Блок с датойБлок с временемБлок с возрастом сайта
Mr.ALB

    Анатолий Беляев (aka Mr.ALB). Персональный сайт

    Да пребудут с вами Силы СВЕТА!

     

    Электроника. Источники питания

    Индикатор напряжения Li-Ion аккумулятора

    При использовании Li-Ion аккумуляторов (Ubat= +3.7 B), не имеющих защитного контроллера, требуется следить за напряжением на нём так, чтобы оно не снизилось меньше 3 В, если разряд аккумулятора будет происходить до напряжений ниже 3 В, то будет теряться ресурс аккумулятора и нормальная его работоспособность. Поэтому была разработана схема индикатора напряжения Li-Ion аккумулятора, контролирующая пороговые напряжения.

    Описание схемы

    Основа схемы – управляемый стабилитрон TL431. На нем с помощью резисторов R1, R2 устанавливается порог срабатывания стабилитрона. Резистор R3 ограничивает ток стабилизации TL431. Через резистор R4 напряжение поступает на транзисторный ключ на VT1. Нагрузкой ключа служит индикаторный светодиод HL1 (зелёного цвета). Резистор R5 ограничивает ток через HL1. С коллектора VT1 напряжение передаётся на второй каскад индикатора на ключе VT2. Нагрузкой VT2 служит светодиод HL2 (красного цвета), который работает в противофазе светодиода HL1.

    При напряжении выше 3.4 В ключ VT1 открыт и светодиод HL1 будет светиться, тогда ключ на VT2 будет закрыт и светодиод HL2 – погашен. При напряжении ниже 3.2 В светодиод HL1 гаснет, так как ключ на VT1 закрыт, тогда ключ VT2 открывается и HL2 будет светиться. При напряжении между 3.2 В и 3.4 В светодиоды HL1 и HL2 будут светиться оба, из-за наличия переходного уровня напряжения срабатывания ключей.

    В итоге получаем с помощью двух светодиодов индикацию трёх уровней напряжения: ниже 3.2 В; между 3.2 В и 3.4 В; выше 3.4 В.

    Схема индикатора напряжения Li-Ion аккумулятора

    Схема представлена на Pic 1.

    Схема индикатора напряжения Li-Ion аккумулятора
    Pic 1. Схема индикатора напряжения Li-Ion аккумулятора

    Схема разрабатывалась 2019-10-20 из-за того, что в Интернете не было подходящей схемы или мне она не попалась. Те схемы, какие попадались, либо не работали, либо мне не подходили.

    Разработка схемы
    Pic 2. Разработка схемы

    Конструкция

    Вначале схему проверял на монтажной панельке. Для разработки схемы использовал транзисторы BC557, их можно заменить на советские КТ3107, КТ361. Когда собирал окончательный вариант на плате, то эти транзисторы были заменены на планарные 3GW проводимостью p-n-p, допустимо использовать любые маломощные транзисторы, тогда возможно придётся подобрать резисторы R4, R6.

    Ниже фото реализации индикатора. Для просмотра в лучшем разрешении – кликните по фото.

    Отладка схемы на монтажной панельке. Ниже видно, что транзисторы BC557 сняты и заменены уже на планарные 3GW.

    Макетирование схемы
    Pic 3. Макетирование схемы

    Собрал индикатор на кусочке монтажной платы. Односторонний фольгированный гетинакс. Вокруг отверстий есть небольшие контактные площадки. Такие платы на AliExpres стоят небольшие деньги. Разрабатывать печатную плату под индикатор нет смысла, так как это устройство единичное. Если понадобится ещё такой индикатор, то по собранному образцу или по фото легко повторить.

    Вид сверху. Плата индикатора
    Pic 4. Вид сверху. Плата индикатора

    Монтаж планарными компонентами прямо на контактные площадки. Паять надо осторожно, так как от перегрева контактные площадки могут отвалиться. Адгезия медной фольги к гетинаксу хуже, чем к стеклотекстолиту, да и металлизации отверстий на такой плане нет и механическая прочность контактов гораздо ниже, чем у плат с металлизацией отверстий.

    Вид снизу. Плата индикатора
    Pic 5. Вид снизу. Плата индикатора

    Ниже на фото сравнительные размеры получившейся платы индикатора напряжения. Не планарные лишь TL431, R1 и светодиоды. У меня не нашлось планарной TL431, а то бы можно было и её поставить. Впрочем, она особо не увеличивает габариты устройства. При желании можно уложить её на плату. Светодиоды стоят выше и их можно вывести в отверстия корпуса устройства, куда будет смонтирован этот индикатор напряжения.

    Общий вид. Спичка для наглядности размеров
    Pic 6. Общий вид. Спичка для наглядности размеров

    Благодаря использованию планарных компонентов, размеры платы индикатора получились 12,5 х 32,5 мм. Если заменить резистор R1 на постоянный, то размер длины платы можно снизить на 10 мм.

    2019-11-03

    . Ссылка на статью: #7
    Предыдущая страница Страница 8 Далее