Obvod indikátoru slabé baterie pouze pomocí dvou tranzistorů

Následující příspěvek popisuje jednoduchý obvod indikátoru slabé baterie pomocí pouze dvou levných tranzistorů NPN. Hlavním rysem tohoto obvodu je jeho velmi nízká spotřeba proudu.

Koncept okruhu

Dosud jsme viděli, jak vyrobit obvody indikátoru slabé baterie pomocí a 741 IC a a 555 IC , které bezpochyby vynikají schopnostmi detekovat a indikovat prahové hodnoty nízkého napětí baterie.

Následující příspěvek se však týká ještě dalšího podobného obvodu, který je mnohem levnější a využívá pouze několik tranzistorů NPN pro výrobu požadovaných indikací vybití baterie.

Výhoda tranzistoru nad IC

Hlavní výhodou navrhovaného obvodu indikátoru nízkého nabití dvou tranzistorů je jeho velmi nízká spotřeba proudu ve srovnání s protějšky IC, které spotřebovávají relativně vyšší proudy.

IC 555 by spotřebovával kolem 5 mA, IC741 kolem 3 mA, zatímco současný obvod by jen spotřebovával kolem 1,5 mA proudu.

Současný obvod se tak stává efektivnějším, zejména v případech, kdy se spotřeba proudu v pohotovostním režimu stává problémem, předpokládejme například v jednotkách, které jsou závislé na nízkoproudých bateriových zdrojích, jako je 9V PP3 baterie.

Obvod může fungovat při 1,5V

Další výhodou tohoto obvodu je jeho schopnost pracovat i při napětí kolem 1,5 V, což mu dává jasný náskok před obvody založenými na IC.

Jak je znázorněno v následujícím schématu zapojení, dva tranzistory jsou konfigurovány jako napěťové čidlo a invertor.

První tranzistor vlevo snímá prahovou úroveň napětí podle nastavení předvolby 47K. Pokud tento tranzistor vede, druhý tranzistor vpravo je držen VYPNUTÝ, což také udržuje LED vypnutou.

Jakmile napětí baterie klesne pod nastavenou prahovou úroveň, levý tranzistor již není schopen vést.

Tato situace okamžitě spustí tranzistor na pravé straně a rozsvítí LED.

LED dioda se rozsvítí a poskytuje požadované indikace varování o vybití baterie.

Kruhový diagram

Demonstrace videa:

Výše uvedený obvod byl úspěšně postaven a nainstalován panem Allanem v jeho jednotka detekce paranormálního vyčerpání . Následující video představuje výsledky implementace:

Upgradování výše uvedeného tranzistorového obvodu s nízkou baterií na obvod pro vypnutí nízké baterie

S odkazem na výše uvedený diagram je indikátor nízké baterie tvořen dvěma tranzistory NPN, zatímco další BC557 a relé se používají k odpojení baterie od zátěže, když dosáhne spodní prahové hodnoty, v tomto stavu relé připojí baterii k dostupnému nabíjecímu vstupu.

Když je však baterie v normálním stavu, relé spojuje baterii se zátěží a umožňuje zátěži pracovat z baterie.

Přidání hystereze

Jednou z nevýhod výše uvedené konstrukce může být kmitání relé na prahových úrovních napětí v důsledku okamžitého poklesu napětí baterie během procesu přepínání relé.

Tomu lze zabránit přidáním 100uF na základně uprostřed BC547. To by však stále nezabránilo tomu, aby relé neustále zapínalo / vypínalo při prahové hodnotě pro výměnu baterie.

Aby se to napravilo, bude třeba zavést hysterezní efekt, kterého lze dosáhnout pomocí zpětnovazebního odporu mezi kolektorem BC557 a prostředním tranzistorem BC547.

Upravený design pro implementaci výše uvedené podmínky lze vidět v následujícím diagramu:

Dva odpory, jeden na základně BC547 a druhý na kolektoru BC557, rozhodují o druhé prahové hodnotě pro přepnutí relé, což znamená prahovou hodnotu pro úplné odpojení baterie. Zde jsou hodnoty voleny libovolně, pro přesné výsledky bude nutné tyto hodnoty optimalizovat pomocí pokusů a omylů.