 diodë 1N5819, LCSC PN C2474
- LED1 diodë led 3mm, e kuqe
- Terminali vidë T1
Rezistencat janë për 0.25 W ose më pak, kondensatorët për 12V ose më shumë.
Mjetet:
- Makine per ngjitjen e metalit
- Stërvitje pa kabllo
- Armë me zam të nxehtë
Hapi 2: Përshkrimi i qarkut
Qarku i integruar MC33164-3P është zemra e treguesit të nivelit. Informacioni i detajuar për këtë komponent është këtu.
Përshkrim i thjeshtë i qarkut: micshtë mikropurse nën IC të ndjeshëm të tensionit, në pako plastike me tre kunja, e ngjashme me transistorin me fuqi të ulët. MC33164 është projektuar si qark i rivendosur për mikroprocesorin, në rast të rënies së energjisë.
Ai zbulon tensionin në pin 2. Krahason tensionin e zbuluar me tensionin referues, në rastin tonë 2.7V. Rezultati mund të vlerësohet si vlerë e tensionit në kunjin 1. Nëse voltazhi i zbuluar është më pak se 2, 7V, dalja është e ulët dhe afër 0V. Nëse voltazhi i hyrjes është mbi 2, 7V, vlera e paraqitur në pin 1 është rreth 3V, ose më shumë.
Vlera tipike e referencës për MC33164-3P (3 pas dash do të thotë 3V), është 2, 71V. Në këtë vlerë saktësisht, vlera e prodhimit ndryshon. (Mos e konsideroni histerezën.) Tensionet për një bateri Li-Jon me një qelizë janë: tensioni maksimal është 4.2V, tensioni tipik 3.7V dhe tensioni minimal është nga 2.8 në 3V, supozoni 2.9V. Tensioni minimal është i pranishëm në fund të ciklit të shkarkimit dhe ky nivel tensioni duhet të aktivizojë treguesin tonë të nivelit të ulët.
Tensioni i referencës për MC33164 është shumë i ulët krahasuar me kërkesat tona. Ekzistojnë 2 zgjidhje për të zvogëluar tensionin. E para dhe më e thjeshtë është ndarësi i tensionit. Por, ndarësi konsumon rrymë shtesë. Më pak konsumues është zgjidhja e dytë, duke përdorur disa përbërës në seri për të zvogëluar 2.9V në 2.7V. Diodat janë përbërës me një rënie të tensionit në drejtimin përpara dhe ato mund të përdoren me sukses. Për shkak të vlerës shumë të ulët aktuale, llojin më të mirë të diodës që kam zgjedhur me anë të testeve.
Funksioni i R1, D1, D2, D3 është të zvogëlojë tensionin e hyrjes. Jumper J1 mund të eliminojë rënien e fundit të tensionit të diodës dhe tensioni i hyrjes mund të ulet pak. Dalja IC1 i jepet kohëmatësit IC2. Vlera e tij aktive është e ulët dhe funksioni është të aktivizojë kohëmatësin. Fatkeqësisht, nuk ka asnjë pin hyrës në IC2, i cili ju lejon të aktivizoni këtë IC pa ndonjë qark përmbysës.
Vendosa të aktivizoj kohëmatësin ICM7555 duke aplikuar daljen IC1 si minus tension në pin 1 të IC2. Komponentët C2, R3 përcaktojnë periudhën e kohëmatësit, ai rregullohet për rreth 2 sekonda. Rezistori R4 kufizon rrymën për të treguar diodën LED1. Tensioni i testuar nga bateria lidhet me terminalin me kunjat 1 (plus) dhe 2 (minus). Vlerat për R2, C1 rekomandohen nga fleta e të dhënave.
Kohëmatësi ICM7555 është CMOS ekuivalent i 555. Avantazhi i tij është tensioni i punës nga 2.5V dhe konsumi shumë i ulët i rrymës. Në foton e dytë ka një qark shumë të thjeshtë si monitorues i tensionit i rekomanduar nga fleta e të dhënave. Kjo skemë mund të përdoret gjithashtu, por përdorimi i ICM7555 është avantazh, për shkak të tensionit të ulët të treguar nga ndezja LED, e cila është më e dukshme.
Hapi 3: Ndërtimi
Pjesët janë ngjitur në një copë bordi prototipues me madhësi 20x35mm. Jashtë bordit është dioda LED, mund të montohet në një vend të dukshëm. Bateria Li-Jon e monitoruar lidhet përmes bllokut të terminalit të vidhave. Bordi është mjaft i vogël për t'u futur në çdo pajisje.
Lidhja brenda pajisjes është e thjeshtë: thjesht lidhni telat nga blloku i terminalit në bateri dhe shponi vrimën për LED dhe rregulloni atë. Telat mund të lidhen drejtpërdrejt me shtyllat e baterisë në mbajtësen e baterisë. Në këtë rast rryma rrjedh në mënyrë të pavarur, në lidhje me pozicionin e ndërrimit dhe treguesi po punon gjatë gjithë kohës.
Në rastin tim, unë kam lidhur tregues të nivelit të ulët pas kalimit kryesor (tension të ulët). Për shkak të bordit të ngarkuesit brenda pajisjes, i cili është i lidhur veçmas për të kaluar dhe veçmas me baterinë, vendi i lidhjes "pas ndërrimit" nuk është i qartë. Unë përdor zgjidhje të thjeshta, lidh treguesin drejtpërdrejt në ngarkesë, motor DC.
Bordi i prototipimit kërkon më shumë kohë për të lidhur të gjithë përbërësit me tela. Për të kursyer këtë kohë, unë kam projektuar PCB, madhësi 20x40mm, me komponentë përmes vrimës. PCB përmban vetëm një shtresë. Përdorimi i përbërësve SMD mund të zvogëlojë madhësinë e bordit. Unë nuk e bëra këtë dizajn për shkak të bashkimit dhe manipulimit më kompleks me pjesë shumë të vogla. Dosjet Gerber për fabrikimin e PCB janë bashkangjitur.
Hapi 4: Përfundimi
Treguesi i përshkruar, i nivelit të ulët të baterisë mund të përdoret për çdo bateri me tension më shumë se 2.5V. Në një rast të tillë kaloni diodat D1, D2 dhe D3 dhe shtoni një rezistencë R5 si pjesë e ndarësit të tensionit në R1. Vlera e R1 varet nga niveli i zbuluar i tensionit U dhe mund të llogaritet nga:
R5 = 2.7*R1/(U-2.7)
Ndërtimi bëhet në një PCB të vogël me përbërës të vrimës. Nëse keni në magazinë disa pjesë SMD, ju rekomandoj të përdorni komponentët SMD.
Madhësia e bordit mund të jetë më e vogël dhe ndërtimi ju lejon të praktikoni përdorimin e pjesëve SMD.
Faleminderit që lexuat dhe kalofshi mirë me ndërtimin.