המאפיין העיקרי של מחוון סוללה חלשה זו של למבדה-דיודה עבור סוללות Ni-Cd הוא שהמעגל עצמו צורך כמעט אפס זרם, עד שמגיעים לרמת הסף הנמוכה שנקבעה ונורית המחוון נדלקת.

תכונה זו הופכת את המעגל למאוד מתאים למערכות רבות המופעלות באמצעות סוללות נמוכות, כמו מכשירי רדיו, שעונים, טיימרים, אזעקות, שלט רחוק וכו '.

הסיבה העיקרית לפגיעה בתאים מוקדמת בסוללות ניקל-קדמיום היא הקיצור הפנימי שלהם שקורה בגלל שהסוללה נשחררת עמוק מדי בזמן ההפעלה.

לפיכך, כל גאדג'ט אלקטרוני המשתמש בתאי Ni-Cd חייב לכלול חיווי סוללה חלשה שיכול להפעיל ולהתריע בפני המשתמש להטעין אותו, הרבה לפני שמגיעים למתח ה'קריטי 'של הסוללה.

למרות שתמצאו סוגים רבים של צגי טעינה שיכול להיות משולב בתוך המוצרים המופעלים באמצעות סוללות שלך, צג הדיודה למבדה שהוסבר במאמר זה הוא אולי אפשרות מתוחכמת יותר מכל צגי סוללה אחרים שיש.

טוב יותר ממערכות מחוון נמוכות יותר של סוללות

רוב מחוונים עם סוללה חלשה לעבוד עם BJTs כדי לעבור על זרם כונן LED או לתצוגת מטר. החיסרון בתכנונים כאלה הוא שהמעגל מנקז את הסוללה ברציפות, גם כשהנורית במצב כיבוי.

במעגלים בעלי צריכת חשמל נמוכה זה סוג של ניקוז הסוללה יכול להשפיע באופן דרמטי ולהפחית את זמן הגיבוי של הסוללה.

התרופה הטובה ביותר לפתור זאת היא להשתמש במעגל שצורך ללא זרם מהסוללה , כל עוד מתח האספקה גבוה מהפוטנציאל הקריטי של הסוללה.

זה בדיוק מה שמבצע צג הסוללה החלש המבוסס על למבה.

הוא כולל גם סף הדק מתכוונן על פני טווח מתח של 8 עד 20 וולט, והוא יכול להיבנות בזול למדי.

מאפיין טעינה / פריקה של Ni-Cd

ה מתח המסוף של כל הסוללות משתנה בהתאם למצב החיוב שלהם. מאפיין זה של מערכת יחסים זו עשוי להיות שונה מבחינת סוללות שונות.

“מסנן high pass פעיל מסדר שני ”

למשל עם סוללות עופרת , אנו מוצאים כמעט ירידה מאוד ליניארית במתח היציאה שלהם עם פריקת התאים. התנהגות זו זהה בדרך כלל גם לתאים יבשים.

אבל, עבור סוללות Ni-Cd, ירידת המתח בזמן הפריקה אינה ליניארית במיוחד. תא Ni-Cd טעון לחלוטין עשוי להציג מתח יציאה של כ- 1.25 וולט.

רמה זו נשמרת באופן די קבוע עד שהיא די משוחררת במלואה. בשלב זה מתח התא יורד במהירות לכ- 1.0 עד 1.1 וולט, או 1.05 וולט.

מדויק מעגל צג מתח מותאם להפעלה ברמת מתח 'קריטית' זו יכול לעזור מאוד בזיהוי רמת הטעינה של סוללת Ni-Cd.

שמונה תאים חבילת סוללות Ni-Cd , למשל, יכול להיות פוטנציאל תפוקה טעון לחלוטין של 10.0 וולט. כאשר היא מרוקנת כמעט לחלוטין, ייתכן שהסוללה תפוקה של 8.4 וולט.

כיצד עובד מחוון למבדה-דיודה סוללה חלשה

מעגל צג הסוללה הנמוך של למבדה-דיודה, כפי שמוצג באיור הבא, מותאם להפעלה של 8.4 וולט, מה שמאפשר לנו להשיג מערכת צג יעילה של מצב טעינה (SoC) עבור סוללת Ni-Cd.

ה דיודת למבדה המיוצג בתוך התיבה המקווקת בנוי באמצעות זוג FET של n- ו- p-channel.

זכור כי אין דיודת 'למבדה' מוכנה בשוק.

למעשה, דיודת למבדה נבנית על ידי חיבור בין שני FETs בעלי הספק נמוך, והיא מופעלת באמצעות שני מסופים בלבד, המסומנים 'אנודה' (A) ו- 'קתודה' (K).

כאשר ההטיה על פני דיודת למבדה זו נמצאת במצב הניתוק, הטרנזיסטור Q3 מכובה גם הוא, מה שבתורו שומר על LED1 כבוי.

כאשר מתח הסוללה מתחיל לרדת, הוא מגיע לנקודה בה דיודת הלמבה מתחילה לפתע ומוליכה.

מצב זה מטיה באופן מיידי את Q3 להולכה שמפעילה את נורית הנורית המתריעה למשתמש בנוגע ל- מצב סוללה חלשה . (ניתן להבחין במאפיין העבודה של דיודת למבה למטה).

הרמה הפוטנציאלית המביאה את דיודת הלמבה להולכה ניתנת להתאמה מלאה באמצעות פוטנציומטר R1.

הנגד R2 מחובר כמו מגביל זרם לשמירה על LED1. הערך של זה נגדים מגבילים זרם ניתן לחשב באמצעות חוק אוהם (R2 = E / I, כאשר R2 נמצא באום, E מייצג את סף פוטנציאל הסוללה של Ni-Cd כאשר ה- LED1 רק נדלק, ויש להחליפו בערך הזרם הבטוח המרבי עבור ה- LED.

“תכונות של מגבר אופטימלי ”

פרטי בנייה

צג טעינת הסוללה למבדה-דיודה שהוסבר לעיל הוא קומפקטי למדי כדי להתאים אותו להילוך שבו משמש סוללת Ni-Cd כמקור החשמל.

בנוסף, ניתן היה לבנות אותו ולהחיל אותו באופן חיצוני כציוד מחוון נמוך לסוללה ועטוף בתוך קופסה קטנה. בשני המקרים ניתן להשתמש ב- PCB כמוצג להלן.

סוג JFET לבניית דיודת למבה הוא למעשה לא קריטי. כמעט כל התצורות הקשורות ל- FET של ערוצי n- ו- p צריכות לבצע ביצועים טובים, יחד עם אלה שצוינו ברשימת החלקים.

אם נדרש, תוכל לשקול להחליף את ה- LED1 בממסר הספק נמוך כדי לאפשר ניתוק של סוללת ה- Ni-Cad מהעומס ברגע שרמת המתח יורדת מתחת לסף הנמוך הקריטי. הסדר מסוים זה יגן באופן אוטומטי על חבילת הסוללה מפני היפוך קוטביות בזמן פריקה.