Aşağı Səviyyə Batareya Göstəricisi: 4 Addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:43

Li-Ion Batareyaları ilə işləyən bəzi məişət cihazlarında aşağı batareya göstəricisi yoxdur. Mənim vəziyyətimdə, bir 3.7 V batareya ilə doldurulan bir döşəmə süpürgəsidir. Doldurma və ana yuvaya bağlamaq üçün dəqiq bir vaxt təyin etmək asan deyil. Ümumiyyətlə, süpürgəni vaxtında doldururam, batareya tamamilə sönmüş və elektrik mühərriki işləmir. Xüsusilə dərhal süpürgə istifadə etmək lazımdırsa, belə bir vəziyyət çox rahat deyil.

Şarj etmənin lazım olduğu gərginlik səviyyəsini necə aşkar etmək üçün sadə bir həll axtarırdım. Bu yazıda sadə aşağı səviyyəli Li-Ion Batareya göstəricisi təsvir edilmişdir. Dizayn edilmiş sxem Li-Ion Batareya ilə işləyən hər hansı bir elektron cihazda istifadə edilə bilər və istifadəçiyə batareyanı vaxtında doldurmağa kömək edə bilər. Batareya göstəricisi bir hüceyrə üçün nəzərdə tutulmuşdur, lakin daha çox hüceyrəyə asanlıqla dəyişdirilə bilər. Göstərici, kiçik bir dövrə dəyişikliyi olan hər hansı bir batareya üçün istifadə edilə bilər.

Göstəricinin əsas üstünlüyü, cari istehlakın orta hesabla 10 microAmps -dən az olmasıdır. Cari istehlak göstərici vəziyyətindən asılıdır

Səviyyə Göstəricisinin Üç Fəaliyyət Vəziyyəti var:

• Göstərici LED fasiləsiz yanır: batareya tam doldurulub.
• Göstərici LED yanıb -sönür: batareyanı doldurmaq lazımdır.
• Göstərici LED yanmır: batareya doldurulur və cihaz istifadəyə hazırdır

Addım 1: Giriş Li-Ion Batareya Səviyyə Göstəricisi

Parçalar:

Bütün hissələri 5 Avrodan aşağı qiymətə almaq olar.

Budur siyahı:

• IC1 MC33164-3P, Mikro Güc Düşük Gerilim Algılama Devresi TO-92, LCSC PN C145176
• IC2 ICM7555, CMOS Taymeri, LCSC PN C34608
• R1, R2 rezistoru 10K, bütün rezistorlar, kondansatörlər və kiçik komponentlər LCSC
• R3 rezistoru 680K
• R4 rezistoru 680
• C1 kondansatör M1
• C2 kondansatör 1M
• C3 kondansatör 10M
• D1, D2, D3 diod 1N5819, LCSC PN C2474
• LED1 diod led 3 mm, qırmızı
• T1 vintli terminal

Rezistorlar 0,25 Vt və ya daha az, 12 V və ya daha çox olan kondansatörlər üçündür.

Alətlər:

• Lehimleme dəmir
• Simsiz Matkap
• İsti yapışqan silahı

Addım 2: Dövrün Təsviri

İnteqrasiya edilmiş dövrə MC33164-3P, səviyyə göstəricisinin ürəyidir. Bu komponent haqqında ətraflı məlumat burada.

Dövrün sadə təsviri: Aşağı güclü tranzistora bənzər üç sancaqlı plastik paketdə, gərginlik algılayıcı IC altında mikro gücdür. MC33164, elektrik kəsilməsi halında mikroprosessor üçün sıfırlama dövrəsi olaraq hazırlanmışdır.

2 -ci pindəki gərginliyi algılar. Aşkarlanan gərginliyi referans gərginliklə müqayisə edir, bizim vəziyyətimizdə 2.7V. Nəticə pin 1 -də gərginlik dəyəri kimi qiymətləndirilə bilər. Əgər aşkarlanan gərginlik 2, 7V -dən azdırsa, çıxış aşağıdır və 0V -ə yaxındır. Giriş gərginliyi 2, 7V -dən çox olarsa, pin 1 -də təqdim olunan dəyər təxminən 3V və ya daha çoxdur.

MC33164-3P üçün tipik istinad dəyəri (3V-dən sonra 3V) 2, 71V-dir. Məhz bu dəyərdə çıxış dəyəri dəyişdirilir. (Histereziyanı düşünməyin.) Bir hüceyrəli Li-Ion batareyası üçün gərginliklər: maksimum gərginlik 4.2V, tipik gərginlik 3.7V və minimum gərginlik 2.8 ilə 3V arasındadır. Boşaltma dövrünün sonunda minimum gərginlik mövcuddur və bu gərginlik səviyyəsi aşağı səviyyəli göstəricimizi aktivləşdirməlidir.

MC33164 üçün istinad gərginliyi tələblərimizlə müqayisədə çox aşağıdır. Gərginliyi azaltmaq üçün 2 həll var. Birinci və ən sadə gərginlik bölücüdür. Ancaq bölücü əlavə cərəyan istehlak edir. Daha az cərəyan istehlakı, 2.9V -dan 2.7V -ə endirmək üçün bəzi komponentləri ardıcıl olaraq istifadə edən ikinci həlldir. Diodlar, irəli istiqamətdə bir qədər gerilim düşən komponentlərdir və uğurla istifadə edilə bilər. Çox aşağı cərəyan dəyərinə görə testlərlə seçdiyim ən yaxşı diod növü.

R1, D1, D2, D3 funksiyası giriş gərginliyini azaltmaqdır. Jumper J1 son diod gerilim düşməsini aradan qaldıra bilər və giriş gərginliyi bir qədər azaldıla bilər. IC1 çıxışı IC2 taymerinə verilir. Aktiv dəyəri aşağıdır və funksiyası taymeri aktivləşdirməkdir. Təəssüf ki, IC2 -də heç bir ters çevrilmədən bu IC -ni aktivləşdirməyə imkan verən heç bir giriş pin yoxdur.

IC2 pin 1 -ə mənfi gərginlik olaraq IC1 çıxışını tətbiq edərək, ICM7555 taymerini işə salmağa qərar verdim. C2, R3 komponentləri taymerin müddətini təyin edir, təxminən 2 saniyə ərzində tənzimlənir. Rezistor R4, LED1 diodunu göstərmək üçün cərəyanı məhdudlaşdırır. Batareyadan sınanmış gərginlik 1 (artı) və 2 (mənfi) sancaqlar ilə terminala qoşulur. R2, C1 dəyərləri məlumat vərəqindən tövsiyə olunur.

Taymer ICM7555, CMOS -un 555 -ə bərabərdir. Onun üstünlüyü 2.5V -dən işləyən gərginlik və çox aşağı cərəyan istehlakıdır. İkinci şəkildə, məlumat cədvəli tərəfindən tövsiyə olunan gərginlik monitoru kimi çox sadə bir dövrə var. Bu sxem də istifadə edilə bilər, lakin daha çox nəzərə çarpan olan yanıb -sönən LED ilə göstərilən aşağı səviyyəli gərginlik səbəbindən ICM7555 istifadə etmək üstünlükdür.

Addım 3: Tikinti

Parçalar 20x35 mm ölçüdə bir ədəd prototip lövhəsinə lehimlənir. Lövhənin xaricində görünən yerə quraşdırıla bilən LED diod var. İzlənilən Li-Ion batareyası vintli terminal bloku vasitəsilə bağlanır. Lövhə hər hansı bir cihaza yerləşdirilə biləcək qədər kiçikdir.

Cihazın içərisindəki əlaqə sadədir: telləri terminal blokundan batareyaya bağlayın və LED üçün delik açın və düzəldin. Teller birbaşa batareya tutucusundakı batareya dirəklərinə bağlana bilər. Bu halda cərəyan müstəqil olaraq boşalır, keçid mövqeyinə görə və göstərici bütün vaxt işləyir.

Mənim vəziyyətimdə, əsas (aşağı gərginlikli) keçiddən sonra aşağı səviyyəli göstərici bağladım. Ayrı -ayrılıqda və ayrıca batareyaya qoşulan cihazın içərisində şarj qurğusu olduğuna görə "keçiddən sonra" birləşmə yeri aydın deyil. Sadə bir həll istifadə edirəm, göstəricini birbaşa yükləməyə, DC motora bağlayıram.

Prototip lövhəsi, bütün komponentləri tellərlə bağlamaq üçün daha çox vaxt tələb edir. Bu vaxta qənaət etmək üçün 20x40 mm ölçüdə olan deşik komponentləri olan bir PCB dizayn etdim. PCB yalnız bir təbəqədən ibarətdir. SMD komponentlərindən istifadə lövhənin ölçüsünü azalda bilər. Daha mürəkkəb lehimləmə və çox kiçik hissələrlə manipulyasiya etdiyim üçün bu dizaynı etmədim. PCB istehsalı üçün Gerber faylları əlavə olunur.

Addım 4: Nəticə

Təsvir edilmiş, aşağı batareya səviyyəsi göstəricisi 2,5 V -dan çox olan hər hansı bir batareya üçün istifadə edilə bilər. Bu vəziyyətdə D1, D2 və D3 diodlarını atlayın və gərginlik bölücüsünün bir hissəsi olaraq R1 -ə bir rezistor əlavə edin. R1 -in dəyəri aşkar edilmiş U gərginlik səviyyəsindən asılıdır və hesablana bilər:

R5 = 2.7*R1/(U-2.7)

Tikinti deşik komponentləri olan kiçik bir PCB üzərində aparılır. Səhminizdə bəzi SMD hissələri varsa, SMD komponentlərindən istifadə etməyi məsləhət görürəm.

Lövhənin ölçüsü daha kiçik ola bilər və konstruksiya SMD hissələrindən istifadə etməyə imkan verir.

Oxuduğunuz üçün təşəkkür edirəm və inşaatla xoş vaxt keçirin.