Автоматический выключатель экономит энергию батареи

Несмотря на многочисленные преимущества аккумуляторов, при полном разряде они могут быть повреждены, и срок их службы может сократиться. Схема на Рисунке 1 отключает устройство с батарейным питанием – в данном случае светодиодный фонарик, получающий питание от NiMH (никель-металлогидридных) элементов, – когда напряжение батареи падает ниже заданного предела. Хотя эта схема предназначена для светодиодного фонарика, она применима к любому устройству с питанием от батарей. Не рассчитывая на то, что пользователь вовремя извлечет аккумулятор для перезарядки, эта схема отключает фонарик, когда напряжение аккумулятора падает ниже допустимого предела, и, таким образом, дает убедительный намек на то, что, возможно, пришло время для подзарядки.

Вебинар «Источники питания MEAN WELL для промавтоматики и серверного оборудования в новых условиях» (02.06.2022)

Эта схема продлевает срок службы аккумуляторов, отключая питание при заданном напряжении и предотвращая чрезмерный разряд.
Рисунок 1. Эта схема продлевает срок службы аккумуляторов, отключая питание при заданном напряжении
и предотвращая чрезмерный разряд.

Хотя отключить питание может и простой компаратор без схемы фиксации, снятие нагрузки с батареи вызовет скачок напряжения, и компаратор восстановит питание, переводя индикатор в мигающий режим. Эта схема выключает фонарик, который остается выключенным до тех пор, пока пользователь не включит свет вручную с помощью переключателя S1.

В основе схемы лежит 600-миллиамперный повышающий DC/DC преобразователь с синхронным выпрямителем типа NCP1421 (IC1), выпускаемый компанией ON Semiconductor, но базовая конструкция применима и ко многим другим преобразователям, поддерживающим аналогичные функции. Основными для данной схемы функциями преобразователя NCP1421 являются вход LBI/EN, предназначенный для контроля пониженного напряжения батареи и управления включением микросхемы, и выход с открытым стоком индикатора разряда батареи LBO (low-battery output). Схема, работающая от батареи из двух NiMH аккумуляторных элементов типоразмера AA, состоит из обычных для повышающего регулятора компонентов: дросселя, входного и выходного конденсаторов и схемы измерения тока справа от IC1. Комбинация прямого напряжения светодиода, поделенного резисторами R3 и R2, и падения напряжения на токоизмерительном резисторе R1 образует напряжение обратной связи, которое сравнивается с номинальным напряжением 1.2 В внутреннего опорного источника микросхемы NCP1421.

Со стороны входа микросхемы IC1 к выводу LBI/EN через делитель напряжения, образованный резисторами R4, R5 и R10, подключена батарея. Преобразователь NCP1421 остается включенным, пока напряжение на входе LBI/EN превышает 1.2 В.

Когда напряжение на входе LBI/EN опускается ниже 1.2 В, уровень выходного сигнала детектора разряда на выводе LBO становится низким, включается транзистор Q3, и в базу Q1 начинает подаваться ток. Когда транзистор Q1 открывается, напряжение на базе Q2 становится низким, и виртуальный тиристор, образованный элементами Q1 и Q2 сдвоенного интегрального транзистора IC2, включается.

Кроме того, Q1 удерживает низкий уровень на выводе LBI/EN, предотвращая повторное включение IC1 при снятии нагрузки. Чтобы перезапустить схему, нужно прервать ее питание выключателем S1. Резисторы R4, R5 и R10 устанавливают порог срабатывания детектора LBO. R5 также устанавливает ток, потребляемый от батареи при включенном тиристоре. Схема отключается, когда напряжение батареи падает примерно до 1.3 В, – значения, при котором напряжение на выводе LBI/EN достигает 1.2 В.

  1. Datasheet onsemi NCP1421
  2. Datasheet onsemi MBT3946DW1

ООО «Мегател», ИНН 3666086782, ОГРН 1033600037020

Добавить свое объявление

* заполните обязательные данные

Статистика eFaster:

посетило сегодня 100
сейчас смотрят 24
представлено поставщиков 1575
загружено
позиций
25 067 862