2 elemendiga NiMH aku kaitselülitus (ed): 8 sammu (koos piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:50

Kui siia tulite, teate ilmselt, miks. Kui soovite näha vaid kiiret lahendust, siis liikuge kohe edasi sammu 4 juurde, mis kirjeldab vooluringi, mida ma ise kasutasin. Aga kui te pole päris kindel, kas soovite seda lahendust või midagi muud, olete taustal uudishimulik või naudite lihtsalt minu katse- ja eksimisreisi huvitavate kohtade külastamist, siin on üksikasjalik versioon:

Probleem

Teil on mõni elektroonikaprojekt, mida soovite laetavate akude abil toita. LiPo on akutehnoloogia, kuid liitiumpatareid toovad siiski kaasa halbu harjumusi, näiteks ei ole supermarketis valmis standardvormi, vajavad spetsiaalseid laadijaid (üks iga vormiteguri kohta) ja käituvad nagu tõelised draamakuningannad, kui neid väärkoheldakse., ja värki). Seevastu NiMH laetavad akud on saadaval standardvormides AA -st kuni AAA -ni ja mis tahes, mis tähendab, et saate kasutada oma digikaamera, taskulambi, mänguasja RC -auto ja diy -elektroonika jaoks samu patareisid. Tegelikult on sul neid ilmselt igal juhul hunnikus. Nad on ka palju vähem tuntud probleemide tekitamise pärast, välja arvatud üks asi, mis neile tõesti ei meeldi, on "sügav tühjendamine".

See probleem muutub palju tõsisemaks, kui kasutate sisendpinge suurendamiseks "kiirendatud buck -muundurit" - öelge arduino toiteks 5 V -le. Kuigi teie RC -auto liigub akude tühjenemise ajal üha aeglasemalt, püüab buck -muundur kõvasti hoida väljundpinget konstantsena isegi siis, kui sisendpinge väheneb, ja nii võite viimased elektronid akust välja imeda, ilma nähtavate probleemide märkideta.

Niisiis, millal peate tühjendamise lõpetama?

Täislaetud NiMH -elemendi tüüpiline pinge on umbes 1,3 V (kuni 1,4 V). Enamiku töötsükli jooksul tarnib see umbes 1,2 V (nimipinge), langedes aeglaselt. Tühjenemise lähedal muutub pingelangus üsna järsuks. Tavaliselt levinud soovitus on lõpetada tühjenemine kuskil 0,8 V ja 1 V vahel, kusjuures enamus laengust on niikuinii ära kasutatud (kuna paljud tegurid mõjutavad täpseid numbreid - ma ei lähe rohkem üksikasjadesse).

Kui aga soovite tõepoolest piire ületada, on olukord, mille suhtes peaksite olema ettevaatlik, tühjendama aku alla 0 V, mille tagajärjel saab see tõsiseid kahjustusi (Hoiatus: pidage meeles, et ma räägin siin NiMH -rakkudest; LiPos permanent) kahju algab palju varem!). Kuidas see üldse juhtuda saab? Kui teil on mitu NiMH -elementi järjest, võib üks patareidest olla oma nimipinge lähedal, teine aga juba tühjenenud. Nüüd jätkab hea elemendi pinge voolu läbi teie ahela - ja läbi tühja elemendi, tühjendades selle alla 0 V. Sellesse olukorda on kergem sattuda, kui esmapilgul võib tunduda: pidage meeles, et pingelangus muutub tühjenemistsükli lõpus palju järsemaks. Seega võivad isegi mõned suhteliselt väikesed esialgsed erinevused teie rakkude vahel põhjustada pärast tühjenemist väga erinevaid järelejäänud pingeid. Nüüd muutub see probleem üha selgemaks, seda rohkem rakke järjestikku panete. Kahe siin käsitletava elemendi puhul oleks meil siiski suhteliselt ohutu tühjendada kogupingele umbes 1,3 V, mis vastaks ühele akule 0 V juures ja teisele halvimal juhul 1,3 V pingele. Nii madalale pole aga mõtet minna (ja nagu näeme, oleks seda isegi raske saavutada). Ülemise piirina näib aga peatumine kõikjal üle 2 V raiskav (kuigi AFAIU, vastupidiselt NiCd akudele, ei põhjusta sagedane osaline tühjenemine NiMH akudele probleemi). Enamik minu esitatud ahelaid on suunatud veidi alla selle, umbes 1,8 V-ni.

Miks mitte kasutada lihtsalt iseseisevat lahendust?

Sest seda ei paista olevat! Suuremate rakkude arvu jaoks on palju lahendusi. Kolme NiMH -elemendi juures võiksite hakata kasutama tavalisi LiPo -kaitselülitusi ja üle selle muutuvad teie valikud ainult laiemaks. Aga madalpinge katkestus 2V juures või alla selle? Mina näiteks ei suutnud seda leida.

Mida ma kavatsen esitada

Ärge kartke, ma esitan teile mitte ühe, vaid neli suhteliselt lihtsat vooluahelat, et seda saavutada (üks selle juhendi iga sammu kohta), ja ma arutan neid üksikasjalikult, nii et teate kuidas ja miks neid muuta, kui tunnete vajadust. Noh, ausalt öeldes ei soovita ma kasutada oma esimest vooluringi, mille ma lihtsalt lisan, et illustreerida põhiideed. Ahelad 2 ja 3 töötavad, kuid nõuavad mõnevõrra rohkem komponente kui ahel 4, mida ma ise kasutasin. Jällegi, kui olete teooriast tüdinenud, jätkake lihtsalt 4. sammuga.

Samm: põhiidee (see skeem pole soovitatav!)

Alustame ülaltoodud põhiahelaga. Ma ei soovita seda kasutada ja arutame hiljem, miks, kuid see sobib suurepäraselt põhiideede illustreerimiseks ja põhielementide arutamiseks, mida leiate ka parematest vooluringidest, allpool selles juhendis. BTW, saate seda vooluringi vaadata ka täielikus simulatsioonis suurepärases online simulaatoris, mille autorid on Paul Falstad ja Iain Sharp. Üks väheseid, mis ei nõua töö salvestamiseks ja jagamiseks registreerimist. Ärge muretsege allservas olevate ulatusjoonte pärast, kuid ma selgitan neid selle "sammu" lõpus.

Okei, selleks, et kaitsta oma akusid liiga suure tühjenemise eest, vajate a) viisi koormuse lahtiühendamiseks ja b) viisi, kuidas tuvastada, millal on aeg seda teha, st kui pinge on liiga kaugele langenud.

Kuidas koormust sisse ja välja lülitada (T1, R1)?

Alustades esimesest, on kõige ilmsem lahendus transistori (T1) kasutamine. Aga millist tüüpi valida? Selle transistori olulised omadused on järgmised:

1. See peaks teie rakenduse jaoks piisavalt voolu taluma. Kui soovite üldist kaitset, soovite tõenäoliselt toetada vähemalt 500 mA ja rohkem.
2. See peaks sisselülitamisel tagama väga väikese takistuse, et mitte varastada liiga palju pinget / energiat teie niigi madalast toitepingest.
3. See peaks olema lülitatav teie olemasoleva pingega, st midagi veidi alla 2 V.

Ülaltoodud punkt 3 näib soovitavat BJT ("klassikalist") transistorit, kuid sellega on seotud lihtne dilemma: kui koormus pannakse emitteri poolele, nii et baasvool on koormuse jaoks saadaval, saate tõhusalt alandada olemasolevat pinget "Base-Emitter pingelanguse" abil. Tavaliselt on see umbes 0,6 V. 2V koguvarust rääkides keelavalt palju. Seevastu, kui asetate koorma kollektoripoolsele küljele, raiskate "kõik", mis voolab läbi aluse. Enamikul kasutusjuhtudel pole see eriline probleem, kuna baasvool on suurusjärgus 100. kogujavoolust (sõltuvalt transistori tüübist). Kuid tundmatut või muutuvat koormust kavandades tähendab see 1% oodatava maksimaalse koormuse jäädavat raiskamist. Mitte nii suurepärane.

Seega, kui arvestada MOSFET -transistoreid, paistavad need silma eespool punktides 1 ja 2, kuid enamiku tüüpide täielikuks sisselülitamiseks on vaja tunduvalt rohkem kui 2 V väravapinget. Pange tähele, et "lävipingest" (V-GS- (th)) veidi alla 2 V ei piisa. Soovite, et transistor oleks 2 V juures sisse lülitatud piirkonnas. Õnneks on saadaval mõned sobivad tüübid, madalaima väravapingega, mida tavaliselt leidub P-kanaliga MOSFETides (PNP-transistori FET-ekvivalent). Ja ikkagi on teie tüüpide valik rangelt piiratud ja mul on kahju, et pean teile seda jagama, ainsad sobivad tüübid, mida ma leidsin, on kõik SMD pakendatud. Selle šoki lahendamiseks vaadake IRLML6401 andmelehte ja öelge, et need andmed ei avalda teile muljet! IRLML6401 on ka tüüp, mis on selle kirjutamise ajal väga laialdaselt saadaval ja ei tohiks teid tagasi lükata rohkem kui umbes 20 senti tükk (vähem mahu või Hiinast ostes). Nii et võite kindlasti endale lubada mõne sellise praadimise - kuigi kõik minu omad jäid ellu vaatamata sellele, et olen SMD jootmise algaja. Värava 1,8 V juures on selle takistus 0,125 oomi. Piisavalt hea, et sõita suurusjärgus 500mA, ilma ülekuumenemiseta (ja kõrgem, sobiva jahutusradiaatoriga).

Olgu, nii et IRLML6401 on see, mida me selles ja kõigis järgmistes ahelates T1 jaoks kasutame. R1 on lihtsalt selleks, et vaikimisi tõsta värava pinget (vastab lahti ühendatud koormusele; pidage meeles, et see on P -kanali FET).

Mida me veel vajame?

Kuidas tuvastada aku madalat pinget?

Enamasti määratletud pinge katkestuse saavutamiseks kasutame punast LED -i valesti - suhteliselt terava pingeallikana umbes 1,4 V. Kui teil oleks sobiva pingega Zeneri diood, oleks see palju parem, kuid näib, et LED annab siiski stabiilsema pinge võrdluse kui kaks tavalist räni dioodi järjestikku. R2 ja R3 aitavad a) piirata LED -i läbivat voolu (pange tähele, et me ei taha tajutavat valgust toota) ja b) alandada pinget T2 aluses natuke kaugemale. Mõnevõrra reguleeritava katkestuspinge jaoks võite asendada R2 ja R3 potentsiomeetriga. Nüüd, kui pinge, mis saabub T2 baasi, on umbes 0,5 V või kõrgem (piisav, et ületada baasheitja pingelangus T2), hakkab T2 juhtima, tõmmates T1 värava madalale ja ühendades sellega koormuse. BTW, T2 võib pidada teie aiasordiks: ükskõik milline väike signaali NPN -transistor juhtub teie tööriistakastis viibima, kuigi eelistatav on kõrge võimendus (hFe).

Teil võib tekkida küsimus, miks me üldse T2 vajame, ja ärge lihtsalt ühendage oma ajutist pingeviidet maa ja T1 värava tihvti vahele. Selle põhjus on üsna oluline: me tahame võimalikult kiiret sisse- ja väljalülitamist, sest me tahame vältida, et T1 oleks pikema aja jooksul pooleldi sisse lülitatud. Pooleldi sisse lülitatud T1 toimib takistina, mis tähendab, et pinge langeb allika ja äravoolu vahel, kuid vool ikkagi voolab ja see tähendab, et T1 kuumeneb. Kui palju see soojeneb, sõltub koormuse takistusest. Kui see on näiteks 200 oomi, siis 2 V juures voolab 10 mA, samal ajal kui T1 on täielikult sisse lülitatud. Nüüd on halvim olukord, kus T1 takistus vastab nendele 200 oomi, mis tähendab, et 1 V langeb üle T1, vool langeb 5 mA -ni ja 5 mW võimsus tuleb hajutada. Piisavalt õiglane. Kuid 2 oomi koormuse korral peab T1 hajutama 500 mW ja seda on nii väikese seadme jaoks palju. (See on tegelikult IRLML6401 spetsifikatsioonides, kuid ainult sobiva jahutusradiaatoriga ja edu selle kavandamisel). Selles kontekstis pidage meeles, et kui esmase koormusena on ühendatud kõrgendatud pingemuundur, suurendab see sisendvoolu vastuseks langevale sisendpingele, korrutades seega meie termilised hädad.

Võtke koju sõnum: soovime, et üleminek sisse- ja väljalülitamise vahel oleks võimalikult terav. See on T2 eesmärk: muuta üleminek teravamaks. Aga kas T2 on piisavalt hea?

Miks see vooluring seda ei lõika

Vaatame vooluringi 1 simulatsiooni allosas näidatud ostsilloskoobi jooni. Võib -olla märkisite, et panin meie patareide asemele kolmnurksegeneraatori vahemikus 0–2,8 V. See on lihtsalt mugav viis kujutada, mis juhtub, kui aku pinge (ülemine roheline joon) muutub. Nagu näitab kollane joon, ei voola praktiliselt voolu, kui pinge on alla 1,9 V. Hea. Üleminekuala umbes 1,93 V ja 1,9 V vahel tundub esmapilgul järsk, kuid arvestades, et me räägime aeglaselt tühjenevast akust, vastavad need.3 V siiski palju aega, mis kulub üleminekuperioodil täielikult sisse ja välja lülitatud oleku vahel. (Roheline joon allosas näitab pinget T1 väravas).

Selle vooluahela juures on aga veelgi hullem see, et pärast katkestamist lükkab isegi väike aku pinge taastumine vooluahela pooleldi sisse. Arvestades, et aku pinge kipub koormuse katkestamisel veidi taastuma, tähendab see, et meie vooluahel jääb pikka aega ülemineku olekusse (selle aja jooksul jääb ka koormusahel pooleldi katki) näiteks Arduino läbi sadade taaskäivitustsüklite).

Teiseks koju toomise teade: me ei taha, et laadimine liiga kiiresti uuesti ühendataks, kui aku taastub.

Liigume selle sammu saavutamiseks teise sammu juurde.

2. samm: hüstereeside lisamine

Kuna see on vooluring, võiksite tegelikult ehitada, annan nende osade nimekirja, mis skeemilt ei ilmne:

• T1: IRLML6401. Vt "1. samm" aruteluks, miks.
• T2: mis tahes tavaline väikese signaali NPN -transistor. Selle vooluahela testimisel kasutasin BC547. Kõik tavalised tüübid nagu 2N2222, 2N3904 peaksid sama hästi toimima.
• T3: mis tahes tavaline väikese signaali PNP transistor. Kasutasin BC327 (BC548 polnud). Jällegi kasutage seda tüüpi, mis on teile kõige mugavam.
• C1: Tüüp pole tegelikult oluline, odav keraamika sobib.
• LED on tavaline punane 5 mm tüüp. Värv on oluline, kuigi valgusdiood ei sütti kunagi nähtavalt: eesmärk on konkreetse pinge langetamine. Kui teil on Zeneri diood vahemikus 1 V kuni 1,4 V Zeneri pinge, kasutage selle asemel (ühendatud vastupidise polaarsusega).
• R2 ja R3 võib asendada 100k potentsiomeetriga, et katkestuspinget peenhäälestada.
• "Lamp" tähistab lihtsalt teie koormust.
• Takisti väärtused saab võtta skemaatiliselt. Täpsed väärtused pole aga tegelikult olulised. Takistid ei pea olema täpsed ega märkimisväärse võimsusega.

Mis on selle vooluahela eelis ahela 1 ees?

Vaadake skeemi all olevaid ulatusjooni (või käivitage simulatsioon ise). Jällegi vastab ülemine roheline joon aku pingele (siin on mugavuse huvides võetud kolmnurgageneraator). Kollane joon vastab voolavale voolule. Alumine roheline joon näitab pinget T1 väravas.

Võrreldes seda ahela 1 ulatusejoontega, märkate, et sisse- ja väljalülitamine on palju teravam. See on eriti ilmne, kui vaadata T1 värava pinget allosas. Selle saavutamiseks oli äsja lisatud T3 kaudu T2 -le positiivse tagasiside ahela lisamine. Kuid on veel üks oluline erinevus (kuigi selle avastamiseks vajate kotkasilmi): Kuigi uus vooluahel katkestab koormuse umbes 1,88 V, ei ühenda see koormust (uuesti) enne, kui pinge tõuseb üle 1,94 V. See omadus nimega "hüsterees" on lisatud tagasisideahela teine kõrvalsaadus. Kuigi T3 on sisse lülitatud, annab see T2 alusele täiendava positiivse nihke, vähendades seeläbi piirväärtust. Kuigi T3 on juba välja lülitatud, ei alandata uuesti sisselülitamise künnist samamoodi. Praktiline tagajärg on see, et vooluahel ei muutu sisse- ja väljalülitamise vahel, kuna aku pinge langeb (kui koormus on ühendatud), siis taastub nii kergelt (kui koormus on lahti ühendatud), siis langeb… Hea! Täpset hüstereesi kogust kontrollib R4, madalamad väärtused annavad suurema vahe sisse- ja väljalülituslävede vahele.

BTW, selle vooluahela energiatarve väljalülitatuna on umbes 3 mikroAmp (tunduvalt alla isetühjenemise kiiruse) ja üldkulud sisselülitatuna on umbes 30 mikroAmp.

Milles siis C1 seisneb?

Noh, C1 on täiesti valikuline, kuid ma olen selle idee üle siiski üsna uhke: mis juhtub, kui lülitate patareid käsitsi välja, kui need on peaaegu tühjad, näiteks 1,92 V juures? Nende uuesti ühendamisel ei oleks nad piisavalt tugevad, et vooluringi uuesti aktiveerida, kuigi need oleksid jooksva vooluringi ajal veel mõneks ajaks head. C1 hoolitseb selle eest: kui pinge tõuseb äkki (patareid uuesti ühendades), voolab C1 -st pisike vool (mööda LED -i) ja lülitub lühikese aja jooksul sisse. Kui ühendatud pinge ületab katkestusläve, hoiab tagasiside silmus seda üleval. Kui see on alla piirväärtuse, lülitub vooluring uuesti kiiresti välja.

Ekskursioon: miks mitte kasutada MAX713L madalpinge tuvastamiseks?

Võite küsida, kas seda palju osi on tõesti vaja. Kas pole midagi valmis? MAX813L tundus mulle hea vaste. See on üsna odav ja oleks pidanud olema piisavalt hea, et asendada vähemalt T2, T3, LED ja R1. Kuid nagu ma raskel viisil teada sain, on MAX813L -i "PFI" tihvtil (elektrikatkestuse tuvastamise sisend) üsna väike takistus. Kui ma kasutaksin PFI toiteks pingejaoturit, mis ületab 1k, hakkaks üleminek "PFO" sisse- ja väljalülitamise vahel venima üle mitukümmend volti. Noh, 1k vastab katkestamisel 2mA püsivoolule - liiga palju ja peaaegu tuhat korda rohkem kui see vooluahel vajab. Lisaks sellele, et PFO-tihvt ei liigu maa ja kogu toitepingevahemiku vahel, peame väikese võimsusvõimsusega transistori (T1) juhtimiseks vajaliku pearuumi korral sisestama ka täiendava NPN-transistori.

3. samm: variatsioonid

Positiivse tagasiside ahela teemal, mille tutvustasime etapis 2 / ahel 2., on võimalik teha palju variatsioone. Siin esitatu erineb eelmisest selle poolest, et kui see on välja lülitatud, ei aktiveeru see uuesti suureneva aku pinge korral. Pigem, kui katkestuslävi on saavutatud, peate selle uuesti käivitamiseks (patareid vahetama ja) valikulist vajutusnuppu (S2) vajutama. Hea mõõtmise jaoks lisasin ahela käsitsi väljalülitamiseks teise nupu. Väike lünk ulatuse ridades näitab, kas ma lülitasin ahela näitamise eesmärgil sisse, välja ja sisse. Madalpinge katkestamine toimub loomulikult automaatselt. Lihtsalt proovige seda simulatsioonis, kui ma ei tee selle kirjeldamisel head tööd.

Selle variatsiooni eelised seisnevad selles, et see tagab seni vaadeldud vooluahelate teravaima katkestuse (täpselt 1,82 V simulatsioonis; praktikas sõltub katkestuspunkti tase kasutatavatest osadest ja võib varieeruda sõltuvalt temperatuurist või muudest teguritest, kuid see on väga terav). See vähendab ka voolutarbimist väikese 18nA -ni.

Tehniliselt oli trikk selle saavutamiseks pinge võrdlusvõrgu (LED, R2 ja R3) teisaldamine akuga otseühenduselt ühendamisele pärast T2, nii et see lülitatakse koos T2 -ga välja. See aitab järsu katkestuspunkti puhul, sest kui T2 hakkab pisikest aega välja lülituma, hakkab ka võrdlusvõrgule kättesaadav pinge langema, põhjustades kiire tagasisideahela täielikult sisselülitamisest kuni täieliku väljalülitamiseni.

Nuppudest vabanemine (kui soovite)

Muidugi, kui teile ei meeldi nuppude vajutamine, võtke need lihtsalt välja, kuid ühendage 1 nF kondensaator ja 10 M oomi takisti (täpne väärtus ei loe, kuid peab olema vähemalt kolm või neli korda suurem kui R1) paralleelselt T1 väravast maapinnale (kus oli S2). Nüüd, kui sisestate värskeid patareisid, tõmmatakse T1 värav korraks madalale (kuni C1 on laetud) ja lülitub lülitus automaatselt sisse.

Osade nimekiri

Kuna see on veel üks vooluahel, mida võiksite tegelikult ehitada: osad on täpselt samad, mida kasutati vooluahelas 2 (välja arvatud erinevate takisti väärtuste puhul, nagu on näidatud skeemil). Oluline on see, et T1 on endiselt IRLML6401, samas kui T2 ja T3 on vastavalt üldised väikese signaali NPN- ja PNP -transistorid.

4. samm: lihtsustamine

Ringid 2 ja 3 on täiesti korras, kui te minult küsite, aga ma mõtlesin, kas ma saaksin vähemate osadega hakkama. Kontseptuaalselt vajab ahelaid 2 ja 3 juhtiv tagasisideahel ainult kahte transistorit (nendes T2 ja T3), kuid neil on ka koormuse juhtimiseks eraldi T1. Kas T1 saab kasutada tagasisideahela osana?

Jah, mõne huvitava tähendusega: isegi kui see on sisse lülitatud, on T1 -l madal, kuid mitte nulltakistus. Seetõttu langeb pinge üle T1, suuremate voolude korral rohkem. Kui T2 alus on pärast T1 ühendatud, mõjutab see pingelangus vooluahela tööd. Esiteks tähendavad suuremad koormused suuremat katkestuspinget. Simulatsiooni kohaselt (MÄRKUS: lihtsamaks testimiseks vahetasin siin C1 nupu vastu), 4-oomise koormuse korral on katkestus 1,95 V, 8 oomi 1,8 V juures, 32 oomi 1,66 V juures ja 1 kΩ juures 1,58 V juures. Peale selle ei muuda see palju. (Tegeliku elu väärtused erinevad simulaatorist sõltuvalt teie T1 proovist, muster on sarnane). Kõik need piirangud on ohutud piirides (vt sissejuhatust), kuid tõsi, see pole ideaalne. NiMH-akud (ja eriti vananevad) näitavad kiiremat tühjenemist ja pinge langust ning ideaaljuhul peaks kõrge tühjenemise korral olema pinge katkestus väiksem, mitte kõrgem. Kuid samamoodi tagab see ahel tõhusa lühisekaitse.

Hoolikad lugejad on samuti märkinud, et ulatusjoontel näidatud väljalõige tundub isegi vooluahelaga 1 võrreldes väga madal. Siiski ei tasu muretseda. On tõsi, et vooluahela täielik väljalülitamine võtab aega umbes 1/10 sekundit, kuid pingepunkt, kus väljalülitus toimub, on endiselt rangelt määratletud (simulatsioonis peate vahetama alalisvoolu allikas, selle nägemiseks kolmnurgageneraatori asemel). Ajaomadused on tingitud C1-st ja soovitud: see kaitseb enneaegse isesulgumise eest, kui koormus (mõelge: astmemuundur) tõmbab lühikese voolu, mitte enamasti püsiva voolu. BTW, C1 (ja R3, C1 tühjendamiseks vajalik takisti) teine eesmärk on vooluahela automaatne taaskäivitamine iga kord, kui aku lahti ühendatakse/uuesti ühendatakse.

Osade nimekiri

Nõutavad osad on jällegi samad, mis eelmistel ahelatel. Eriti:

• T1 on IRLML6401 - alternatiivide (puudumise) arutamiseks vt 1. sammu
• T2 on mis tahes üldine väike signaal NPN
• C1 on odav keraamika
• Takistid on samuti odavad. Ei ole vaja täpsust ega võimsustaluvust ning skeemil toodud väärtused on enamasti ligikaudsed. Ärge muretsege sarnaste väärtuste vahetamise pärast.

Milline vooluring on minu jaoks parim?

Jällegi soovitan ringraja 1 ehitamisest loobuda. Ringraja 2 ja 3 vahel kaldun viimase poole. Kui aga ootate aku pinge suuremaid kõikumisi (nt patareide jahtumise tõttu), võite eelistada hüstereesil põhinevat automaatset taaskäivitamist, mitte vooluahela käsitsi taaskäivitamist. Vooluahel 4 on kena selle poolest, et see kasutab vähem osi ja pakub kaitset lühise eest, kuid kui olete mures väga kindla pingega väljalülitamise pärast, pole see ahel teie jaoks.

Järgmistes sammudes juhendan teid ringraja 4 ehitamisel. Kui ehitate mõne muu ahela, kaaluge mõne foto jagamist.

5. samm: alustame ehitamist (ring 4)

Olgu, nii et me ehitame vooluringi 4. Lisaks eelmises etapis loetletud elektroonilistele osadele on teil vaja:

• Kahe elemendiga akuhoidja (minu oma oli jõulukaunistusest eemaldatud AA hoidik)
• Mingi perfboard
• Korralik pintsett IRLML6401 käsitsemiseks
• (Väike) külglõikur
• Jootekolb ja jootetraat

Ettevalmistused

Minu akuhoidjaga on kaasas lüliti ja - mugavalt - natuke tühja pearuumi, mis tundub meie vooluahela paigutamiseks ideaalne. Seal on tihvt (valikulise) kruvi hoidmiseks ja ma lõikasin selle külglõikuri abil välja. kontaktid ja kaablid olid lihtsalt lõdvalt sisestatud. Eemaldasin need hõlbustamiseks, lõikasin juhtmed lahti ja eemaldasin otstest isolatsiooni.

Seejärel paigutasin elektroonilised osad lõdvalt lauale, et teada saada, kui palju need kohad võtavad. Ligikaudu alumine rida lihvitakse, keskmine rida hoiab pinge tuvastamise elemente ja ülemine rida on ühendatud T1 väravaga. Pidin osad üsna tihedalt kokku pakkima, et kõik vajalikku ruumi ära mahuks. IRLML6401 pole veel paigutatud. Pinouti tõttu peab see jääma parvlaua põhja. (TÄHELEPANU, et ma paigutasin T2 - BC547 - kogemata valesti! Ärge järgige seda pimesi, kontrollige veel kord kasutatava transistori pistikut - need on kõik erinevad.) Järgmisena kasutasin külgmist lõikurit laud vajalikus suuruses.

6. samm: jootmine - kõigepealt raske osa

Eemaldage enamik komponente, kuid sisestage üks R1 juhe koos aku positiivse juhtmega (minu puhul akulülitist) keskreale otse ühele küljele. Jootke ainult see üks auk, ärge veel tihvte klammerdage. Teine R1 tihvt läheb alumisele reale (nagu altpoolt vaadates), üks hoidke vasakul. Kinnitage laud horisontaalselt, alumine pool üles.

Ok, järgmine IRLML6401. Lisaks sellele, et see osa on väike, on see tundlik ka elektrostaatilise tühjenemise suhtes. Enamasti ei juhtu midagi halba, isegi kui käsitlete osa ilma ettevaatusabinõudeta. Kuid on tõeline võimalus, et kahjustate või hävitate seda isegi märkamata, seega proovige olla ettevaatlik. Esiteks proovige selle tegemise ajal mitte kanda plasti ega villa. Samuti, kui teil pole antistaatilist käepaela, on nüüd õige aeg puudutada midagi maandatud (näiteks radiaatorit või mõnda torustikku) nii käega kui ka jootekolviga. Nüüd haarake pintsettidega ettevaatlikult IRLML6401 ja liigutage see oma lõpliku koha lähedale, nagu fotol näidatud. "S" tihvt peaks olema joodetud R1 tihvti kõrval, teised tihvtid peaksid olema kahel teisel augul, nagu näidatud.

Võta aega! Siin on viga pigem täpsuse kui kiiruse poolel. Kui olete paigutusega rahul, sulatage joodis uuesti R1 juures, liigutades samal ajal pintsettidega ettevaatlikult IRLML6401 selle poole, nii et "S" tihvt joodetakse. Kontrollige hoolikalt, kas IRLML6401 on nüüd fikseeritud ja kas see on kinnitatud õigesse kohta (ka: tasapinnal). Kui te pole paigutusega täiesti rahul, sulatage jootet veel kord ja reguleerige asendit. Vajadusel korrake.

Valmis? Hea. Hingake kergendatult, seejärel jootke R1 teine tihvt "G" tihvti kõrval olevasse auku (pakendiga samal poolel kui "S" tihvt). Ühendage kindlasti nii R1 kui ka "G" tihvt. Ärge veel kärpige R1 tihvti!

Sisestage üks R2 tihvt ja positiivne väljundjuhe läbi D -tihvti (transistoripaketi vastasküljel oleva) augu. Jootke see ühendus, veendudes uuesti, et ühendate "D" tihvti R2 ja väljundjuhtmega.

Lõpuks kandke hea jootmise jaoks esimesele jootmispunktile ("S" tihvt) natuke rohkem jootet, nüüd, kui kaks ülejäänud jootmispunkti hoiavad transistorit paigal.

Pange tähele, et ma paigutan tahtlikult R1 ja R2 väga lähedale T1 -le. Idee on selles, et need toimivad T1 algelise jahutusradiaatorina. Nii et isegi kui teil on rohkem ruumi, kaaluge ka nende tihedust. Samamoodi ärge olge siin jootmismahu osas liiga kokkuhoidlik.

Kõik siiani korras? Suurepärane. Edaspidi läheb asi ainult lihtsamaks.

7. samm: jootmine - lihtne osa

Ülejäänud jootmine on üsna sirgjooneline. Sisestage osad ükshaaval nagu esialgsel pildil (välja arvatud, pöörake suurt tähelepanu oma T2 transistori pistikule!), Seejärel jootke need. Alustasin keskmisest reast. Pange tähele, et mõnel juhul sisestasin mitu tihvti ühte auku (nt R2 teine ots ja LED -i pikk juhe) ning kui see polnud võimalik, painutasin ma lihtsalt joodetud elementide tihvte, et nõutavad ühendused.

Kogu alumine rida (nagu altpoolt vaadatuna) on ühendatud T1 "G" tihvtiga ja selle ühenduse loomiseks kasutame R2 tihvti (hoiatasin, et seda ei klammerdataks!) (T2, C1, ja R3).

Kogu ülemine rida (altpoolt vaadatuna) on ühendatud maaga ja selle ühendamiseks kasutatakse R3 tihvti. Sellega on ühendatud teine C1 klemm, T2 kiirgaja, ja mis kõige tähtsam - aku maandus ja väljundmaandusjuhe.

Viimased kaks pilti näitavad lõplikku vooluringi alt ja ülevalt. Jälle jootsin T2 -s valesti ja pidin selle pärast parandama (pilte ei tehtud). Kui kasutate BC547 (nagu ma tegin), läheb see täpselt vastupidi. 2N3904 puhul oleks see siiski õige. Teisisõnu, kontrollige enne jootmist kindlasti transistori pistikut!

8. samm: viimased sammud

Nüüd on hea aeg oma vooluringi testida

Kui kõik töötab, on ülejäänud osa lihtne. Asetasin vooluringi akuhoidikusse koos lüliti ja aku kontaktidega. Kuna ma olin natuke mures selle pärast, et aku positiivne klemm puudutab vooluringi, panin natuke punast isolatsiooniteipi vahele. Lõpuks kinnitasin väljuvad kaablid tilga kuuma liimiga.

See on kõik! Loodetavasti saaksite kõike jälgida ja kaaluge piltide postitamist, kui teete mõne muu ahela.