2 uyali NiMH batareyasini himoya qilish davri: 8 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

Agar siz bu erga kelgan bo'lsangiz, ehtimol nima uchun ekanligini bilasiz. Agar siz tezda ko'rishni xohlasangiz, 4 -bosqichga o'ting, men o'zim foydalangan sxemani batafsil bayon qilaman. Ammo, agar siz ishonchingiz komil bo'lmasa, siz haqiqatan ham bu echimni xohlaysizmi yoki boshqa narsani xohlaysizmi, siz fonda qiziqasiz, yoki siz mening sinov va xato safarimdagi qiziqarli joylarni ziyorat qilishni yoqtirasiz, mana bu batafsil versiya:

Muammo

Sizda zaryadlanuvchi batareyalar yordamida quvvatlantirmoqchi bo'lgan elektronika loyihasi bor. LiPo-bu akkumulyator texnologiyasi, lekin lityum batareyalar hali ham ba'zi yomon odatlarni keltirib chiqaradi, masalan, supermarketga tayyor standart form faktoriga ega bo'lmaslik, maxsus zaryadlovchini talab qilish (har bir forma uchun bittadan) va yomon munosabatda bo'lganida haqiqiy drama malikasi kabi o'zini tutish (olov yoqish). va boshqalar). Bundan farqli o'laroq, NiMH qayta zaryadlanuvchi qurilmalari AA dan AAAgacha bo'lgan har qanday standart formatda mavjud, ya'ni siz raqamli kamerangiz, chirog'ingiz, o'yinchoq RC avtomobili va o'zingizning elektronika uchun bir xil batareyalardan foydalanishingiz mumkin. Darhaqiqat, sizda, ehtimol, ularning bir guruhi yotibdi. Ular, shuningdek, muammo tug'dirish uchun unchalik mashhur emaslar, bundan tashqari, ularga yoqmaydigan narsa - "chuqur bo'shatish".

Agar siz kirish voltajini oshirish uchun "pulni aylantiruvchi konvertor" dan foydalansangiz, masalan, arduino -ni 5V ga aylantiring. Sizning batareyalaringiz tugagandan so'ng, RC avtomashinangiz sekinroq va sekinroq harakat qilsa ham, konvertor kirish voltaji pasayib ketganda ham chiqish voltajini doimiy ushlab turishga harakat qiladi va shuning uchun siz batareyadan so'nggi elektronlarni so'rib olishingiz mumkin., hech qanday ko'rinadigan muammo belgisi yo'q.

Xo'sh, zaryadsizlanishni qachon to'xtatish kerak?

To'liq zaryadlangan NiMH uyasi odatda 1,3 V (1,4 V gacha) kuchlanishiga ega. Ish tsiklining ko'p qismida u asta -sekin pasayib, taxminan 1,2 V (nominal zo'riqishida) etkazib beradi. Tugash yaqinida, kuchlanish pasayishi ancha keskin bo'ladi. Odatda 0,8 V dan 1 V gacha bo'lgan zaryadsizlanishni to'xtatish tavsiya qilinadi, bu vaqtda zaryadning ko'p qismi sarflangan bo'ladi (aniq raqamlarga ta'sir etuvchi ko'plab omillar bilan - men batafsilroq aytmayman).

Ammo, agar siz haqiqatan ham chegaralarni oshirmoqchi bo'lsangiz, ehtiyot bo'lishingiz kerak bo'lgan holat batareyangizni 0V dan pastroqqa tushirishidir, bu vaqtda u jiddiy zarar ko'radi (Ogohlantirish: Esda tutingki, men bu erda NiMH hujayralarini muhokama qilyapman; LiPos doimiy uchun zarar ancha erta boshlanadi!). Qanday qilib bunday bo'lishi mumkin? Agar sizda ketma -ket bir nechta NiMH hujayralari bo'lsa, batareyalardan biri nominal zo'riqishida bo'lishi mumkin, boshqasi esa allaqachon tugagan. Endi yaxshi hujayraning zo'riqishi tokni sizning zanjiringiz orqali va bo'sh hujayra orqali 0Vdan pastroqda davom ettiradi. Bu vaziyatga kirish birinchi qarashda ko'rinadiganidan osonroqdir: esda tutingki, tushish davrining oxiriga kelib kuchlanish pasayishi ancha keskinlashadi. Hatto sizning hujayralaringiz orasidagi ba'zi bir kichik farqlar ham zaryadsizlanishdan keyin juda ko'p turli xil kuchlanishlarga olib kelishi mumkin. Endi bu muammo yanada aniqroq bo'ladi, siz hujayralarni ketma -ket qo'yasiz. Bu erda muhokama qilingan ikkita hujayra bo'lsa, biz hali ham 1,3 V atrofidagi umumiy kuchlanishni zaryadsizlantirish uchun nisbatan xavfsiz bo'lardik, bu eng yomon holatda bitta batareyaga 0V, ikkinchisiga 1.3V ga to'g'ri keladi. Biroq, bu darajadan pastga tushishning ma'nosi yo'q (va ko'rib turganimizdek, bunga erishish ham qiyin bo'lardi). Biroq, yuqori chegara sifatida, 2V dan yuqori bo'lgan joyda to'xtash isrofgarchilikka o'xshaydi (garchi, AFAIU, NiCd batareyalaridan farqli o'laroq, tez -tez qisman zaryadsizlanishi NiMH batareyalari uchun muammo tug'dirmaydi). Men taqdim etadigan ko'pgina sxemalar, bundan bir oz pastroqda, taxminan 1,8 V ga yaqin chegarani belgilaydi.

Nima uchun o'z-o'zidan echimni ishlatmaslik kerak?

Chunki bu mavjud emasdek tuyuladi! Eritmalar yuqori hujayralar soni uchun juda ko'p. Uchta NiMH kamerasida siz standart LiPo himoya sxemasidan foydalanishni boshlashingiz mumkin, va undan yuqori variantlar faqat kengroq bo'ladi. Ammo past kuchlanish 2V yoki undan pastmi? Men birovni topa olmadim.

Men nimani taqdim qilmoqchiman

Endi, qo'rqmang, men bunga erishish uchun sizga bitta emas, balki to'rtta nisbatan oson sxemalarni taqdim qilmoqchiman (men har bir "qadam" da ko'rsatma beraman) va men ularni batafsil muhokama qilaman, shunda bilasan. ularni qanday va nima uchun o'zgartirish kerakligini, agar ehtiyoj sezilsa. Rostini aytsam, men asosiy g'oyani tasvirlash uchun o'z ichiga olgan birinchi sxemani ishlatishni tavsiya etmayman. 2 va 3 -chi sxemalar ishlaydi, lekin men o'zim foydalangan 4 -davraga qaraganda bir nechta komponentni talab qilaman. Shunga qaramay, agar siz nazariyadan charchagan bo'lsangiz, 4 -bosqichga o'ting.

1 -qadam: Asosiy g'oya (bu davr tavsiya etilmaydi!)

Yuqoridagi asosiy sxemadan boshlaylik. Men uni ishlatishni tavsiya etmayman va biz nima uchun, keyinroq muhokama qilamiz, lekin asosiy g'oyalarni tasvirlab berish va siz ham yaxshiroq sxemalarda topishingiz mumkin bo'lgan asosiy elementlarni muhokama qilish uchun, bu ko'rsatmalarni quyida muhokama qilamiz. BTW, siz ushbu sxemani Pol Falstad va Ieyn Sharpning ajoyib onlayn simulyatorida to'liq simulyatsiyada ko'rishingiz mumkin. O'z ishingizni saqlash va baham ko'rish uchun ro'yxatdan o'tishingiz shart bo'lmagan bir nechta. Pastki qismdagi doiralar haqida qayg'urmang, shunga qaramay, men bu "qadam" oxiriga yaqin bo'lganlarni tushuntiraman.

Xo'sh, shuning uchun batareyalaringizni haddan tashqari zaryadsizlanishidan himoya qilish uchun sizga a) yukni uzish usuli, va b) qachon qilish kerakligini, ya'ni kuchlanish juda pasayib ketganini aniqlash usuli kerak.

Yukni qanday yoqish va o'chirish kerak (T1, R1)?

Birinchisidan boshlab, eng aniq echim tranzistor (T1) dan foydalanish bo'ladi. Lekin qaysi turni tanlash kerak? Transistorning muhim xususiyatlari:

1. U sizning arizangiz uchun etarli oqimga toqat qilishi kerak. Agar siz umumiy himoyani xohlasangiz, ehtimol siz kamida 500mA va undan yuqori quvvatni qo'llab -quvvatlashni xohlaysiz.
2. U yoqilganda juda past qarshilikni ta'minlashi kerak, shunda siz allaqachon past bo'lgan besleme zo'riqishidan juda ko'p kuchlanish / quvvatni o'g'irlamaysiz.
3. Sizda mavjud bo'lgan kuchlanish bilan, ya'ni 2V dan bir oz pastroq bo'lgan narsaga o'tish kerak.

Yuqoridagi 3-nuqta BJT ("klassik") tranzistorini taklif qilgandek tuyuladi, lekin bu bilan bog'liq oddiy dilemma bor: yukni emitent tomoniga qo'yganda, yuk uchun tayanch oqim mavjud bo'ladi, siz "Baza-emitent kuchlanish pasayishi" orqali mavjud kuchlanishni samarali kamaytirasiz. Odatda, bu 0,6 V atrofida. 2V umumiy ta'minot haqida gapirganda, juda ko'p. Bundan farqli o'laroq, yukni kollektor tomonga qo'yayotganda, siz tayanchdan o'tadigan har qanday oqimni "isrof qilasiz". Ko'pgina hollarda, bu katta muammo emas, chunki bazaviy oqim faqat kollektor oqimining 100-chi tartibida bo'ladi (tranzistor turiga qarab). Lekin noma'lum yoki o'zgaruvchan yukni loyihalashda, bu sizning kutilgan maksimal yukingizning 1% ni doimiy ravishda sarflashni anglatadi. Unchalik zo'r emas.

Shunday qilib, MOSFET tranzistorlarini hisobga oladigan bo'lsak, ular yuqoridagi 1 va 2 -bandlardan ustun turadi, lekin aksariyat turlar to'liq yoqish uchun 2Vdan yuqori eshik kuchlanishini talab qiladi. Shuni esda tutingki, 2V dan pastroq bo'lgan "chegaraviy kuchlanish" (V-GS- (th)) etarli emas. Siz tranzistorning 2V kuchlanishli hududda bo'lishini xohlaysiz. Yaxshiyamki, P-kanalli MOSFETlarda (PNP tranzistorining FET ekvivalenti) eng past eshik kuchlanishlari mavjud bo'lgan ba'zi mos turlar mavjud. Va shunga qaramay, sizning turlaringizni tanlashingiz juda cheklangan bo'ladi va men sizga aytmoqchi bo'lganimdan afsusdaman, men topa oladigan yagona mos turdagi - SMD. Bu zarbani engish uchun IRLML6401 ma'lumotlar jadvaliga qarang va menga ayting -chi, bu xususiyatlar sizga taasurot qoldirmaydi! IRLML6401 - bu yozilish paytida juda keng tarqalgan tur va siz uni 20 tsentdan oshmasligi kerak. Siz, albatta, ulardan bir nechtasini qovurishingiz mumkin - garchi men SMD -da lehimlashni boshlagan bo'lsam -da, meniki hammasi tirik qoldi. Darvozadagi 1,8V kuchlanish 0,125 Ohm qarshilikka ega. Haddan tashqari qizib ketmasdan (va undan yuqori, mos keladigan issiqlik qabul qilgich bilan) 500mA tartibda haydash uchun etarlicha yaxshi.

Yaxshi, shuning uchun IRLML6401 - bu biz T1 va undan keyingi barcha sxemalar uchun foydalanadigan narsa. R1 - bu eshik voltajini sukut bo'yicha ko'tarish uchun (ajratilgan yukga to'g'ri keladi; bu P kanalli FET ekanligini unutmang).

Bizga yana nima kerak?

Batareyaning past kuchlanishini qanday aniqlash mumkin?

Asosan aniqlangan kuchlanish chegarasiga erishish uchun biz qizil chiroqni 1,4 V atrofida - nisbatan keskin keskinlik moslamasi sifatida noto'g'ri ishlatamiz. Agar siz Zener diodiga mos keladigan kuchlanishga ega bo'lsangiz, bu juda yaxshi bo'lar edi, lekin LED ikkita oddiy silikon diodli ketma -ketlikdan ko'ra barqarorroq kuchlanish ko'rsatkichini beradi. R2 va R3 quyidagilarga xizmat qiladi: a) LED orqali o'tadigan tokni cheklash (biz sezadigan yorug'lik chiqarishni xohlamasligimizni unutmang) va b) T2 bazasidagi kuchlanishni biroz pastroqqa. Siz R2 va R3 ni potentsiometr bilan almashtirishingiz mumkin. Endi, agar T2 bazasiga keladigan kuchlanish 0,5 V atrofida yoki undan yuqori bo'lsa (T2 ning asosiy emitentli kuchlanish pasayishini bartaraf etish uchun etarli bo'lsa), T2 T1 darvozasini pastgacha tortib, yukni bog'lay boshlaydi.. BTW, T2 sizning bog'ingizning xilma -xilligi deb taxmin qilish mumkin: NPN tranzistorining kichik signallari asboblar qutisida qolsa ham, yuqori kuchaytirgich (hFe) afzalroq bo'ladi.

Bizga T2 nima uchun kerak, degan savol tug'ilishi mumkin, va biz faqat er va T1 darvoza pimi orasidagi vaqtinchalik kuchlanish ma'lumotlarini bog'lamaymiz. Xo'sh, buning sababi juda muhim: biz imkon qadar tezroq yoqish va o'chirish o'rtasida almashishni xohlaymiz, chunki biz T1-ni uzoq vaqt davomida "yarim yoqilgan" holatda bo'lishining oldini olishni xohlaymiz. T1 rezistor vazifasini bajaradi, ya'ni manba va drenaj o'rtasida kuchlanish pasayadi, lekin oqim hali ham oqadi va bu T1 qiziydi degan ma'noni anglatadi. Qanchalik qizib ketishi yukning empedansiga bog'liq. Agar - masalan, bu 200 Ohm bo'lsa, u holda 2V da 10mA oqadi, T1 esa to'liq yonadi. Endi eng yomon holat - bu T1 qarshiligining 200 Ohmga tengligi, ya'ni 1V T1 ga tushadi, oqim 5mA ga tushadi va 5 mVt quvvatni tarqatish kerak bo'ladi. Adolatli. Ammo 2 Ohm yuk uchun T1 500 mVtni tarqatishi kerak bo'ladi va bu juda kichik qurilma uchun juda ko'p. (Bu aslida IRLML6401 spetsifikatsiyasida, lekin faqat mos keladigan issiqlik qabul qilgich bilan va buning uchun dizayndagi omad). Shuni yodda tutingki, agar kuchlanish kuchaytirgichi asosiy yuk sifatida ulangan bo'lsa, u kirish voltajining pasayishiga javoban kirish oqimini oshiradi va shu bilan bizning issiqlik muammolarimizni ko'paytiradi.

Uy xabarini oling: Biz yoqish va o'chirish o'rtasidagi o'tish imkon qadar keskin bo'lishini xohlaymiz. Bu T2 bilan bog'liq: o'tishni keskinlashtirish. Ammo T2 etarlicha yaxshi?

Nima uchun bu sxema uni kesmaydi

Keling, 1 -davr simulyatsiyasining pastki qismida ko'rsatilgan osiloskop chiziqlarini ko'rib chiqaylik. Siz 0 dan 2,8 V gacha bo'lgan uchburchak generatorini batareyalarimiz o'rniga qo'yganimni payqagan bo'lishingiz mumkin. Bu batareya quvvati (yuqori yashil chiziq) o'zgarganda nima bo'lishini tasvirlashning qulay usuli. Sariq chiziq ko'rsatilgandek, kuchlanish deyarli 1,9 V atrofida bo'lmaganda deyarli oqmaydi. Yaxshi. Bir qarashda 1.93V va 1.9V oralig'idagi o'tish joyi keskin ko'rinadi, lekin biz batareyaning zaryadsizlanishi haqida gapirayotganimizni hisobga olsak, bu 3V hali ham to'liq yoqilgan va to'liq o'chirilgan o'rtasida juda ko'p vaqtga to'g'ri keladi. (Pastki qismdagi yashil chiziq T1 darvozasidagi kuchlanishni ko'rsatadi).

Ammo, bundan ham yomoni, bu kontaktlarning zanglashiga olib keladigan narsa shundaki, uzilib qolganda, batareya zo'riqishining ozgina tiklanishi ham kontaktlarning zanglashiga olib keladi. Batareya zo'riqishida, yuk uzilib qolganda, ozgina tiklanishini hisobga olsak, bu shuni anglatadiki, bizning zanjirimiz uzoq vaqt o'tish holatida qoladi (bu vaqt ichida yuk pallasi yarim uzilgan holatda qoladi va potentsial ravishda yuboriladi) Arduino, masalan, yuzlab qayta yuklash tsikli orqali).

Ikkinchidan, uy xabari: Biz batareya quvvati tugagach, yukning tezda qayta ulanishini xohlamaymiz.

Buni amalga oshirish uchun 2 -bosqichga o'tamiz.

2 -qadam: Gisterezni qo'shish

Bu sxema bo'lgani uchun, siz haqiqatan ham qurishni xohlashingiz mumkin, men sxemadan ko'rinmaydigan qismlar ro'yxatini beraman:

• T1: IRLML6401. Munozara uchun "1 -qadam" ga qarang, nima uchun.
• T2: NPN tranzistorining har qanday umumiy kichik signallari. Men ushbu sxemani sinovdan o'tkazishda BC547 dan foydalandim. 2N2222, 2N3904 kabi har qanday keng tarqalgan tur ham xuddi shunday bo'lishi kerak.
• T3: har qanday oddiy kichik signalli PNP tranzistor. Men BC327 dan foydalanganman (BC548 yo'q edi). Yana siz uchun qulay bo'lgan umumiy turidan foydalaning.
• C1: Turi muhim emas, arzon keramika qiladi.
• LED standart 5 mm qizil rangga ega. Rang muhim, garchi LED hech qachon ko'rinmas bo'lsa ham: maqsad - ma'lum bir kuchlanishni tushirish. Agar sizda 1V va 1,4V Zener zo'riqishida Zener diodi bo'lsa, undan foydalaning (teskari polaritda ulangan).
• R2 va R3 ni 100k potentsiometr bilan almashtirish mumkin, bu esa kesish kuchlanishini aniq sozlash uchun.
• "Chiroq" shunchaki sizning yukingizni ifodalaydi.
• Rezistor qiymatlari sxemadan olinishi mumkin. Biroq, aniq qiymatlar unchalik muhim emas. Rezistorlar aniq bo'lmasligi kerak va ular muhim quvvat ko'rsatkichiga ega bo'lmasligi kerak.

Ushbu sxemaning 1 -davradan afzalligi nimada?

Sxema ostidagi ko'lamli chiziqlarga qarang (yoki simulyatsiyani o'zingiz bajaring). Shunga qaramay, yuqori yashil chiziq batareyaning kuchlanishiga to'g'ri keladi (bu erda qulaylik uchun uchburchak generatoridan olingan). Sariq chiziq oqayotgan oqimga to'g'ri keladi. Pastki yashil chiziq T1 eshigidagi kuchlanishni ko'rsatadi.

Buni 1 -davraning qamrov chiziqlari bilan taqqoslaganda, yoqish va o'chirish o'rtasida o'tish ancha keskin bo'lganini sezasiz. Bu, ayniqsa, pastdagi T1 eshik kuchlanishiga qaraganda aniqroq ko'rinadi. Buni amalga oshirishning yo'li, T2 -ga yangi qo'shilgan T3 orqali ijobiy teskari aloqa tsiklini qo'shish edi. Ammo yana bir muhim farq bor (buni aniqlash uchun sizga burgut ko'zlari kerak bo'ladi): Yangi kontaktlarning zanglashi 1,88 V atrofida yukni uzib qo'yadi, lekin kuchlanish 1,94 V dan oshguncha yukni qayta ulamaydi.. "Gisterez" deb nomlangan bu xususiyat qo'shilgan teskari aloqa davrining yana bir qo'shimcha mahsulotidir. T3 "yoqilgan" bo'lsa-da, u T2 bazasini qo'shimcha ijobiy qiyalik bilan ta'minlaydi va shu bilan chegara chegarasini pasaytiradi. Biroq, T3 allaqachon o'chirilgan bo'lsa, qayta yoqish chegarasi xuddi shu tarzda pasaytirilmaydi. Amaliy natija shundaki, kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin emas, chunki batareya zo'riqishi pasayadi (yuk ulanganda), keyin biroz pasayadi (yuk uzilganda), keyin pasayadi … Yaxshi! Histerezisning aniq miqdori R4 tomonidan nazorat qilinadi, pastroq qiymatlar eshiklarni yoqish va o'chirish oralig'ida katta bo'shliqni beradi.

BTW, bu o'chirilgan quvvat sarfi 3 mikroAmps atrofida (o'z-o'zidan tushirish tezligidan ancha past) va qo'shimcha yuk 30 mikroAmps atrofida.

Xo'sh, C1 nima haqida?

Xo'sh, C1 mutlaqo ixtiyoriy emas, lekin men hali ham g'oyadan g'ururlanaman: 1.92V da aytaylik, batareyalar tugab qolganda, ularni qo'lda uzib qo'ysangiz nima bo'ladi? Ularni qayta ulashda, ular kontaktlarning zanglashiga olib kelsa ham, kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin emas edi. C1 bu haqda g'amxo'rlik qiladi: Agar kuchlanish ko'tarilsa, to'satdan (batareyalar qayta ulanadi), C1 dan kichik oqim oqadi (LEDni chetlab o'tib) va qisqa vaqt ichida yoqiladi. Agar ulangan kuchlanish chegara chegarasidan yuqori bo'lsa, teskari aloqa uzilishi uni ushlab turadi. Agar u chegara chegarasidan past bo'lsa, kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin.

Ekskursiya: Nima uchun past kuchlanishli aniqlash uchun MAX713L ishlatilmasligi kerak?

Siz hayron bo'lishingiz mumkin, agar bu ko'p qismlar haqiqatan ham kerak bo'lsa. Tayyor narsa yo'qmi? Xo'sh, MAX813L menga yaxshi mos tushganday tuyuldi. Bu juda arzon va hech bo'lmaganda T2, T3, LED va R1 o'rnini bosadigan darajada yaxshi bo'lishi kerak edi. Biroq, men qiyin yo'lni bilib olganimdek, MAX813L "PFI" pinli (elektr uzilishlarini aniqlash usuli) juda past empedansga ega. Agar men PFIni oziqlantirish uchun 1k atrofida kuchlanish taqsimlagichidan foydalansam, "PFO" da yoqish va o'chirish o'rtasidagi o'tish bir necha o'nlab voltdan boshlanadi. Xo'sh, 1k 2mA doimiy oqimga to'g'ri keladi - bu o'chirish kerak bo'lgan darajada taqiqlangan va deyarli ming barobar ko'p. Bundan tashqari, PFO pimi er va to'liq kuchlanish voltaj diapazoni o'rtasida aylanmaydi, shuning uchun bizda quvvat tranzistorini (T1) haydash uchun mo'ljallangan kichik boshli xonada biz yordamchi NPN tranzistorini qayta o'rnatishimiz kerak bo'ladi.

3 -qadam: Variantlar

Biz 2-bosqich / O'chirish 2-da taqdim etilgan ijobiy teskari aloqa davri mavzusida ko'p variantlar bo'lishi mumkin. Bu erda taqdim etilgan avvalgisidan farq qiladi, chunki u bir marta o'chib ketadi, batareya zo'riqishida o'zi faol bo'lmaydi. Chiqish chegarasiga etib kelganingizdan so'ng, siz uni qayta ishga tushirish uchun (batareyalarni almashtirish va) ixtiyoriy tugmani (S2) bosishingiz kerak bo'ladi. Yaxshi o'lchash uchun men kontaktni o'chirish uchun qo'lda ikkinchi tugmani qo'shdim. Ko'rsatkichlar chizig'idagi kichik bo'shliq, men ko'rsatuv maqsadida sxemani yoqdim, o'chirdim. Albatta, past kuchlanishning uzilishi avtomatik ravishda sodir bo'ladi. Agar men buni yaxshi tasvirlab berolmasam, simulyatsiyada sinab ko'ring.

Endi bu o'zgarishning afzalliklari shundaki, u hozirgacha ko'rib chiqilgan davrlarning eng keskin kesilishini ta'minlaydi (simulyatsiyada aynan 1.82V; amalda kesish nuqtasi darajasi ishlatilayotgan qismlarga bog'liq bo'ladi va harorat yoki boshqa omillar bilan farq qilishi mumkin, lekin u juda keskin bo'ladi). Bundan tashqari, u 18nA gacha bo'lgan quvvat sarfini kamaytiradi.

Texnik jihatdan, buni amalga oshirishning hiylasi kuchlanish mos yozuvlar tarmog'ini (LED, R2 va R3) to'g'ridan -to'g'ri batareyaga ulanganidan T2dan keyin ulanishga o'tkazish edi, shuning uchun u T2 bilan birga o'chadi. Bu keskin kesish nuqtasiga yordam beradi, chunki T2 ozgina o'chira boshlagach, mos yozuvlar tarmog'ida mavjud bo'lgan kuchlanish ham tusha boshlaydi, bu esa to'liq teskari aloqa tezligini to'liq o'chirishga olib keladi.

Tugmalardan qutulish (agar xohlasangiz)

Albatta, agar siz tugmachalarni bosishni yoqtirmasangiz, tugmachalarni chiqarib oling, lekin 1nF kondansatör va 10M Ohm rezistorni ulang (aniq qiymat muhim emas, lekin R1dan kamida uch yoki to'rt baravar ko'p bo'lishi kerak). parallel ravishda T1 darvozasidan ergacha (S2 qaerda edi). Endi, siz yangi batareyalarni joylashtirganingizda, T1 darvozasi qisqa vaqt ichida pastga tushadi (C1 zaryadlanmaguncha) va shuning uchun elektron avtomatik ravishda yoqiladi.

Qismlar ro'yxati

Bu, albatta, siz qurmoqchi bo'lgan yana bir sxemadir: uning qismlari 2 -davrada ishlatilgani bilan bir xil (sxemadan ko'rinib turgan qarshilikning har xil qiymatlari bundan mustasno). Muhimi, T1 hali ham IRLML6401 bo'lib, T2 va T3 mos ravishda har qanday umumiy kichik signalli NPN va PNP tranzistorlari.

4 -qadam: soddalashtirish

Agar siz mendan so'rasangiz, 2 va 3 -chi sxemalar juda yaxshi, lekin men hayron bo'ldimki, men kamroq qismlar bilan qila olamanmi? Kontseptual ravishda, 2 va 3 -davralarni boshqaruvchi teskari aloqa tsikliga faqat ikkita tranzistor kerak bo'ladi (bularda T2 va T3), lekin yukni boshqarish uchun alohida T1 ham bor. T1 teskari aloqa davrining bir qismi sifatida ishlatilishi mumkinmi?

Ha, ba'zi qiziqarli natijalar bilan: hatto yoqilganda ham, T1 past, lekin nolga teng qarshilikka ega bo'ladi. Shunday qilib, kuchlanish T1 bo'ylab pasayadi, yuqori oqimlar uchun ko'proq. T1 bazasidan keyin T2 bazasi ulangan bo'lsa, kuchlanish pasayishi kontaktlarning zanglashiga olib keladi. Birinchidan, yuqori yuklar yuqori kesish voltajini bildiradi. Simulyatsiyaga ko'ra (QAYD: osonroq tekshirish uchun men C1 ni tugmachaga bosdim, bu erda), 4 Ohmlik yuk uchun kesish 1,95 V, 8 Ohm uchun 1,8 V, 32 Ohm uchun 1,66 V. va 1k Ohm uchun 1,58V. Bundan tashqari, u deyarli o'zgarmaydi. (Haqiqiy hayotiy qiymatlar simulyatordan sizning T1 namunangizga qarab farq qiladi, naqsh shunga o'xshash bo'ladi). Bu cheklovlarning barchasi xavfsiz chegaralar ichida (kirishni ko'ring), lekin tan olish kerak, bu ideal emas. NiMH batareyalari (va eskirgan batareyalar) tez zaryadsizlanish uchun kuchlanishning tezroq pasayishini ko'rsatadi, va ideal holda, yuqori zaryadsizlanish uchun kuchlanishni o'chirish pastroq bo'lishi kerak. Shu bilan birga, ushbu sxema qisqa tutashuvdan samarali himoya qiladi.

Ehtiyotkor o'quvchilar, shuningdek, 1-sxemaga qaraganda, ko'lam chiziqlarida ko'rsatilgan kesim juda sayoz ko'rinishini ta'kidlagan bo'lishadi. To'g'ri, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchlanish nuqtasi hali ham aniq belgilangan (simulyatsiyada siz doimiy shaharni almashtirishingiz kerak bo'ladi) 1/10 soniya to'liq o'chiriladi. manba, buni ko'rish uchun uchburchak generatorining o'rniga). Vaqtning xarakteristikasi C1 ga bog'liq va kerakli: u yukni (o'ylab ko'ring: kuchaytirgich) asosan doimiy oqim emas, balki qisqa tok pog'onalarini tortib olsa, o'z-o'zidan erta o'chib ketishidan himoya qiladi. BTW, C1 ning ikkinchi maqsadi (va R1, C1ni chiqarish uchun zarur bo'lgan rezistor) - batareya uzilgan/qayta ulanganda, kontaktlarning zanglashiga olib avtomatik ravishda.

Qismlar ro'yxati

Kerakli qismlar yana oldingi sxemalar bilan bir xil. Jumladan:

• T1 - bu IRLML6401 - muqobillarni (etishmasligi) muhokama qilish uchun 1 -qadamga qarang
• T2 har qanday umumiy kichik signal NPN
• C1 - arzon keramika
• Rezistorlar ham arzon. Na aniqlik, na kuchga chidamlilik talab qilinmaydi va sxemada berilgan qiymatlar asosan qo'pol yo'nalishga ega. Shunga o'xshash qiymatlarni almashtirish haqida tashvishlanmang.

Qaysi davr men uchun yaxshiroq?

Shunga qaramay, men 1 -sxemani qurishni maslahat beraman. 2 va 3 -davralar o'rtasida men ikkinchisiga suyanaman. Ammo, agar siz batareya zo'riqishida katta o'zgarishlarni kutsangiz (masalan, batareyalar soviganligi sababli), kontaktni qo'lda qayta ishga tushirgandan ko'ra, histereziyaga asoslangan avtomatik qayta ishga tushirishni afzal ko'rishingiz mumkin. 4 -kontaktlarning zanglashiga olib keladi, chunki u kamroq qismlardan foydalanadi va qisqa tutashuvdan himoyalanishni taklif qiladi, lekin agar siz aniq kuchlanish bilan uzilishdan xavotirda bo'lsangiz, bu sxema siz uchun emas.

Keyingi bosqichlarda men sizga 4 -sxema bo'yicha ko'rsatma beraman. Agar siz boshqa sxemalardan birini qursangiz, ba'zi fotosuratlar bilan bo'lishishni o'ylab ko'ring.

5 -qadam: Qurilishni boshlaymiz (4 -davr)

OK, shuning uchun biz 4 -sxemani qurmoqchimiz. Oldingi bosqichda sanab o'tilgan elektron qismlarga qo'shimcha ravishda sizga kerak bo'ladi:

• 2 ta uyali batareya ushlagichi (meniki Rojdestvo bezaklaridan yasalgan AA ushlagichi edi)
• Bir nechta taxtali
• IRLML6401 bilan ishlash uchun yaxshi cımbız
• Yon kesuvchi (kichik)
• Lehimlash temir va lehim simlari

Tayyorgarlik

Mening akkumulyator ushlagichim kalit bilan birga keladi va qulay - bo'sh joy, bu bizning zanjirimizni joylashtirish uchun juda zo'r ko'rinadi. U erda (ixtiyoriy) vintni ushlab turish uchun pin bor va men uni yon to'sar yordamida kesib tashladim.. kontaktlar va kabellar bo'shashmasdan joylashtirilgan. Men ularni osonroq kirish uchun olib tashladim, simlarni kesib, uchlaridagi izolyatsiyani olib tashladim.

Keyin elektron qismlarni bo'sh joyini perfboardga joylashtirdim, shunda ular qancha joy egallashini bilib oldim. Taxminan, pastki qator erga o'raladi, markaziy qatorda kuchlanishni aniqlash elementlari va yuqori qatorda T1 darvozasi bilan aloqa o'rnatiladi. Men hamma narsani kerakli joyga joylashtirish uchun qismlarni juda zich qilib yig'ishim kerak edi. IRLML6401 hali joylashtirilmagan. Pinout tufayli perfboardning pastki qismiga o'tish kerak bo'ladi. (E'tibor bering, men tasodifan T2 - BC547 - noto'g'ri yo'lni qo'ydim! Bunga ko'r -ko'rona amal qilmang, siz foydalanayotgan tranzistorning pinoutini ikki marta tekshiring - ularning hammasi boshqacha.) Keyin, men qirqish uchun yon kesgichdan foydalandim. kerakli o'lchamdagi perfort.

6 -qadam: Lehimlash - birinchi navbatda qiyin qism

Aksariyat komponentlarni olib tashlang, lekin bitta R1 simini, batareyaning musbat simini (mening holatimda batareya kalitidan) markaziy qatorga to'g'ridan -to'g'ri bir tomonga joylashtiring. Faqat bitta teshikni lehimlang, pimlarni kesmang. Boshqa R1 pimi pastki qatorga o'tadi (pastdan ko'rinib turibdiki), bittasi chapda. Perflat taxtasini gorizontal ravishda, pastki tomoni yuqoriga qarab mahkamlang.

OK, keyingi IRLML6401. Kichik bo'lishidan tashqari, bu qism elektrostatik oqimga sezgir. Aksariyat ehtiyot choralarini ko'rmagan bo'lsangiz ham, ko'pincha yomon narsa bo'lmaydi. Ammo siz uni payqamasdan buzishingiz yoki yo'q qilishingiz mumkin, shuning uchun ehtiyot bo'lishga harakat qilaylik. Birinchidan, buni qilayotganda plastmassa yoki jun kiymaslikka harakat qiling. Bundan tashqari, agar sizda antistatik bilaguzuk bo'lmasa, hozir qo'lingiz bilan va lehimlantiruvchi temirdan yasalgan narsaga (ehtimol, radiatorga yoki quvurga) tegish vaqti keldi. Endi, IRLML6401 -ni cımbızla ehtiyotkorlik bilan oling va rasmda ko'rsatilgandek oxirgi joyiga yaqinlashtiring. "S" pimi siz lehimlagan R1 pinining yonida bo'lishi kerak, boshqa pinlar rasmda ko'rsatilgandek boshqa ikkita teshikda bo'lishi kerak.

Shoshilmang! Bu erda tezlik emas, balki aniqlik tarafdori. Qachon joylashishdan mamnun bo'lsangiz, IRLML6401 -ni ehtiyotkorlik bilan unga qaratib, "S" pinini lehimlashi uchun, IRLML6401 ni diqqat bilan unga qaratib, R1 da lehimni eritib oling. IRLML6401 hozirda mahkamlanganligini va uning to'g'ri joyga o'rnatilganligini diqqat bilan tekshiring (shuningdek: tekis taxtada). Agar siz joylashtirishdan to'liq qoniqmasangiz, lehimni yana eritib oling va o'rnini to'g'rilang. Agar kerak bo'lsa, takrorlang.

Bajarildi? Yaxshi. Chuqur nafas oling, so'ngra "G" pinining yonidagi teshikda R1 ikkinchi pinini lehimlang. R1 va "G" pinlarini ulashga ishonch hosil qiling. R1 pinini kesmang.

Bitta R2 pinini va musbat chiqish simini "D" pinining yonidagi teshikdan o'tkazing (tranzistorli paketning qarama -qarshi tomonidagi pin). Ulanishni lehimlang, yana "D" pinini R2 va chiqish simiga ulang.

Nihoyat, yaxshi o'lchash uchun birinchi lehim nuqtasiga ("S" piniga) biroz ko'proq lehim qo'llang, endi boshqa ikkita lehim nuqtasi tranzistorni joyida ushlab turadi.

E'tibor bering, men ataylab R1 va R2 ni T1 ga yaqin joylashtiraman. G'oya shundaki, ular T1 uchun oddiy sovutgich sifatida ishlaydi. Shunday qilib, bo'sh joyingiz bo'lsa ham, bu joylarni mahkam ushlang. Xuddi shu ma'noda, bu erda lehim miqdori haqida juda tejamli bo'lmang.

Hozircha hammasi yaxshimi? Ajoyib. Bundan buyon ishlar osonlashmoqda.

7 -qadam: Lehimlash - oson qism

Lehimlashning qolgan qismi juda to'g'ri. Qismlarni birin -ketin dastlabki rasmdagi kabi joylashtiring (bundan mustasno, T2 tranzistoringizning pinoutiga diqqat bilan qarang!), Keyin ularni lehimlang. Men markaziy qatordan boshladim. Shuni esda tutingki, ba'zi hollarda men bir teshikka bir nechta pim kiritganman (masalan, R2 ning ikkinchi uchi va LEDning uzun uchi), va buning iloji bo'lmaganda, men shunchaki lehimlangan elementlarning pimlarini egdim. kerakli ulanishlar.

Butun pastki qator (pastdan ko'rinib turibdiki) T1 ning "G" piniga ulangan va biz bu aloqani o'rnatish uchun R2 pinidan foydalanmoqdaman (uni kesmasligingizni ogohlantirdim!) (T2, C1 kollektoriga, va R3).

Barcha yuqori qator (pastdan ko'rinib turganidek) erga ulangan va bu ulanishni amalga oshirish uchun R3 pinidan foydalaniladi. Bunga C1 ning boshqa terminali, T2 emitenti, eng muhimi, akkumulyator batareyasi va chiqish topraklama kabeli ulangan.

Oxirgi ikkita rasm pastdan va yuqoridan yakuniy sxemani ko'rsatadi. Shunga qaramay, men T2 -ni noto'g'ri tomonga lehimladim va haqiqatdan keyin buni tuzatishim kerak edi (rasmlar olinmagan). Agar BC547 -dan foydalansangiz (men qilganimdek), bu aksincha. 2N3904 uchun to'g'ri bo'lar edi. Xo'sh, boshqacha qilib aytganda, lehimlashdan oldin tranzistor pinini ikki marta tekshirib ko'ring!

8 -qadam: Yakuniy qadamlar

Endi sizning davrangizni sinab ko'rish uchun yaxshi vaqt

Agar hamma narsa bajarilsa, qolganlari oddiy. Men kontaktni batareya ushlagichiga, kalit va batareya kontaktlari bilan birga joylashtirdim. Batareyaning ijobiy terminali kontaktlarning zanglashiga tegishidan biroz xavotirda bo'lganim uchun, orasiga bir oz qizil izolyatsiya tasmasini qo'ydim. Nihoyat, chiqadigan kabellarni bir tomchi issiq elim bilan mahkamladim.

Bo'ldi shu! Umid qilamanki, siz hamma narsani kuzatib borasiz va agar siz boshqa sxemalardan birini qilsangiz, rasmlarni joylashtirish haqida o'ylaysiz.