Το κύριο χαρακτηριστικό αυτής της ένδειξης χαμηλής μπαταρίας διόδου λάμδα για μπαταρίες Ni-Cd είναι ότι, το ίδιο το κύκλωμα καταναλώνει σχεδόν μηδενικό ρεύμα, έως ότου επιτευχθεί το καθορισμένο χαμηλό επίπεδο κατωφλίου και να ανάψει η ενδεικτική λυχνία.

Αυτό το χαρακτηριστικό καθιστά το κύκλωμα πολύ κατάλληλο για πολλά συστήματα με μπαταρία χαμηλής τάσης, όπως ραδιόφωνα, ρολόγια, χρονόμετρα, συναγερμούς, τηλεχειριστήρια κ.λπ.

Ο πρωταρχικός λόγος της πρόωρης βλάβης των κυττάρων στις μπαταρίες νικελίου-καδμίου είναι η εσωτερική βραχυκύκλωσή τους που συμβαίνει λόγω της υπερβολικής αποφόρτισης της μπαταρίας κατά τη λειτουργία.

Ως εκ τούτου, κάθε ηλεκτρονικό gadget που χρησιμοποιεί κελιά Ni-Cd πρέπει να περιλαμβάνει μια ένδειξη χαμηλής μπαταρίας που μπορεί να ενεργοποιήσει και να ειδοποιήσει τον χρήστη να την επαναφορτίσει, πολύ πριν επιτευχθεί η «κρίσιμη» τάση της μπαταρίας.

Αν και θα βρείτε πολλά είδη οθόνες φόρτισης που θα μπορούσε να ενσωματωθεί στα προϊόντα με μπαταρία, η οθόνη διόδων λάμδα που εξηγείται σε αυτό το άρθρο είναι ίσως μια πιο εξελιγμένη επιλογή από οποιαδήποτε άλλη οθόνη μπαταρίας που διατίθεται.

Καλύτερα από άλλα συστήματα ένδειξης χαμηλής μπαταρίας

Πλέον δείκτες χαμηλής μπαταρίας συνεργαστείτε με BJT για εναλλαγή στο ρεύμα της μονάδας LED ή για προβολή μετρητή. Το μειονέκτημα σε τέτοια σχέδια είναι ότι το κύκλωμα αποστραγγίζει συνεχώς την μπαταρία, ακόμη και όταν το LED βρίσκεται σε κατάσταση απενεργοποίησης.

Σε κυκλώματα χαμηλής ισχύος, αυτό το είδος αποστράγγιση μπαταρίας θα μπορούσε να επηρεάσει δραματικά και να μειώσει τον χρόνο δημιουργίας αντιγράφων ασφαλείας της μπαταρίας.

Η καλύτερη λύση για την επίλυση αυτού είναι να χρησιμοποιήσετε ένα κύκλωμα που καταναλώνει απολύτως όχι ρεύμα από την μπαταρία , εφόσον η τάση τροφοδοσίας είναι υψηλότερη από το κρίσιμο δυναμικό της μπαταρίας.

Αυτό ακριβώς εκτελεί η οθόνη χαμηλής μπαταρίας με βάση τη δίοδο λάμδα.

Διαθέτει επίσης ένα ρυθμιζόμενο όριο σκανδάλης σε εύρος τάσης 8 έως 20 V και θα μπορούσε να κατασκευαστεί αρκετά φθηνά.

Χαρακτηριστικό φόρτισης / εκφόρτισης Ni-Cd

ο τερματική τάση όλων των μπαταριών ποικίλλει ανάλογα με την κατάσταση φόρτισης. Αυτό το χαρακτηριστικό αυτής της σχέσης μπορεί να είναι διαφορετικό για διαφορετικές μπαταρίες.

“Οθόνη LCD πώς λειτουργεί ”

Για παράδειγμα με Μπαταρίες μολύβδου-οξέος , βρίσκουμε πρακτικά μια πολύ γραμμική πτώση της τάσης εξόδου τους καθώς τα κελιά αποφορτίζονται. Αυτή η συμπεριφορά είναι συνήθως η ίδια για τα ξηρά κύτταρα.

Όμως, για τις μπαταρίες Ni-Cd, η πτώση τάσης κατά την εκφόρτιση δεν είναι πολύ γραμμική. Μια πλήρως φορτισμένη κυψέλη Ni-Cd μπορεί να εμφανίζει τάση εξόδου περίπου 1,25 volt.

Αυτό το επίπεδο διατηρείται αρκετά συνεχώς έως ότου αποφορτιστεί πλήρως. Σε αυτό το σημείο η τάση κυψέλης πέφτει γρήγορα στα περίπου 1,0 έως 1,1 βολτ ή 1,05 V.

Ένα ακριβές κύκλωμα παρακολούθησης τάσης προσαρμοσμένο για ενεργοποίηση σε αυτό το «κρίσιμο» επίπεδο τάσης μπορεί να είναι εξαιρετικά χρήσιμο για τον προσδιορισμό του επιπέδου φόρτισης της μπαταρίας Ni-Cd.

Ένα οκτώ κελί Πακέτο μπαταρίας Ni-Cd , για παράδειγμα, θα μπορούσε να έχει πλήρως φορτισμένο δυναμικό εξόδου 10,0 βολτ. Όταν έχει σχεδόν αποφορτιστεί πλήρως, η μπαταρία μπορεί να έχει έξοδο 8,4 βολτ.

Πώς λειτουργεί η ένδειξη χαμηλής μπαταρίας Lambda-Diode

Το κύκλωμα παρακολούθησης χαμηλής μπαταρίας με δίοδο λάμδα, όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα, ρυθμίζεται ώστε να ενεργοποιείται στα 8,4 βολτ, γεγονός που μας επιτρέπει να επιτύχουμε ένα αποτελεσματικό σύστημα παρακολούθησης κατάστασης φόρτισης (SoC) για μια μπαταρία Ni-Cd.

ο δίοδος λάμδα αναπαριστάται μέσα στο διακεκομμένο κουτί είναι χτισμένο χρησιμοποιώντας ένα ζευγάρι NET και p-channel FET.

Θυμηθείτε ότι δεν υπάρχει διαθέσιμη έτοιμη δίοδος «λάμδα» στην αγορά.

Πρακτικά, μια δίοδος λάμδα κατασκευάζεται με διασύνδεση δύο FET χαμηλής ισχύος και λειτουργεί χρησιμοποιώντας μόνο δύο ακροδέκτες, με την ένδειξη 'anode' (A) και 'cathode' (K).

Όταν η πόλωση πάνω από αυτή τη δίοδο λάμδα βρίσκεται σε κατάσταση αποκοπής, το τρανζίστορ Q3 απενεργοποιείται επίσης, το οποίο με τη σειρά του διατηρεί το LED1 σβηστό.

Καθώς η τάση της μπαταρίας αρχίζει να πέφτει, φτάνει σε ένα σημείο όπου η δίοδος λάμδα ξαφνικά προκαλείται μεροληψία και συμπεριφέρεται.

Αυτή η κατάσταση προκαλεί αμέσως το Q3 σε αγωγιμότητα που ενεργοποιεί τη λυχνία LED που ειδοποιεί τον χρήστη σχετικά με το κατάσταση χαμηλής μπαταρίας . (Το χαρακτηριστικό λειτουργίας της δίοδος λάμδα φαίνεται παρακάτω).

Το πιθανό επίπεδο που προκαλεί τη διόδου λάμδα σε αγωγιμότητα είναι πλήρως ρυθμιζόμενο μέσω του ποτενσιόμετρο R1.

“16 1 πίνακας αλήθειας ”

Το Resistor R2 είναι ενσύρματο όπως ένας τρέχων περιοριστής για την προστασία του LED1. Η αξία αυτού τρέχουσες περιοριστικές αντιστάσεις μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον νόμο του Ohm (R2 = E / I, όπου το R2 είναι σε ohms, το E αντιπροσωπεύει το κατώφλι δυναμικού μπαταρίας Ni-Cd όπου το LED1 μόλις ανάβει και θα πρέπει να αντικατασταθεί με τη μέγιστη τιμή ασφαλούς ρεύματος για το LED.

Λεπτομέρειες κατασκευής

Η προαναφερθείσα οθόνη φόρτισης μπαταρίας lambda-diode είναι αρκετά συμπαγής για να τοποθετηθεί στο γρανάζι όπου χρησιμοποιείται μια μπαταρία Ni-Cd ως πηγή ισχύος.

Επιπλέον, θα μπορούσε να κατασκευαστεί και να εφαρμοστεί εξωτερικά ως εξοπλισμός ένδειξης χαμηλής μπαταρίας και να περικλείεται μέσα σε ένα μικρό κουτί. Και στις δύο περιπτώσεις, ένα PCB μπορεί να χρησιμοποιηθεί όπως φαίνεται παρακάτω.

Ο τύπος JFET για την κατασκευή της δίοδος λάμδα δεν είναι πραγματικά κρίσιμος. Σχεδόν όλες οι διαμορφώσεις που περιλαμβάνουν FET καναλιού n και p πρέπει να έχουν καλή απόδοση, μαζί με αυτές που καθορίζονται στη λίστα ανταλλακτικών.

Εάν απαιτείται, μπορείτε να αντικαταστήσετε το LED1 με ρελέ χαμηλής ισχύος για να επιτρέψετε την αποσύνδεση της μπαταρίας Ni-Cad από το φορτίο μόλις το επίπεδο τάσης πέσει κάτω από το κρίσιμο χαμηλό όριο. Αυτή η συγκεκριμένη διάταξη προστατεύει αυτόματα την μπαταρία από την αναστροφή πολικότητας κατά την εκφόρτιση.