Selle Ni-Cd akude lambda-dioodi tühjenemise indikaatori peamine omadus on see, et vooluahel ise tarbib peaaegu nullvoolu, kuni seatud madala läve tase on saavutatud ja indikaatortuli põleb.

See funktsioon muudab vooluringi väga sobivaks paljudele madalpinge patareidega töötavatele süsteemidele, näiteks raadiod, kellad, taimerid, alarmid, kaugjuhtimispuldid jne.

Nikkel-kaadmiumakude enneaegse rakukahjustuse peamine põhjus on nende sisemine lühis, mis juhtub aku töötamise ajal liiga sügavalt tühjeneva aku tõttu.

Seega peab igas Ni-Cd-elemente kasutavas elektroonilises vidinas olema tühja patarei indikaator, mis võib käivitada ja hoiatada kasutajat seda laadima, enne kui aku kriitiline pinge on saavutatud.

Kuigi leiate palju erinevaid laadimismonitorid mida saab integreerida teie akutoitega toodetesse, on selles artiklis selgitatud lambda-dioodimonitor ehk keerukam variant kui ükski teine saadaval olev aku monitor.

Parem kui muud aku tühjenemise indikaatorisüsteemid

Enamik tühja patarei näitajad töötage koos BJT-dega, et lülitada sisse LED-draivi vool või arvesti kuvamine. Selliste kujunduste puuduseks on see, et vooluahel tühjeneb aku pidevalt, isegi kui LED on väljalülitatud olekus.

Väikese võimsusega vooluahelates on selline aku tühjenemine võib dramaatiliselt mõjutada ja lühendada aku varundusaega.

Parim abinõu selle lahendamiseks on kasutada vooluahelat, mis ei tarbi absoluutselt mitte midagi vool akust , kui toitepinge on suurem kui aku kriitiline potentsiaal.

Täpselt seda täidab lambda-dioodil põhinev tühja patareiga monitor.

Sellel on ka reguleeritav käivituslävi kogu pingevahemikus 8–20 V ja selle saaks ehitada üsna odavalt.

Ni-Cd laadimis- / tühjendusnäitaja

The kõigi akude klemmipinge varieerub sõltuvalt nende laetuse olekust. Selle suhte omadus võib erinevate patareide puhul olla erinev.

“mis on sim -kaardil ”

Näiteks koos Pliiakud , leiame nende väljundpinge praktiliselt väga lineaarse languse, kui elemendid tühjenevad. See käitumine on tavaliselt sama ka kuivade rakkude puhul.

Kuid Ni-Cd akude puhul pole pinge langus tühjenemise ajal kuigi lineaarne. Täislaetud Ni-Cd elemendi väljundpinge võib olla umbes 1,25 volti.

Seda taset hoitakse üsna pidevalt, kuni see on peaaegu täielikult tühjenenud. Sel hetkel langeb elemendi pinge kiiresti umbes 1,0 kuni 1,1 volti ehk 1,05 V.

Täpne pinge jälgimise ahel Sellel kriitilisel pingetasemel aktiveerimiseks kohandatud võib olla Ni-Cd aku laetuse taseme tuvastamisel äärmiselt kasulik.

Kaheksarakuline Ni-Cd aku Näiteks võib täislaetud väljundpotentsiaal olla 10,0 volti. Kui see on peaaegu täielikult tühi, võib aku väljundvõimsus olla 8,4 volti.

Kuidas lambidioodi tühja patarei indikaator töötab

Järgmisel joonisel näidatud lambda-dioodi madala patareiga monitori lülitus on reguleeritud aktiveeruma 8,4 volti juures, mis võimaldab meil saavutada Ni-Cd aku efektiivse laetuse seisundi (SoC) monitorisüsteemi.

The lambda diood katkendliku kasti sees on ehitatud n- ja p-kanaliga FET-de abil.

Pidage meeles, et turul pole valmis lambda dioodi saadaval.

Praktiliselt ehitatakse lambda-diood kahe väikese võimsusega FET-i ühendamise teel ja seda kasutatakse ainult kahe klemmiga, tähisega 'anood' (A) ja 'katood' (K).

“vahelduvvool ja alalisvool ”

Kui selle lambda dioodi kallutamine on väljalülitatud režiimis, lülitatakse välja ka transistor Q3, mis omakorda hoiab LED1 välja lülitatud.

Kui aku pinge hakkab langema, jõuab see punkti, kus lambda diood muutub ootamatult kallutatuks ja juhib.

See olukord kallutab Q3 koheselt juhtivuseks, mis lülitab sisse LED-i, mis annab kasutajale märku tühja patareiga seisund . (Lambda dioodi tööomadusi saab tunnistada allpool).

Potentsiaalne tase, mis muudab lambda dioodi juhtivuseks, on täielikult reguleeritav potentsiomeeter R1.

Takisti R2 on juhtmega nagu voolupiiraja LED1 kaitsmiseks. Selle väärtus voolu piiravad takistid saab arvutada Ohmi seaduse järgi (R2 = E / I, kus R2 on oomides, E tähistab Ni-Cd aku potentsiaali künnist, kus LED1 lihtsalt süttib, ja mind tuleks asendada LED-i maksimaalse ohutu voolu väärtusega.

Ehituse üksikasjad

Eespool selgitatud lambda-dioodiga akulaadimismonitor on üsna kompaktne, et seda saaks paigutada käigukasti, kus toiteallikana kasutatakse Ni-Cd akut.

Lisaks võiks selle valmistada ja rakendada väliselt väikese aku indikaatorvarustusena ja ümbritseda väikesesse kasti. Mõlemal juhul võib PCB-d kasutada, nagu allpool näidatud.

JFET-tüüp lambda-dioodi ehitamiseks ei ole tegelikult kriitiline. Peaaegu kõik konfiguratsioonid, mis hõlmavad n- ja p-kanaliga FET-sid, peaksid hästi toimima koos osade loendis täpsustatud konfiguratsioonidega.

Vajadusel võite kaaluda LED1 asendamist väikese võimsusega releega, et Ni-Cadi aku saaks koormusest lahti ühendada kohe, kui pinge langeb alla kriitilise madala läve. See konkreetne korraldus kaitseb aku tühjenemise ajal automaatselt polaarsuse muutumise eest.