Kiashiria cha Batri ya Kiwango cha Chini: Hatua 4

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Vifaa vingine vya nyumbani vinavyotumiwa na Batri za Li-Ion, hazina kiashiria cha chini cha betri. Kwa upande wangu ni mfagiaji wa sakafu anayeweza kuchajiwa na betri moja ya 3.7 V. Si rahisi kuamua wakati halisi wa kuichaji tena na kuambatisha kwenye tundu kuu. Kawaida, naongeza tena mfagiaji kwa wakati, wakati betri imekufa kabisa na motor ya umeme haifanyi kazi. Hali kama hiyo sio nzuri sana, haswa, ikiwa unahitaji kutumia sweeper mara moja.

Nilikuwa nikitafuta suluhisho rahisi, jinsi ya kugundua kiwango cha voltage ambayo malipo inapaswa kutokea. Katika kifungu hiki kiashiria rahisi cha kiwango cha chini cha Li-Ion kinaelezewa. Mzunguko ulioundwa unaweza kutumika katika kifaa chochote cha elektroniki kinachotumiwa na Li-Ion Battery na inaweza kusaidia mtumiaji kuchaji betri kwa wakati unaofaa. Kiashiria cha Battery kimetengwa kwa seli moja, lakini inaweza kubadilishwa kwa seli zaidi. Kiashiria kinaweza kutumika kwa betri yoyote na muundo mdogo wa mzunguko.

Faida kuu ya kiashiria ni matumizi ya sasa ya sheria, kwa wastani chini ya MicroAmps 10. Matumizi ya sasa inategemea hali ya kiashiria

Kuna Nchi tatu za Kazi za Kiashiria cha Ngazi:

• Kiashiria cha LED kinawaka kila wakati: betri imeshtakiwa kikamilifu.
• Kiashiria cha LED kinaangaza: betri inahitaji kuchajiwa.
• Kiashiria cha LED hakijawashwa: betri imeshtakiwa na kifaa kiko tayari kutumika

Hatua ya 1: Utangulizi Kiashiria cha Kiwango cha Betri cha Li-Ion

Sehemu:

Sehemu zote zinaweza kununuliwa kwa chini ya 5 Euro.

Hii ndio orodha:

• IC1 MC33164-3P, Micropower Undervoltage Sensing Mzunguko TO-92, LCSC PN C145176
• IC2 ICM7555, Kipima muda cha CMOS, LCSC PN C34608
• R1, R2 resistor 10K, resistors zote, capacitors na vifaa vidogo LCSC
• Kinga ya R3 680K
• 680
• C1 capacitor M1
• C2 capacitor 1M
• C3 capacitor 10M
• D1, D2, D3 diode 1N5819, LCSC PN C2474
• Diode ya LED1 imesababisha 3mm, nyekundu
• Kituo cha screw cha T1

Resistors ni kwa 0.25 W au chini, capacitors kwa 12V au zaidi.

Zana:

• Chuma cha kulehemu
• Drill isiyo na waya
• Bunduki ya gundi moto

Hatua ya 2: Maelezo ya Mzunguko

Jumuishi ya mzunguko MC33164-3P ni moyo wa kiashiria cha kiwango. Maelezo ya kina ya sehemu hii iko hapa.

Maelezo rahisi ya mzunguko: Ni nguvu ndogo chini ya kuhisi voltage IC, katika vifungo vitatu vya kifurushi cha plastiki, sawa na transistor ya nguvu ndogo. MC33164 imeundwa kama mzunguko wa kuweka upya kwa microprocessor, ikiwa umeme utashuka.

Inagundua voltage kwenye pini 2. Inalinganisha voltage iliyogunduliwa kwa voltage ya kumbukumbu, kwa upande wetu 2.7V. Matokeo yanaweza kutathminiwa kama thamani ya voltage kwenye pini 1. Ikiwa voltage iliyogunduliwa ni chini ya 2, 7V, pato ni la chini na karibu na 0V. Ikiwa voltage ya pembejeo ni zaidi ya 2, 7V, thamani iliyowasilishwa kwenye pini 1 ni karibu 3V, au zaidi.

Thamani ya kawaida ya kumbukumbu ya MC33164-3P (3 baada ya dash inamaanisha 3V), ni 2, 71V. Kwa thamani hii haswa, pato linabadilishwa. (Usifikirie hysteresis.) Voltages kwa seli moja ya Li-Ion ni: voltage ya juu ni 4.2V, kawaida voltage 3.7V na kiwango cha chini cha voltage ni kutoka 2.8 hadi 3V, kudhani 2.9V. Kiwango cha chini cha voltage kipo mwishoni mwa mzunguko wa kutokwa na kiwango hiki cha voltage kinapaswa kuamsha kiashiria chetu cha kiwango cha chini.

Voltage ya marejeleo ya MC33164 ni ya chini sana kulinganisha mahitaji yetu. Kuna suluhisho 2 za kupunguza voltage. Ya kwanza na rahisi ni mgawanyiko wa voltage. Lakini, mgawanyiko hutumia sasa ya ziada. Kutumia chini ya sasa ni suluhisho la pili, ukitumia vifaa kadhaa katika safu ili kupunguza 2.9V hadi 2.7V. Diode ni vifaa vyenye kushuka kwa voltage katika mwelekeo wa mbele na zinaweza kutumiwa kwa mafanikio. Kwa sababu ya thamani ya chini sana ya sasa, aina bora ya diode niliyochagua kwa vipimo.

Kazi ya R1, D1, D2, D3 ni kupunguza voltage ya pembejeo. Jumper J1 inaweza kuondoa kushuka kwa voltage ya diode ya mwisho na voltage ya pembejeo inaweza kupungua kidogo. Pato IC1 inalishwa kwa kipima muda IC2. Thamani yake ya kazi iko chini na kazi ni kuwezesha kipima muda. Kwa bahati mbaya, hakuna pini yoyote ya kuingiza kwenye IC2, ambayo inaruhusu kuwezesha IC hii bila mzunguko wowote wa kugeuza.

Niliamua kuwezesha kipima muda ICM7555 kwa kutumia pato la IC1 kama voltage ya kubandika 1 ya IC2. Vipengele C2, R3 huamua kipindi cha saa, inarekebishwa kwa sekunde 2. Resistor R4 mipaka ya sasa kwa kuonyesha diode ya LED1. Voltage iliyojaribiwa kutoka kwa betri imeunganishwa na terminal na pini 1 (pamoja) na 2 (minus). Maadili ya R2, C1 yanapendekezwa kutoka kwa karatasi ya data.

Timer ICM7555 ni CMOS sawa na 555. Faida yake ni kufanya kazi kwa voltage kutoka 2.5V na matumizi ya chini sana ya sasa. Kwenye picha ya pili kuna mzunguko rahisi sana kama kipima sauti kinachopendekezwa na data. Schema hii inaweza kutumika pia, lakini kutumia ICM7555 ni faida, kwa sababu ya kiwango cha chini cha voltage inayoonyeshwa na taa inayowaka, ambayo inaonekana zaidi.

Hatua ya 3: Ujenzi

Sehemu zinauzwa kwenye kipande kimoja cha bodi ya prototyping na saizi ya 20x35mm. Nje ya bodi kuna diode ya LED, inaweza kuwekwa juu ya mahali inayoonekana. Ufuatiliaji wa betri ya Li-Ion imeunganishwa kupitia block terminal screw. Bodi ni ndogo ya kutosha kuingizwa kwenye kifaa chochote.

Uunganisho ndani ya kifaa ni rahisi: unganisha waya kutoka kwa kituo cha terminal hadi kwenye betri na utobole shimo kwa LED na uirekebishe. Waya zinaweza kushikamana moja kwa moja na nguzo za betri kwenye kishikiliaji cha betri.. Katika kesi hii sasa ni kukimbia kwa uhuru, kuhusiana na kubadili msimamo na kiashiria kinafanya kazi wakati wote.

Kwa upande wangu, nimeunganisha kiashiria cha kiwango cha chini baada ya kubadili kuu (voltage ya chini). Kwa sababu ya bodi ya sinia ndani ya kifaa, ambayo imeunganishwa kando kubadili na kando na betri, mahali pa kuunganisha "baada ya kubadili" haijulikani wazi. Ninatumia suluhisho rahisi, unganisha kiashiria moja kwa moja kupakia, DC motor.

Bodi ya prototyping inahitaji muda zaidi wa kuunganisha vifaa vyote na waya. Ili kuokoa wakati huu, nimeunda PCB, saizi 20x40mm, na kupitia vifaa vya shimo. PCB ina safu moja tu. Kutumia vifaa vya SMD kunaweza kupunguza saizi ya bodi. Sikufanya muundo huu kwa sababu ya kutengeneza ngumu zaidi na kudanganya na sehemu ndogo sana. Faili za Gerber za utengenezaji wa PCB zimeambatanishwa.

Hatua ya 4: Hitimisho

Kiashiria cha kiwango cha chini cha betri kinaweza kutumika kwa betri yoyote iliyo na voltage zaidi ya 2.5V. Katika hali kama hiyo ruka diode D1, D2 na D3 na ongeza kontena moja R5 kama sehemu ya mgawanyiko wa voltage hadi R1. Thamani ya R1 inategemea kiwango cha voltage kilichogunduliwa U na inaweza kuhesabiwa na:

R5 = 2.7 * R1 / (U-2.7)

Ujenzi unafanywa kwenye PCB ndogo na kupitia vifaa vya shimo. Ikiwa umepata sehemu yako ya SMD, napendekeza kutumia vifaa vya SMD.

Ukubwa wa bodi inaweza kuwa ndogo na ujenzi hukuruhusu kufanya mazoezi ya kutumia sehemu za SMD.

Asante kwa kusoma na kuwa na wakati mzuri na ujenzi.