Huvudfunktionen för denna lambda-diod-indikator för låg batterinivå för Ni-Cd-batterier är att själva kretsen förbrukar nästan noll ström tills den inställda låga tröskelnivån uppnåtts och indikatorlampan tänds.

Denna funktion gör kretsen mycket lämplig för många lågspänningsbatteridrivna system, som radioapparater, klockor, timers, larm, fjärrkontroller etc.

Den främsta orsaken till för tidig cellskada i nickel-kadmiumbatterier är deras interna kortslutning som händer på grund av att batteriet urladdas alltför djupt under drift.

Därför måste alla elektroniska apparater som använder Ni-Cd-celler innehålla en indikator för låg batterinivå som kan utlösa och varna användaren om att ladda den, långt innan batteriets 'kritiska' spänning uppnås.

Även om du hittar många sorters laddningsskärmar som kan integreras i dina batteridrivna produkter är lambdadiodmonitorn som förklaras i den här artikeln kanske ett mer sofistikerat alternativ än några andra tillgängliga batterimonitorer.

Bättre än andra indikatorsystem för lågt batteri

Mest indikatorer för lågt batteri arbeta med BJT för att växla på LED-drivströmmen eller för en mätarvisning. Nackdelen med sådana konstruktioner är att kretsen kontinuerligt tömmer batteriet, även om lysdioden är avstängd.

I kretsar med låg effekt, denna typ av Batterislukare kan påverka dramatiskt och minska batteriets säkerhetskopieringstid.

Det bästa botemedlet för att lösa detta är att använda en krets som förbrukar absolut nej ström från batteriet , så länge matningsspänningen är högre än batteriets kritiska potential.

Det är precis vad den lambdadiodbaserade monitorn för låg batterinivå utför.

Den har också en justerbar utlösningströskel över ett spänningsområde på 8 till 20 V, och den kan byggas ganska billigt.

Ni-Cd-laddning / urladdningskarakteristik

De anslutningsspänning för alla batterier varierar beroende på deras laddningstillstånd. Denna egenskap hos detta förhållande kan skilja sig åt för olika batterier.

“hur man testar en kondensator med en digital multimeter ”

Till exempel med Blybatterier , finner vi praktiskt taget ett mycket linjärt fall i deras utspänning när cellerna urladdas. Detta beteende är vanligtvis detsamma för torra celler också.

Men för Ni-Cd-batterier är spänningsfallet vid urladdning inte särskilt linjärt. En helt laddad Ni-Cd-cell kan uppvisa en utspänning på cirka 1,25 volt.

Denna nivå bibehålls ganska konstant tills den är ganska mycket fulladdad. Vid denna tidpunkt sjunker cellspänningen snabbt till cirka 1,0 till 1,1 volt, eller 1,05 V.

En korrekt spänningsövervakningskrets justerad för att aktiveras vid denna 'kritiska' spänningsnivå kan vara extremt användbar för att identifiera laddningsnivån för Ni-Cd-batteriet.

En åtta-cell Ni-Cd batteripaket kan till exempel ha en fulladdad utgångspotential på 10,0 volt. När det nästan är urladdat kan batteriet ha en uteffekt på 8,4 volt.

Hur Lambda-diod indikator för låg batterinivå fungerar

Lambda-diodövervakningskretsen med låg batteri som visas i följande bild justeras för att aktiveras vid 8,4 volt, vilket gör det möjligt för oss att uppnå ett effektivt övervakningssystem (SoC) för ett Ni-Cd-batteri.

De lambdadiod representerad inuti den streckade rutan är byggd med hjälp av ett par n- och p-kanal FET: er.

“spänningsföljare op amp krets ”

Kom ihåg att det inte finns någon färdig 'lambda' diod tillgänglig på marknaden.

I praktiken byggs en lambdadiod genom sammankoppling av två lågeffekts-FET och drivs med endast två terminaler, märkta 'anod' (A) och 'katod' (K).

När förspänningen över denna lambdadiod är i avstängningsläge stängs också transistorn Q3 av, vilket i sin tur håller LED1 avstängd.

När batterispänningen börjar sjunka når den en punkt där lambdadioden plötsligt blir partisk och leder.

Denna situation förvränger omedelbart Q3 i ledning som tänder LED-lampan som varnar användaren om låg batteriladdning . (Funktionskaraktäristiken för lambdadioden kan bevittnas nedan).

Den potentiella nivån som förspänner lambdadioden i ledning är helt justerbar genom potentiometer R1.

Motstånd R2 är ansluten som en strömbegränsare för att skydda LED1. Värdet av detta strömbegränsande motstånd kan beräknas med Ohms lag (R2 = E / I, där R2 är i ohm, E representerar Ni-Cd-batteriets potentialtröskel där LED1 bara tänds, och jag bör ersättas med det maximala värdet för säker ström för lysdioden.

Konstruktionsdetaljer

Ovanstående förklarade lambda-diod-batteriladdningsmonitor är ganska kompakt för att rymmas i växeln där ett Ni-Cd-batteripaket används som strömkälla.

Dessutom kan den konstrueras och appliceras externt som en indikatorutrustning med låg batteri och innesluten i en liten låda. I båda fallen kan ett kretskort användas som visas nedan.

JFET-typen för att bygga lambdiod är faktiskt inte kritisk. Nästan alla konfigurationer som involverar n- och p-kanal FETs ska fungera bra, tillsammans med de som anges i dellistan.

Om det behövs kan du överväga att byta ut LED1 mot ett lågeffektrelä för att möjliggöra frånkoppling av Ni-Cad-batteriet från lasten så snart spänningsnivån sjunker under den kritiska lågtröskeln. Detta speciella arrangemang skyddar automatiskt batteripaketet från att vända polariteten medan det laddas ur.