Indicatore di batteria scarica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Caricabatterie, batterie, celle galvaniche

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Desideriamo sottoporre all'attenzione dei nostri lettori un indicatore dello stato della batteria, che segnala tramite segnali luminosi e sonori che è scarica quando la tensione scende sotto un livello di soglia. Il dispositivo è assemblato sulla base del rilevatore di minima tensione della serie KR1171.

Il dispositivo descritto nell'articolo appartiene al gruppo dei semplici indicatori che segnalano solo una diminuzione della tensione sulla batteria (AB) al di sotto del limite impostato. L'unico dispositivo che può essere considerato più semplice dell'indicatore proposto è un dispositivo costituito da un diodo zener, un LED e un resistore, ma ha l'indicazione invertita, ovvero si spegne quando la tensione sulla batteria è inferiore al livello di soglia .

La base dell'indicatore di scarica della batteria proposto è un rilevatore di bassa tensione, un microcircuito della serie KR1171. Questi microcircuiti sono appositamente progettati per controllare la diminuzione della tensione di alimentazione nella tecnologia dei microprocessori e sono ideali per risolvere il compito.

Il microcircuito include una sorgente di tensione di riferimento, un comparatore che confronta la tensione di alimentazione con la tensione di riferimento e un transistor di uscita a collettore aperto. È realizzato in un pacchetto "transistor" a tre terminali KT-26. Per implementare un semplice indicatore, è sufficiente collegare un LED e un resistore limitatore di corrente all'uscita del microcircuito. Le dimensioni di un tale dispositivo sono quasi uguali alle dimensioni del microcircuito e del LED (puoi prendere il resistore più piccolo). L'unico inconveniente di un tale indicatore è il numero rigidamente fissato di microcircuiti prodotti in questa serie, ciascuno dei quali è progettato per una tensione di soglia molto specifica.

Le ultime due cifre nel nome di ciascun microcircuito della serie indicano la sua soglia di tensione di accensione. Le principali caratteristiche sono riportate in tabella.

Le tensioni di commutazione a soglia fissa, sebbene creino alcune difficoltà, consentono comunque di realizzare indicatori di scarica per batterie diverse. Quindi, ad esempio, sul chip KR1171SP20 con una tensione di soglia di 2 V, puoi realizzare un indicatore molto compatto per dispositivi alimentati da due batterie al nichel-cadmio (giocattoli per bambini, attrezzatura fotografica, lettori audio, radio, torce elettriche, ecc.) .

Questo indicatore può essere integrato con un semplice segnalatore acustico. Uno schema di una delle varianti di tale dispositivo è mostrato in Fig. 1.

L'utilizzo dei microcircuiti SHOP consente di ottenere un'elevata efficienza e un ampio intervallo di tensioni operative. In pratica, per convertire l'indicatore ad una tensione diversa, è sufficiente installare un microcircuito della serie KR1171 con una tensione di soglia diversa. L'unica eccezione è il KR1171SP20, poiché con una tensione di 2 V il generatore sul chip K561LN2 non funziona. Tuttavia, questo è facilmente spiegabile. Per i microcircuiti della serie K561, l'intervallo della tensione di alimentazione è 3...15 V. In pratica, questo generatore ha funzionato stabilmente fino ad una tensione di 2,5 V, anche se con un volume di segnale ridotto. Il consumo di corrente dell'indicatore nello stato spento (il LED è spento, non c'è segnale acustico) con una tensione di 6 V non supera i 20 μA e nello stato acceso (il LED è acceso, l'indicatore emette messaggi acustici ) ad una tensione di 5,2 V - 6 mA.

Un consumo di corrente così basso nello stato spento consente di integrare l'indicatore in dispositivi che richiedono il monitoraggio continuo della tensione della batteria. In questo caso va collegato all’interruttore di alimentazione del dispositivo, direttamente ai terminali della batteria.

Il circuito stampato dell'indicatore è realizzato in fibra di vetro rivestita con pellicola su un lato. Il suo disegno è mostrato in Fig. 2. È stato sviluppato per gli elementi più comuni e quindi ha dimensioni maggiorate. Utilizzando il chip della serie 564 e altre parti a montaggio superficiale, è possibile ottenere un design molto più compatto. Per ridurre le dimensioni, al posto dell'emettitore piezoceramico ZP-18, è consigliabile utilizzarne uno più piccolo con un volume sonoro accettabile. Le restanti parti sono resistori MLT, OMLT, S2-ZZN, ecc. Con una potenza di 0,125 W. Il condensatore C1 è qualsiasi condensatore all'ossido con corrente di dispersione minima, il resto è K10-17 o KM. È possibile utilizzare diodi delle serie KD522, KD521. LED: qualsiasi con una corrente nominale non superiore a 10 mA. Il suo colore, luminosità e dimensioni vengono scelti in base a condizioni specifiche.

L'impostazione dell'indicatore si riduce alla selezione del resistore R6 per garantire il volume massimo dell'emettitore piezoelettrico utilizzato.

In generale, nell'indicatore può essere utilizzato qualsiasi dispositivo di segnalazione sonora. I requisiti principali sono il consumo minimo di corrente nello stato spento e l'operatività alla tensione di soglia richiesta. È anche possibile utilizzare un emettitore sonoro con un generatore integrato, ad esempio HPM14AX di JL World.

Autore: S.Malakhov, San Pietroburgo

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