Цепь индикатора низкого заряда батареи с использованием только двух транзисторов

В следующем посте описана простая схема индикатора низкого заряда батареи с использованием всего двух недорогих NPN-транзисторов. Главная особенность этой схемы - очень низкое энергопотребление в режиме ожидания.

Концепция схемы

До сих пор мы видели, как сделать схемы индикатора низкого заряда батареи, используя 741 IC и 555 IC , которые, несомненно, обладают выдающейся способностью обнаруживать и указывать пороговые значения низкого напряжения батареи.

Однако в следующем посте описана еще одна подобная схема, которая намного дешевле и использует всего пару NPN-транзисторов для получения необходимых индикаторов низкого заряда батареи.

Преимущество транзистора перед IC

Основным преимуществом предложенной схемы индикатора разряда батареи с двумя транзисторами является очень низкое потребление тока по сравнению с аналогами на ИС, которые потребляют относительно более высокие токи.

IC 555 будет потреблять около 5 мА, IC741 - около 3 мА, в то время как нынешняя схема будет потреблять ток около 1,5 мА.

Таким образом, настоящая схема становится более эффективной, особенно в тех случаях, когда потребление тока в режиме ожидания становится проблемой, например, предположим, в устройствах, которые зависят от источников питания от слаботочных батарей, таких как батарея PP3 на 9 В.

Цепь может работать при 1,5 В

Еще одним преимуществом этой схемы является ее способность работать даже при напряжении около 1,5 В, что дает ей явное преимущество перед схемами на основе IC.

Как показано на следующей принципиальной схеме, два транзистора сконфигурированы как датчик напряжения и инвертор.

Первый транзистор слева определяет уровень порогового напряжения в соответствии с настройкой предустановки 47K. Пока этот транзистор является проводящим, второй транзистор справа остается выключенным, при этом светодиод остается выключенным.

Как только напряжение батареи упадет ниже установленного порогового уровня, левый транзистор больше не сможет проводить.

Эта ситуация мгновенно запускает правый транзистор, включая светодиод.

Светодиод включается и обеспечивает необходимую индикацию предупреждения о низком заряде батареи.

Принципиальная электрическая схема

Видео демонстрация:

Вышеупомянутая схема была успешно построена и установлена ​​г-ном Алланом в его блок детектора паранормального истощения . В следующем видео представлены результаты внедрения:

Модернизация вышеуказанной транзисторной схемы низкого заряда батареи в схему отключения низкого заряда батареи

Ссылаясь на приведенную выше диаграмму, индикатор низкого заряда батареи образован двумя транзисторами NPN, в то время как дополнительный BC557 и реле используются для отключения батареи от нагрузки, когда она достигает нижнего порога, в этом состоянии реле подключает батарею к доступному зарядному входу.

Однако, когда батарея находится в нормальном состоянии, реле соединяет батарею с нагрузкой и позволяет нагрузке работать от батареи.

Добавление гистерезиса

Одним из недостатков вышеупомянутой конструкции может быть дребезжание реле на пороговых уровнях напряжения из-за падения напряжения батареи сразу во время процесса переключения реле.

Этого можно избежать, добавив 100 мкФ к основанию среднего BC547. Тем не менее, это все равно не остановит реле от постоянного включения / выключения при низком пороге переключения батареи.

Чтобы исправить это, потребуется ввести эффект гистерезиса, который может быть реализован с помощью резистора обратной связи между коллектором BC557 и средним транзистором BC547.

Модифицированный дизайн для реализации вышеуказанного условия можно увидеть на следующей диаграмме:

Два резистора, один на базе BC547, а другой на коллекторе BC557, определяют другой порог переключения реле, то есть порог отключения полного заряда батареи. Здесь значения выбираются произвольно, для получения точных результатов эти значения необходимо будет оптимизировать методом проб и ошибок.