2 Hüceyrə NiMH Batareya Qoruyucu Dövrə (lər): 8 Addım (Şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:48

Bura gəlmisənsə, yəqin bilirsən, niyə. Görmək istədiyin hər şey sürətli bir həlldirsə, istifadə etdiyim dövrəni özümlə izah edən 4 -cü addıma keçin. Ancaq həqiqətən bu həll və ya başqa bir şey istəməyinizdən əmin deyilsinizsə, arxa planda maraqlanırsınız və ya sınaq və səhv səyahətimdə maraqlı yerləri ziyarət etməkdən zövq alırsınızsa, işlənmiş versiya budur:

Problem

Yenidən doldurulan batareyalardan istifadə etmək istədiyiniz bir elektronika layihəniz var. LiPo akkumulyator texnologiyasıdır, lakin lityum batareyalar hələ də supermarketə hazır standart form faktoruna malik olmamaq, xüsusi şarj cihazları tələb etmək (hər forma faktoru üçün bir ədəd) və pis rəftar edildikdə əsl drama kraliçası kimi davranmaq (od tutmaq) kimi pis vərdişlər gətirir. və əşyalar). Bunun əksinə olaraq, NiMH şarj cihazları AA -dan AAA -ya qədər standart form faktorlarında mövcuddur, yəni eyni batareyaları rəqəmsal kameranız, fənəriniz, oyuncaq RC avtomobiliniz və diy elektronikanız üçün istifadə edə bilərsiniz. Əslində, ehtimal ki, onlardan bir dəstəsi ətrafınızda yatır. Çətinliyə səbəb olduqları üçün daha az tanınırlar, ancaq həqiqətən sevmədikləri bir şey "dərindən boşalmaq "dır.

Giriş gərginliyinizi artırmaq üçün "bir addım artırıcı çevirici" istifadə edirsinizsə, bu problem daha da ağırlaşır - bir arduinoya 5V deyin. Batareyalarınız tükəndikcə RC avtomobiliniz daha yavaş və daha yavaş hərəkət etsə də, bir dollar çevirici, giriş gərginliyi azalsa da, çıxış gərginliyini sabit saxlamağa çalışacaq və buna görə də batareyanızdan son bir neçə elektronu sora bilərsiniz., görünən bir problem əlaməti olmadan.

Bəs boşalmağı nə vaxt dayandırmalısınız?

Tam doldurulmuş NiMH hüceyrəsi tipik olaraq 1,3V (1,4V -ə qədər) gərginliyə malikdir. Vəzifə dövrünün çox hissəsində yavaş -yavaş düşərək təxminən 1,2V (nominal gərginliyi) təmin edəcək. Tükənməyə yaxın, gerilim düşməsi olduqca dik olacaq. Ümumiyyətlə tapılan tövsiyə, 0.8V ilə 1V arasında bir yerdə boşalmanı dayandırmaqdır, bu zaman şarjın çox hissəsi tükənmiş olacaq (dəqiq rəqəmlərə təsir edən bir çox faktorla - daha ətraflı danışmayacağam).

Ancaq həqiqətən həddləri aşmaq istəsəniz, ehtiyatlı olmağınız lazım olan vəziyyət batareyanızın 0V -dən aşağı düşməsidir, bu zaman ciddi ziyan görəcək (Xəbərdarlıq: Unutmayın ki, burada NiMH hüceyrələrini müzakirə edirəm; LiPos daimi üçün zərər çox erkən başlayacaq!). Bu necə ola bilər? Yaxşı, üst -üstə bir neçə NiMH hüceyrəsi olduqda, batareyalardan biri hələ də nominal gərginliyinə yaxın ola bilər, digəri isə artıq tükənmişdir. İndi yaxşı hüceyrənin gərginliyi dövrənizdən və boş hüceyrədən 0V -dən aşağı tükənərək bir cərəyan vurmağa davam edəcək. Bu vəziyyətə girmək ilk baxışdan görünə biləcəyindən daha asandır: Unutmayın ki, boşalma dövrünün sonuna doğru gerilim düşməsi daha da kəskinləşir. Beləliklə, hüceyrələriniz arasındakı nisbətən kiçik ilkin fərqlər belə boşaldıqdan sonra çox fərqli gerilimlərə səbəb ola bilər. İndi bu problem daha çox aydınlaşır, daha çox hüceyrə qoyursan. Burada müzakirə olunan iki hüceyrə vəziyyətində, ən pis vəziyyətdə, bir batareyanın 0V -də, digərinin 1.3V -də olduğu 1.3V ətrafında ümumi bir gərginliyə boşaltmaq hələ də nisbətən təhlükəsiz olardı. Bu qədər aşağı düşməyin çox mənası yoxdur (və görəcəyimiz kimi buna nail olmaq hətta çətin olardı). Üst bir sərhəd olaraq, 2V -dən yuxarı hər hansı bir yerdə dayanmaq israfçı görünür (baxmayaraq ki, AFAIU, NiCd batareyalarından fərqli olaraq, tez -tez qismən boşalmalar NiMH batareyaları üçün problem yaratmır). Təqdim edəcəyim əksər sxemlər bunun bir qədər aşağı hissəsini, təxminən 1,8 V ətrafında bir kəsmə olaraq hədəf alacaq.

Niyə sadəcə özbaşına bir həll istifadə etmirsiniz?

Çünki bu mövcud görünmür! Yüksək hüceyrə sayıları üçün həllər çoxdur. Üç NiMH hüceyrəsində standart LiPo qoruma sistemindən istifadə etməyə başlaya bilərsiniz və bunun üstündə seçimləriniz daha da genişlənir. Ancaq 2V-da və ya daha aşağı bir gərginlik kəsilməsi? Birini tapa bilmədim.

Nə təqdim edəcəyəm

İndi, qorxma, mən bunu əldə etmək üçün sənə bir deyil, dörd nisbətən asan sxem təqdim edəcəyəm (bu təlimatın hər "addımında" biri) və bunları ətraflı müzakirə edəcəyəm, beləliklə biləcəksiniz ehtiyacı hiss etməlisinizsə bunları necə və niyə dəyişdirməli olduğunuzu. Düzünü desəm, əsas fikri göstərmək üçün daxil etdiyim ilk sxemimi istifadə etməyi məsləhət görmürəm. 2 və 3 -cü dövrələr işləyir, amma özüm istifadə etdiyim 4 -cü dövrədən daha çox komponent tələb olunur. Yenə də nəzəriyyədən bezmişsinizsə, 4 -cü addıma keçin.

Addım 1: Əsas Fikir (bu Dövrə tövsiyə edilmir!)

Yuxarıdakı əsas sxemdən başlayaq. İstifadə etməyi məsləhət görmürəm və bunun səbəbini daha sonra müzakirə edəcəyik, amma əsas fikirləri izah etmək və bu təlimatda daha da yaxşı sxemlərdə tapa biləcəyiniz əsas elementləri müzakirə etmək idealdır. BTW, Paul Falstad və Iain Sharp tərəfindən hazırlanmış böyük onlayn simulyatorda bu dövrəni tam bir simulyasiyada da görə bilərsiniz. İşinizi saxlamaq və paylaşmaq üçün qeydiyyatdan keçməyinizi tələb etməyənlərdən biri. Altdakı əhatə dairələri haqqında narahat olmayın, amma bu "addım" ın sonuna yaxın olanları izah edəcəyəm.

Yaxşı, batareyalarınızı çox boşalmaqdan qorumaq üçün a) yükü ayırmaq üçün bir yol və b) bunun nə vaxt lazım olduğunu, yəni gərginliyin çox aşağı düşdüyünü aşkar etmək üçün bir yol lazımdır.

Yükü necə açmaq və söndürmək olar (T1, R1)?

Birincisindən başlayaraq ən açıq həll tranzistordan (T1) istifadə etmək olacaq. Ancaq hansı növ seçmək lazımdır? Transistorun vacib xüsusiyyətləri bunlardır:

1. Tətbiqiniz üçün kifayət qədər cərəyana dözməlidir. Ümumi bir qoruma istəsəniz, ehtimal ki, ən az 500mA və yuxarıya dəstək vermək istəyəcəksiniz.
2. Onsuz da aşağı olan təchizat gərginliyinizdən çox gərginlik / güc oğurlamamaq üçün açılarkən çox aşağı müqavimət göstərməlidir.
3. Sahib olduğunuz gərginliklə, yəni 2V -dən bir qədər aşağı olan bir şey ilə dəyişdirilə bilər.

Yuxarıdakı 3-cü nöqtə BJT ("klassik") bir tranzistor təklif edir kimi görünür, ancaq bununla əlaqəli sadə bir dilemma var: Yükü emitör tərəfinə qoyarkən, yük üçün baza cərəyanı mövcud olacaq, "Base-Emitter gərginliyi düşməsi" ilə mövcud gərginliyi təsirli şəkildə aşağı salacaqsınız. Tipik olaraq, bu 0,6V civarındadır. Çox 2V ümumi təchizat haqqında danışarkən. Bunun əksinə olaraq, yükü kollektor tərəfinə qoyarkən, bazadan keçən hər hansı bir cərəyanı "israf edəcəksiniz". Əksər hallarda bu çox problem deyil, çünki baza cərəyanı yalnız kollektor cərəyanının 100-də (tranzistor tipindən asılı olaraq) olacaqdır. Ancaq bilinməyən və ya dəyişən bir yük üçün dizayn edərkən, gözlənilən maksimum yükün 1% -ni daimi olaraq israf etmək deməkdir. O qədər də möhtəşəm deyil.

Buna görə MOSFET tranzistorlarını nəzərə alsaq, bunlar yuxarıdakı 1 və 2 nöqtələrində üstündür, lakin əksər növlərin tam açılması üçün 2V -dən çox qapı gərginliyi tələb olunur. Unutmayın ki, 2V-dən bir qədər aşağı olan "eşik gərginliyi" (V-GS- (th)) kifayət deyil. Transistorun 2V -də bölgədə çox olmasını istəyirsən. Xoşbəxtlikdən, P kanallı MOSFET-lərdə (PNP transistorunun FET ekvivalenti) ən aşağı qapı gərginliyi olan bəzi uyğun növlər mövcuddur. Və yenə də növ seçiminiz ciddi şəkildə məhdudlaşacaq və bunu sizə çatdırmaq məcburiyyətində olduğum üçün üzr istəyirəm, tapa biləcəyim yeganə uyğun növlər hamısı SMD -dir. Bu şokda sizə kömək etmək üçün IRLML6401 məlumat cədvəlinə baxın və bu xüsusiyyətlərdən təsirlənmədiyinizi söyləyin! IRLML6401, eyni zamanda bu yazı zamanı çox geniş yayılmış bir növdür və sizi bir parça 20 sentdən çox geri qaytarmamalıdır (həcmdə və ya Çindən alarkən daha az). SMD lehimləmə işinə yeni başlamağımdan asılı olmayaraq, hamısından sağ qaldığım halda, bunlardan bir neçəsini qızartmaq imkanı var. Qapıda 1.8V -də 0.125 Ohm müqavimətə malikdir. Həddindən artıq istiləşmədən (və daha yüksək, uyğun bir istilik emici ilə) 500mA qaydada sürmək üçün kifayət qədər yaxşıdır.

Tamam, buna görə IRLML6401, T1 və bundan sonrakı bütün sxemlər üçün istifadə edəcəyimiz şeydir. R1 standart olaraq qapı gərginliyini çəkmək üçün mövcuddur (əlaqəsi kəsilmiş bir yükə uyğundur; bunun P kanallı FET olduğunu unutmayın).

Başqa nəyə ehtiyacımız var?

Aşağı batareya gərginliyini necə aşkar etmək olar?

Əsasən müəyyən edilmiş bir gərginlik kəsilməsinə nail olmaq üçün, qırmızı bir LED -dən 1,4V ətrafında nisbətən kəskin bir gərginlik istinadı olaraq səhv istifadə edirik. Uyğun bir gərginlikdə bir Zener dioduna sahib olsanız, bu daha yaxşı olardı, amma bir LED hələ də ardıcıl olaraq iki adi silikon dioddan daha sabit bir gərginlik istinadını təmin edir. R2 və R3 a) LED -dən keçən cərəyanı məhdudlaşdırır (nəzərəçarpacaq bir işıq çıxarmaq istəmədiyimizi unutmayın) və b) T2 bazasındakı gərginliyi bir az da aşağı salın. Bir qədər tənzimlənən kəsmə gərginliyi üçün R2 və R3-ü potensiometr ilə əvəz edə bilərsiniz. İndi, T2 bazasına gələn gərginlik təxminən 0.5V və ya daha yüksəkdirsə (T2-nin əsas emitent gərginliyi düşməsini aradan qaldırmaq üçün kifayətdir), T2, T1 qapısını aşağıya doğru çəkərək yükü bağlayaraq işə başlayacaq.. BTW, T2 -nin bağçanız olduğu güman edilə bilər: NPN tranzistorunun kiçik bir siqnalı nə olursa olsun, alət qutunuzda qalsa da, yüksək gücləndirmə (hFe) üstünlük veriləcəkdir.

Niyə ümumiyyətlə T2 -yə ehtiyacımız olduğunu düşünə bilərsiniz və yalnız yerüstü və T1 -in qapısı pimi arasındakı müvəqqəti gərginlik istinadımızı bağlamayın. Bəli, bunun səbəbi olduqca vacibdir: T1-in uzun müddət "yarımçıq" vəziyyətdə olmasının qarşısını almaq üçün mümkün qədər tez açma və söndürmə arasında keçid istəyirik. Yarım açıq vəziyyətdə T1 bir rezistor rolunu oynayacaq, yəni mənbə ilə boşaltma arasında gərginlik düşəcək, amma cərəyan hələ də axır və bu, T1-in qızacağı deməkdir. Nə qədər istiləşəcəyi yükün empedansından asılıdır. Əgər - məsələn, 200 Ohm -dirsə, onda 2V -də 10mA axacaq, T1 isə tam işlək vəziyyətdədir. İndi ən pis vəziyyət T1 -in müqavimətinin bu 200 Ohm -a uyğun gəlməsidir, yəni 1V T1 -dən aşağı düşəcək, cərəyan 5 mA -ya düşəcək və 5 mVt gücün dağılması lazım olacaq. Kifayət qədər ədalətli. Ancaq 2 Ohm yük üçün T1 500 mVt -ı dağıtmalı olacaq və bu belə kiçik bir cihaz üçün çox şeydir. (Əslində IRLML6401 -in texniki xüsusiyyətlərinə daxildir, ancaq uyğun bir soyuducu ilə və bunun üçün dizaynda uğurlar). Bu kontekstdə, bir artan gərginlik çeviricisinin əsas yük olaraq bağlandığı təqdirdə, düşən giriş gərginliyinə cavab olaraq giriş cərəyanını artıracağını və bununla da termal problemlərimizi artıracağını unutmayın.

Ev mesajı alın: Açma və söndürmə arasındakı keçidin mümkün qədər kəskin olmasını istəyirik. T2 -nin hamısı budur: Keçidi daha kəskin etmək. Ancaq T2 kifayət qədər yaxşıdırmı?

Niyə bu dövrə onu kəsmir

Circuit 1 -in simulyasiyasının altında göstərilən osiloskop xətlərinə nəzər salaq. Batareyalarımızın yerinə 0 ilə 2.8 V arasında bir üçbucaq generatoru qoyduğumu qeyd edə bilərsiniz. Batareya gərginliyi (yuxarı yaşıl xətt) dəyişdikcə nə baş verdiyini təsəvvür etmək üçün bu, əlverişli bir yoldur. Sarı xətdən göründüyü kimi, gərginlik 1.9V ətrafında olduqda praktiki olaraq heç bir cərəyan axmır. Yaxşı. Təxminən 1.93V və 1.9V arasındakı keçid sahəsi ilk baxışdan dik görünür, amma yavaş -yavaş boşalan bir batareyadan bəhs etdiyimizi nəzərə alsaq, bu 3V hələ də tam açıq və tam sönmüş arasında keçid vəziyyətində keçirilmiş çox vaxta uyğundur. (Altdakı yaşıl xətt T1 qapısındakı gərginliyi göstərir).

Bununla birlikdə, bu dövrənin daha da pis tərəfi budur ki, kəsildikdən sonra batareya gərginliyində cüzi bir düzəliş belə dövrəni yarı açıq vəziyyətə qaytaracaq. Bir yük kəsildikdə batareya gərginliyinin bir qədər bərpa olunmağa meylli olduğunu nəzərə alsaq, bu, dövrəmizin uzun müddət keçid vəziyyətində qalacağı deməkdir (bu dövrədə yük dövrəsi də yarı pozulmuş vəziyyətdə qalacaq və potensial olaraq yüzlərlə yenidən başlatma dövrü vasitəsilə bir Arduino).

İkincisi ev mesajı: Batareya bərpa olunanda yükün çox tez yenidən bağlanmasını istəmirik.

Bunu həyata keçirmək üçün Adım 2 -yə keçək.

Addım 2: Histerezis əlavə edin

Bu bir dövrə olduğundan, həqiqətən qurmaq istəyə bilərsiniz, sxemdən aydın olmayan hissələr üçün bir hissə siyahısı verəcəyəm:

• T1: IRLML6401. Niyə bir müzakirə üçün "Adım 1" ə baxın.
• T2: Hər hansı bir ümumi kiçik siqnal NPN tranzistoru. Bu dövrəni sınayarkən BC547 istifadə etdim. 2N2222, 2N3904 kimi hər hansı bir ümumi növ eyni şəkildə işləməlidir.
• T3: Hər hansı bir ümumi kiçik siqnal PNP tranzistoru. BC327 istifadə etdim (BC548 yox idi). Yenə sizin üçün ən uyğun olan ümumi növdən istifadə edin.
• C1: Tipin əhəmiyyəti yoxdur, ucuz keramika edəcək.
• LED standart 5 mm qırmızıdır. LED heç vaxt gözlə görünməsə də rəng vacibdir: Məqsəd müəyyən bir gərginliyi azaltmaqdır. 1V və 1.4V Zener gərginliyi arasında bir Zener diodunuz varsa, bunun əvəzinə istifadə edin (əks polariteye bağlıdır).
• R2 və R3, kəsilmə gərginliyinin dəqiq tənzimlənməsi üçün 100k potensiometr ilə əvəz edilə bilər.
• "Lampa" sadəcə yükünüzü təmsil edir.
• Rezistorun dəyərləri sxematik olaraq götürülə bilər. Dəqiq dəyərlər əslində o qədər də əhəmiyyətli deyil. Rezistorların nə dəqiq olması, nə də əhəmiyyətli bir güc dərəcəsinə malik olması lazımdır.

Bu dövrənin 1 -ci dövrədən üstünlüyü nədir?

Şematik altındakı əhatə xətlərinə baxın (və ya simulyasiyanı özünüz işləyin). Yenə yuxarı yaşıl xətt batareya gərginliyinə uyğundur (burada rahatlıq üçün üçbucaq generatorundan götürülmüşdür). Sarı xətt axan cərəyana uyğundur. Aşağı yaşıl xətt T1 qapısındakı gərginliyi göstərir.

Bunu Circuit 1 -in əhatə dairəsi ilə müqayisə edərək, açma və söndürmə arasındakı keçidin daha kəskin olduğunu qeyd edəcəksiniz. Bu, altındakı T1 qapısı gərginliyinə baxanda daha aydın görünür. Bunun baş verməsinin yolu, yeni əlavə olunan T3 vasitəsi ilə T2 -yə müsbət rəy döngəsi əlavə etmək idi. Ancaq başqa bir əhəmiyyətli fərq var (onu aşkar etmək üçün qartal gözlərinə ehtiyacınız olsa da): Yeni dövrənin yükü 1.88V ətrafında kəsilsə də, gərginlik 1.94V-dən yuxarı çıxana qədər yükü yenidən bağlamayacaq.. "Histerez" adlanan bu xüsusiyyət, əlavə edilmiş geribildirim döngəsinin başqa bir əlavə məhsuludur. T3 "açıq" olsa da, T2-nin bazasına əlavə bir müsbət qərəz verəcək və bununla da kəsilmə həddini aşağı salacaq. Ancaq T3 artıq söndürüldükdə, yenidən açma həddi eyni şəkildə aşağı salınmayacaq. Praktiki nəticə budur ki, batareya gərginliyi düşəndə (yük bağlı olduqda), sonra bir qədər bərpa olunanda (yük ayrıldıqda), sonra enir və sönür … Histerezisin dəqiq miqdarı R4 tərəfindən idarə olunur, daha aşağı dəyərlər açma və açma eşikləri arasında daha böyük bir boşluq verir.

BTW, bu dövrənin enerji istehlakı təxminən 3 mikroAmps (öz-özünə boşalma nisbətinin çox altındadır), üstü isə 30 mikroAmps civarındadır.

Bəs C1 nə ilə əlaqədardır?

Yaxşı, C1 tamamilə isteğe bağlıdır, amma yenə də fikrimlə qürur duyuram: 1.92V -də demək olar ki, tükənmək üzrə olan batareyaları əl ilə ayırdığınızda nə baş verir? Onları yenidən bağladıqda, dövrə işləyərkən başqa birisi üçün yaxşı olsalar da, dövrəni yenidən aktivləşdirəcək qədər güclü olmayacaqlar. C1 buna diqqət yetirəcək: Gərginlik yüksələrsə, birdən (batareyalar yenidən bağlanar), C1 -dən kiçik bir cərəyan axacaq (LED -dən yan keçərək) və qısa bir açılma ilə nəticələnəcək. Bağlı gərginlik kəsmə həddinin üstündədirsə, geribildirim döngəsi onu saxlayacaq. Kəsmə həddinin altındadırsa, dövrə yenidən tez sönəcək.

Ekskursiya: Niyə aşağı gərginlikli algılama üçün MAX713L istifadə etmirsiniz?

Bu çox hissəyə həqiqətən ehtiyac varmı deyə düşünə bilərsiniz. Hazır bir şey yoxdurmu? Yaxşı MAX813L mənə yaxşı uyğun gəlirdi. Bu olduqca ucuzdur və heç olmasa T2, T3, LED və R1 -i əvəz edəcək qədər yaxşı olmalı idi. Ancaq çətin bir şəkildə öyrəndiyim kimi, MAX813L -in "PFI" pinində (elektrik kəsilməsini aşkarlama girişi) olduqca aşağı bir empedans var. PFI -ni qidalandırmaq üçün təxminən 1k -dən yuxarı bir gərginlik ayırıcısı istifadə etsəydim, "PFO" -da açma və söndürmə arasındakı keçid bir neçə on volt üzərində uzanmağa başlayacaqdı. Yaxşı, 1k kəsildikdə 2mA sabit bir cərəyana uyğundur - bu dövrənin ehtiyac duyduğu qədər çox və demək olar ki, min dəfə çoxdur. PFO pimi yerlə tam təchizat gərginliyi aralığında dəyişməyəcək, buna görə də güc tranzistorumuzu (T1) idarə etmək üçün sahib olduğumuz kiçik baş otağı ilə birlikdə köməkçi bir NPN tranzistorunu yenidən taxmalı olacağıq.

Addım 3: Variantlar

Addım 2 / Dövrə 2-də təqdim etdiyimiz müsbət rəy döngəsi mövzusunda bir çox dəyişiklik mümkündür. Burada təqdim olunan, əvvəlkindən fərqlənir ki, bir dəfə söndürülsə, artan batareya gərginliyi ilə öz-özünə aktiv olmayacaq. Kəsmə həddinə çatdıqdan sonra yenidən işə salmaq üçün (batareyaları dəyişdirin və) isteğe bağlı düyməyə (S2) basmalısınız. Yaxşı ölçmək üçün dövrəni əl ilə söndürmək üçün ikinci bir düyməni daxil etdim. Kapsam xəttlərindəki kiçik boşluq, nümayiş məqsədləri üçün dövrəni açdım, açdım. Əlbəttə ki, aşağı gərginliyin kəsilməsi avtomatik olaraq baş verir. Təsvir etmək üçün yaxşı bir iş görmürəmsə, simulyasiyada sınayın.

İndi bu dəyişikliyin faydaları, indiyə qədər hesab edilən dövrələrin ən kəskin kəsilməsini təmin etməsidir (simulyasiyada tam olaraq 1.82V-də; praktiki olaraq kəsmə nöqtəsinin səviyyəsi istifadə olunan hissələrdən və temperatur və ya digər faktorlara görə dəyişə bilər, amma çox kəskin olacaq). Kiçik 18nA -ya qədər enerji istehlakını da azaldır.

Texniki olaraq bunu etmək üçün hiylə, gərginlik istinad şəbəkəsini (LED, R2 və R3) T2 ilə birlikdə söndürüləcək şəkildə batareyaya birbaşa bağlı olan T2 -dən sonra qoşulmağa köçürmək idi. Bu, kəskin kəsmə nöqtəsinə kömək edir, çünki T2 kiçik bir hissəni bağlamağa başladıqda, referans şəbəkədə mövcud olan gərginlik də düşməyə başlayacaq və bu da tam geri dönmə döngəsinə səbəb olacaq.

Düymələrdən qurtulun (istəsəniz)

Əlbəttə ki, düymələri basmaq istəmirsinizsə, düymələri çıxarın, ancaq 1nF kondansatör və 10M Ohm müqavimətçi bağlayın (dəqiq dəyər fərq etməz, ancaq R1 -dən ən azı üç -dörd dəfə çox olmalıdır) paralel olaraq T1 qapısından yerə (S2 olduğu yerdə). İndi, təzə batareyalar taxdığınız zaman, T1 qapısı qısa müddətdə aşağı çəkiləcək (C1 doldurulana qədər) və beləliklə, dövrə avtomatik olaraq açılır.

Parça siyahısı

Bu, həqiqətən qurmaq istəyə biləcəyiniz başqa bir sxem olduğu üçün: Parçalar, Dövrə 2 üçün istifadə edildiyi ilə eynidır (sxemdən göründüyü kimi fərqli müqavimət dəyərləri istisna olmaqla). Əhəmiyyətli olaraq, T1 hələ də IRLML6401 -dir, T2 və T3 hər hansı bir ümumi kiçik siqnal NPN və PNP tranzistorlarıdır.

Addım 4: Sadələşdirmə

Məndən soruşsanız 2 və 3 -cü dövrələr tamamilə yaxşıdır, amma daha az hissə ilə edə biləcəyimi düşünürdüm. Konseptual olaraq, 2 və 3 -cü dövrələri idarə edən geribildirim döngəsinin yalnız iki tranzistora ehtiyacı var (bunlarda T2 və T3), lakin yükü idarə etmək üçün ayrıca T1 də var. T1 geribildirim döngəsinin bir hissəsi olaraq istifadə edilə bilərmi?

Bəli, bəzi maraqlı nəticələrlə: T1 açıq olsa belə, aşağı, lakin sıfır müqavimət göstərəcək. Bu səbəbdən, gərginlik daha yüksək cərəyanlar üçün daha çox T1 üzərində düşür. T1 -dən sonra T2 bazası bağlandıqda, bu gerilim düşməsi dövrənin işinə təsir edir. Birincisi, daha yüksək yüklər daha yüksək bir kəsmə gərginliyi deməkdir. Simulyasiyaya görə (DİQQƏT: daha asan sınaq üçün C1 düyməsini bir düymə ilə əvəz etdim), 4 Ohm yük üçün kəsmə 1.95V, 8 Ohm üçün 1.8V, 32 Ohm üçün 1.66V və 1.58V -də 1k Ohm üçün. Bunun xaricində çox dəyişmir. (Real həyat dəyərləri T1 nümunənizdən asılı olaraq simulyatordan fərqli olacaq, model oxşar olacaq). Bu kəsilmələrin hamısı təhlükəsiz sərhədlər daxilindədir (girişə baxın), amma etiraf edək ki, bu ideal deyil. NiMH batareyaları (və xüsusən də qocalmış olanlar) sürətli boşalmalar üçün daha sürətli bir gərginlik azalması göstərəcək və ideal olaraq yüksək boşalma dərəcələri üçün gərginliyin kəsilməsi daha yüksək deyil, daha aşağı olmalıdır. Bununla birlikdə, eyni dövrəyə görə bu dövrə təsirli bir qısa qapanma qoruması təmin edir.

Diqqətli oxucular, əhatə dairələrində göstərilən kəsilmənin hətta 1-ci dövrə ilə müqayisədə çox dayaz göründüyünü qeyd etmiş olacaqlar. Bununla belə narahat olmayın. Doğrudur, dövrənin tamamilə bağlanması üçün 1/10 saniyə çəkiləcək, ancaq bağlanmanın baş verdiyi gərginlik nöqtəsi hələ də dəqiq müəyyən edilmişdir (simulyasiyada sabit bir DC -də dəyişdirmək lazımdır. Mənbə, bunu görmək üçün üçbucaq generatoru yerinə). Vaxt xarakteristikası C1-ə bağlıdır və arzu olunur: Yükün (düşünün: bir addım çevirici) əsasən sabit bir cərəyan deyil, qısa cərəyan sıçrayışları halında vaxtından əvvəl özünü bağlamasından qoruyur. BTW, C1 -in ikinci məqsədi (və R1, C1 -i boşaltmaq üçün lazım olan müqavimət), batareya ayrıldıqda/yenidən qoşulduqda dövrə avtomatik olaraq yenidən başlamalıdır.

Parça siyahısı

Lazım olan hissələr əvvəlki sxemlərdə olduğu kimidir. Xüsusilə:

• T1 IRLML6401 -dir - alternativlərin (olmaması) müzakirəsi üçün 1 -ci addıma baxın
• T2 hər hansı bir ümumi kiçik NPN siqnaldır
• C1 ucuz keramikadır
• Rezistorlar hər şeydən ucuzdur. Nə dəqiqlik, nə də güc tolerantlığı tələb olunmur və sxemdə verilən dəyərlər əsasən kobud bir istiqamətdir. Bənzər dəyərləri dəyişdirməkdən narahat olmayın.

Mənim üçün hansı dövrə daha yaxşıdır?

Yenə də 1 -ci Dövrəni qurmamağı məsləhət görürəm. 2 -ci və 3 -cü dövrələr arasında ikinciyə söykənirəm. Bununla birlikdə, batareya gərginliyinizdə daha böyük dalğalanmalar gözləsəniz (məsələn, batareyaların soyuması səbəbindən), dövrənin əl ilə yenidən başlamasından daha çox histerezis əsasında avtomatik yenidən başlamağı üstün tuta bilərsiniz. Dövrə 4, daha az hissədən istifadə etməsi və qısa qapanma qoruması təklif etməsi baxımından gözəldir, amma çox xüsusi bir gərginlikdə kəsilməkdən narahat olsanız, bu dövrə sizin üçün deyil.

Aşağıdakı addımlarda, sizə 4 -cü Dövrə qurmaqda yol göstərəcəyəm. Digər sxemlərdən birini qurursanız, bəzi fotoşəkilləri paylaşmağı düşünün.

Addım 5: Tikintiyə Başlayaq (Dövrə 4)

Tamam, buna görə də 4 -cü dövrəni quracağıq. Əvvəlki addımda sadalanan elektron hissələrə əlavə olaraq sizə lazım olacaq:

• 2 hüceyrəli batareya tutacaq
• Bir az lövhə
• IRLML6401 ilə işləmək üçün yaxşı bir cımbız
• A (kiçik) yan kəsici
• Lehimləmə dəmiri və lehim teli

Hazırlıqlar

Batareya tutacağım bir açarla və rahatlıqla - dövrəmizi yerləşdirmək üçün mükəmməl görünən bir az boş başlıq ilə gəlir. Orada (isteğe bağlı) bir vida tutmaq üçün bir pin var və yan kəsicidən istifadə edərək kəsdim.. kontaktlar və kabellər sadəcə gevşek daxil edilmişdir. Daha asan giriş üçün telləri kəsdim və uclarındakı izolyasiyanı çıxardım.

Daha sonra elektron hissələri nə qədər yer tutacaqlarını öyrənmək üçün boş bir taxta parçasına yerləşdirdim. Təxminən, alt sıra torpaqlanacaq, orta sıra gərginlik aşkarlama elementlərini saxlayır və yuxarı sırada T1 qapısı ilə əlaqə var. Hər şeyi lazım olan yerə uyğunlaşdırmaq üçün hissələri olduqca sıx yığmalı idim. IRLML6401 hələ yerləşdirilməyib. Pinout səbəbiylə perfboardun altına enmək məcburiyyətində qalacaq. (Diqqət yetirin ki, təsadüfən T2 - BC547 - yanlış istiqamətə yerləşdirdim! Bunu kor -koranə izləməyin, istifadə etdiyiniz tranzistorun ucunu iki dəfə yoxlayın - hamısı fərqlidir.) Sonra, kəsmək üçün yan kəsicidən istifadə etdim. tələb olunan ölçüyə uyğun olaraq taxta paneli.

Addım 6: Lehimləmə - Birinci Çətin Bölmə

Əksər komponentləri çıxarın, ancaq R1 -in bir ucunu, batareyanın pozitiv ucu ilə birlikdə (mənim vəziyyətimdə batareya açarından) mərkəzi sıraya birbaşa bir tərəfə daxil edin. Yalnız bir çuxur lehimləyin, sancaqları hələ kəsməyin. R1 -in digər pimi alt sıraya gedir (aşağıdan göründüyü kimi), biri solda. Mükəmməl taxtanı üfüqi şəkildə, aşağı tərəfi yuxarıya doğru bərkidin.

Yaxşı, növbəti IRLML6401. Kiçik olmasına əlavə olaraq, bu hissə elektrostatik boşalmaya həssasdır. Çox vaxt heç bir tədbir görmədən hissəni idarə etsəniz də pis bir şey olmayacaq. Ancaq onu hiss etmədən zədələmək və ya məhv etmək şansınız var, buna görə diqqətli olmağa çalışaq. Əvvəlcə bunu edərkən plastik və ya yun geyməməyə çalışın. Ayrıca, antistatik bir qolbağınız yoxdursa, indi həm əlinizlə, həm də lehimləmə dəmirinizlə təmasda olan bir şeyə (bəlkə də bir radiatora və ya bir az boruya) toxunmağın vaxtıdır. İndi, cımbızla diqqətlə IRLML6401 tutun və fotoda göstərildiyi kimi son yerinə yaxınlaşdırın. "S" pimi, lehim etdiyiniz R1 pininin yanında olmalı, digər pinlər göstərildiyi kimi digər iki çuxurda olmalıdır.

İşində ol! Burada sürətdən çox dəqiqlik tərəfində səhv edirik. Yerləşdirmədən məmnun olduğunuzda, lövhəni yenidən R1 -də əridin, IRLML6401 -i diqqətlə ona doğru hərəkət etdirərkən, cımbızınızla "S" pininin lehimlənməsini təmin edin. Diqqətlə IRLML6401 -in bərkidildiyini və düzgün yerə bərkidildiyini yoxlayın (həmçinin: lövhədə düz). Yerləşdirmədən tamamilə məmnun deyilsinizsə, lehimi bir daha əridin və mövqeyini tənzimləyin. Lazım gələrsə təkrarlayın.

Bitdi? Yaxşı. Dərin bir nəfəs alın, sonra "G" pininin yanındakı çuxurda ("S" pimi ilə paketin eyni tərəfində) ikinci R1 pinini lehimləyin. Həm R1, həm də "G" pinini bağladığınızdan əmin olun. R1 -in pinini hələ kəsməyin!

Bir R2 pinini və müsbət çıxışı "D" pininin yanındakı delikdən (tranzistor paketinin əks tərəfində olan) daxil edin. Bu əlaqəni lehimləyin, yenidən "D" pinini R2 və çıxış qurğusuna bağladığınızdan əmin olun.

Nəhayət, yaxşı ölçü üçün, ilk iki lehimləmə nöqtəsinə ("S" pininə) bir az daha çox lehim tətbiq edin, indi digər iki lehimləmə nöqtəsi tranzistoru yerində saxlayır.

R1 və R2 -ni qəsdən T1 -ə çox yaxın yerləşdirdiyimi unutmayın. Fikir budur ki, bunlar T1 üçün adi bir soyuducu kimi fəaliyyət göstərəcək. Boş yerə daha çox yeriniz olsa belə, bunları da sıx saxlayın. Eyni şəkildə, lehim miqdarı haqqında çox qənaətcil olmayın.

İndiyə qədər hər şey yaxşıdır? Əla. İşlər bundan sonra daha da asanlaşır.

Addım 7: Lehimləmə - Asan hissə

Qalan lehimləmə olduqca düzdür. Parçaları ilkin şəkildəki kimi bir -bir daxil edin (istisna olmaqla, T2 tranzistorunuzun ucuna diqqət yetirin!), Sonra lehimləyin. Orta sıradan başladım. Bəzi hallarda bir çuxura bir neçə sancaq qoyduğumu (məsələn, R2 -nin digər ucu və LED -in uzun ucu) daxil etdiyimi və bunun mümkün olmadığı yerlərdə, əvvəlcə lehimli elementlərin sancaqlarını əymək üçün tələb olunan əlaqə (lər).

Bütün alt sıra (aşağıdan göründüyü kimi) T1 -in "G" pininə bağlıdır və bu əlaqəni (T2, C1 kollektoruna, və R3).

Bütün üst sıra (aşağıdan göründüyü kimi) yerə bağlıdır və bu əlaqəni yaratmaq üçün R3 pinindən istifadə olunur. C1 -in digər terminalı, T2 emitenti və ən əsası batareyanın toprağı və çıxış topraklama aparatı buna bağlıdır.

Son iki şəkil son dövrəni aşağıdan və yuxarıdan göstərir. Yenə də T2 -ni səhv bir şəkildə lehimlədim və bunu düzəltməli oldum (şəkil çəkilmədi). Bir BC547 (mənim etdiyim kimi) istifadə edirsinizsə, tam əksinə gedir. Ancaq 2N3904 üçün düzgün olardı. Yaxşı, başqa sözlə, lehimdən əvvəl tranzistor pinoutunu iki dəfə yoxladığınızdan əmin olun!

Addım 8: Son addımlar

Dövrünüzü sınamaq üçün yaxşı vaxtdır

Hər şey işləyirsə, qalanları sadədir. Dövrəni açar və batareya kontaktları ilə birlikdə batareya tutucumun içinə qoydum. Müsbət batareya terminalının dövrə toxunmasından bir az narahat olduğum üçün arasına bir az qırmızı izolyasiya lenti qoydum. Nəhayət, gedən kabelləri bir damla isti yapışqanla düzəltdim.

Bu belədir! Ümid edirik ki, hər şeyi izləyə bilərsiniz və digər sxemlərdən birini etsəniz, şəkillər yerləşdirməyi düşünün.