Das Hauptmerkmal dieser Lambda-Dioden-Batterieanzeige für Ni-Cd-Batterien ist, dass die Schaltung selbst fast keinen Strom verbraucht, bis der eingestellte niedrige Schwellenwert erreicht ist und die Anzeige-LED leuchtet.

Diese Funktion macht die Schaltung sehr gut für viele batteriebetriebene Niederspannungssysteme wie Radios, Uhren, Timer, Alarme, Fernbedienungen usw. geeignet.

Der Hauptgrund für vorzeitige Zellschäden bei Nickel-Cadmium-Batterien ist ihr interner Kurzschluss, der dadurch entsteht, dass die Batterie während des Betriebs viel zu tief entladen wird.

Daher muss jedes elektronische Gerät, das Ni-Cd-Zellen verwendet, eine Anzeige für niedrigen Batteriestand enthalten, die den Benutzer zum Aufladen auslösen und warnen kann, lange bevor die „kritische“ Spannung des Akkus erreicht ist.

Obwohl Sie viele Arten von finden werden Lademonitore Der in diesem Artikel erläuterte Lambda-Dioden-Monitor ist möglicherweise eine ausgefeiltere Option als alle anderen verfügbaren Batteriemonitore.

Besser als andere Anzeigesysteme für niedrigen Batteriestand

Die meisten Batteriestandsanzeigen Arbeiten Sie mit BJTs zusammen, um den LED-Antriebsstrom oder eine Zähleranzeige umzuschalten. Der Nachteil bei solchen Konstruktionen besteht darin, dass die Schaltung die Batterie kontinuierlich entlädt, selbst wenn sich die LED im ausgeschalteten Zustand befindet.

In Stromkreisen mit geringer Leistung ist diese Art von Batterieverbrauch Dies kann die Sicherungszeit des Akkus erheblich beeinträchtigen und verkürzen.

Das beste Mittel, um dies zu lösen, ist die Verwendung einer Schaltung, die absolut keine verbraucht Strom aus der Batterie , solange die Versorgungsspannung höher ist als das kritische Potential der Batterie.

Dies ist genau das, was der Lambda-Dioden-basierte Low-Battery-Monitor ausführt.

Es verfügt auch über eine einstellbare Triggerschwelle über einen Spannungsbereich von 8 bis 20 V und kann recht billig gebaut werden.

Ni-Cd-Lade- / Entladungscharakteristik

Das Klemmenspannung aller Batterien variiert je nach Ladezustand. Diese Eigenschaft dieser Beziehung kann für verschiedene Batterien unterschiedlich sein.

“die Art des Stroms in Ihrem Zuhause ist meistens ”

Zum Beispiel mit Blei-Säure-Batterien finden wir praktisch einen sehr linearen Abfall ihrer Ausgangsspannung, wenn die Zellen entladen werden. Dieses Verhalten ist typischerweise auch für Trockenzellen gleich.

Bei Ni-Cd-Batterien ist der Spannungsabfall beim Entladen jedoch nicht sehr linear. Eine vollständig geladene Ni-Cd-Zelle kann eine Ausgangsspannung von ungefähr 1,25 Volt aufweisen.

Dieses Niveau wird ziemlich konstant gehalten, bis es so gut wie vollständig entladen ist. Zu diesem Zeitpunkt fällt die Zellenspannung schnell auf ungefähr 1,0 bis 1,1 Volt oder 1,05 V ab.

Eine genaue Spannungsüberwachungsschaltung Die Einstellung zur Aktivierung bei diesem „kritischen“ Spannungspegel kann bei der Ermittlung des Ladezustands des Ni-Cd-Akkus äußerst hilfreich sein.

Eine Achtzelle Ni-Cd-Akku könnte beispielsweise ein voll aufgeladenes Ausgangspotential von 10,0 Volt haben. Wenn es fast vollständig entladen ist, kann die Batterie eine Leistung von 8,4 Volt haben.

Funktionsweise der Lambda-Dioden-Batterieanzeige

Die in der folgenden Abbildung gezeigte Lambda-Dioden-Überwachungsbatterie für niedrigen Batteriestand ist so eingestellt, dass sie bei 8,4 Volt aktiviert wird. Dadurch können wir ein effektives SoC-Überwachungssystem (State of Charge) für eine Ni-Cd-Batterie erzielen.

Das Lambda-Diode Die in der gestrichelten Box dargestellte Darstellung besteht aus einem Paar n- und p-Kanal-FETs.

Denken Sie daran, dass es auf dem Markt keine fertige Lambda-Diode gibt.

Praktisch wird eine Lambda-Diode durch Verbinden von zwei FETs mit geringer Leistung aufgebaut und mit nur zwei Anschlüssen betrieben, die mit 'Anode' (A) und 'Kathode' (K) gekennzeichnet sind.

“wie funktioniert ein lvdt ”

Wenn sich die Vorspannung über dieser Lambda-Diode im Abschaltmodus befindet, wird auch der Transistor Q3 ausgeschaltet, wodurch wiederum die LED1 ausgeschaltet bleibt.

Wenn die Batteriespannung zu fallen beginnt, erreicht sie einen Punkt, an dem die Lambda-Diode plötzlich vorgespannt wird und leitet.

Diese Situation spannt Q3 sofort in eine Leitung vor, die die LED einschaltet und den Benutzer über die LED informiert Batteriestand . (Die Arbeitseigenschaften der Lambda-Diode sind unten zu sehen).

Der Potentialpegel, der die Lambda-Diode in die Leitung vorspannt, ist durch die vollständig einstellbar Potentiometer R1.

Der Widerstand R2 ist wie ein Strombegrenzer zum Schutz von LED1 verdrahtet. Der Wert davon Strombegrenzungswiderstände kann unter Verwendung des Ohmschen Gesetzes berechnet werden (R2 = E / I, wobei R2 in Ohm ist, E die Ni-Cd-Batteriepotentialschwelle darstellt, bei der die LED1 nur leuchtet, und ich sollte durch den maximalen sicheren Stromwert für die LED ersetzt werden.

Konstruktionsdetails

Der oben erläuterte Batterielademonitor für Lambda-Dioden ist recht kompakt, um in dem Getriebe untergebracht zu werden, in dem ein Ni-Cd-Batteriepack als Stromquelle verwendet wird.

Darüber hinaus könnte es extern als Anzeigegerät für niedrige Batterien konstruiert und angewendet und in einer kleinen Box eingeschlossen werden. In beiden Fällen kann eine Leiterplatte wie unten gezeigt verwendet werden.

Der JFET-Typ zum Aufbau der Lambda-Diode ist eigentlich nicht kritisch. Nahezu alle Konfigurationen mit n- und p-Kanal-FETs sollten zusammen mit den in der Teileliste angegebenen Konfigurationen eine gute Leistung erbringen.

Bei Bedarf können Sie die LED1 durch ein Relais mit geringer Leistung ersetzen, um das Trennen des Ni-Cad-Akkus von der Last zu ermöglichen, sobald der Spannungspegel unter den kritischen unteren Schwellenwert fällt. Diese spezielle Anordnung schützt den Akku automatisch vor Polaritätsumkehr, während er entladen wird.