ली-आयन बॅटरी खोल डिस्चार्ज आवडत नाहीत हे रहस्य नाही. यामुळे ते कोमेजतात आणि कोमेजतात आणि अंतर्गत प्रतिकार वाढतात आणि क्षमता गमावतात. काही नमुने (ज्यांना संरक्षण आहे) अगदी खोल हायबरनेशनमध्ये डुंबू शकतात, तेथून त्यांना बाहेर काढणे खूप समस्याप्रधान आहे. म्हणून, लिथियम बॅटरी वापरताना, त्यांचा जास्तीत जास्त डिस्चार्ज कसा तरी मर्यादित करणे आवश्यक आहे.

हे करण्यासाठी, विशेष सर्किट्स वापरली जातात जी योग्य वेळी लोडमधून बॅटरी डिस्कनेक्ट करतात. कधीकधी अशा सर्किट्सना डिस्चार्ज कंट्रोलर म्हणतात.

कारण डिस्चार्ज कंट्रोलर डिस्चार्ज करंटची तीव्रता नियंत्रित करत नाही, ते कोणत्याही प्रकारचे कंट्रोलर नाही. खरं तर, हे खोल डिस्चार्ज संरक्षण सर्किट्सचे स्थापित परंतु चुकीचे नाव आहे.

लोकप्रिय समजुतीच्या विरुद्ध, अंगभूत बॅटरीज (पीसीबी बोर्ड किंवा पीसीएम मॉड्यूल) चार्ज/डिस्चार्ज करंट मर्यादित करण्यासाठी किंवा पूर्णपणे डिस्चार्ज झाल्यावर लोड वेळेवर बंद करण्यासाठी किंवा बॅटरीच्या समाप्तीचा क्षण योग्यरित्या निर्धारित करण्यासाठी डिझाइन केलेले नाहीत. शुल्क

पहिल्याने,संरक्षण बोर्ड, तत्त्वतः, चार्ज किंवा डिस्चार्ज वर्तमान मर्यादित करण्यास सक्षम नाहीत. हे स्मृती विभागाने हाताळले पाहिजे. जेव्हा लोडमध्ये शॉर्ट सर्किट होते किंवा जेव्हा ते जास्त गरम होते तेव्हा ते बॅटरी बंद करू शकतात.

दुसरे म्हणजे,बहुतेक संरक्षण मॉड्यूल 2.5 व्होल्ट किंवा त्याहूनही कमी व्होल्टेजवर ली-आयन बॅटरी बंद करतात. आणि बहुसंख्य बॅटरीसाठी, हा एक अतिशय मजबूत डिस्चार्ज आहे, याला अजिबात परवानगी दिली जाऊ नये.

तिसऱ्या,चिनी लोक लाखोंच्या संख्येने हे मॉड्यूल तयार करत आहेत... ते उच्च-गुणवत्तेचे अचूक घटक वापरतात यावर तुमचा खरोखर विश्वास आहे का? किंवा तेथे कोणीतरी बॅटरीमध्ये स्थापित करण्यापूर्वी त्यांची चाचणी घेते आणि समायोजित करते? अर्थात, हे खरे नाही. चीनी मदरबोर्डचे उत्पादन करताना, फक्त एक तत्त्व काटेकोरपणे पाळले जाते: स्वस्त, चांगले. म्हणून, जर संरक्षणाने चार्जरवरून बॅटरीला 4.2 ± 0.05 V वर डिस्कनेक्ट केले तर हे पॅटर्नपेक्षा आनंदी अपघात होण्याची शक्यता आहे.

जर तुमच्याकडे PCB मॉड्यूल असेल जे थोडे आधी काम करेल (उदाहरणार्थ, 4.1V वर). मग बॅटरी फक्त त्याच्या क्षमतेच्या दहा टक्क्यांपर्यंत पोहोचणार नाही आणि तेच. जर बॅटरी सतत रिचार्ज होत असेल तर ते खूपच वाईट आहे, उदाहरणार्थ, 4.3V पर्यंत. मग सेवा आयुष्य कमी होते आणि क्षमता कमी होते आणि सर्वसाधारणपणे, सूज येऊ शकते.

डिस्चार्ज लिमिटर म्हणून लिथियम-आयन बॅटरीमध्ये तयार केलेले संरक्षण बोर्ड वापरणे अशक्य आहे! आणि शुल्क मर्यादा म्हणून देखील. हे फलक केवळ आणीबाणीच्या परिस्थितीत बॅटरी डिस्कनेक्शनसाठी आहेत.

म्हणून, चार्ज मर्यादित करण्यासाठी आणि/किंवा खूप खोल डिस्चार्जपासून संरक्षण करण्यासाठी स्वतंत्र सर्किट्स आवश्यक आहेत.

आम्ही वेगळे घटक आणि विशेष एकात्मिक सर्किट्सवर आधारित साधे चार्जर पाहिले. आणि आज आपण लिथियम बॅटरीला जास्त डिस्चार्ज होण्यापासून वाचवण्यासाठी आज अस्तित्वात असलेल्या उपायांबद्दल बोलू.

सुरुवातीला, मी एक साधे आणि विश्वासार्ह ली-आयन ओव्हरडिस्चार्ज संरक्षण सर्किट प्रस्तावित करतो, ज्यामध्ये फक्त 6 घटक असतात.

डायग्राममध्ये दर्शविलेल्या मूल्यांमुळे व्होल्टेज ~ 10 व्होल्टपर्यंत खाली आल्यावर बॅटरी लोडमधून डिस्कनेक्ट केल्या जातील (मी माझ्या मेटल डिटेक्टरमध्ये 3 मालिका-कनेक्ट केलेल्या 18650 बॅटरीसाठी संरक्षण केले आहे). रेझिस्टर R3 निवडून तुम्ही तुमचा स्वतःचा शटडाउन थ्रेशोल्ड सेट करू शकता.

तसे, ली-आयन बॅटरीचे पूर्ण डिस्चार्ज व्होल्टेज 3.0 V आहे आणि कमी नाही.

जुन्या संगणकाच्या मदरबोर्डवरून फील्ड चिप (जसे की आकृती किंवा तत्सम काहीतरी) खोदून काढले जाऊ शकते; TL-ku, तसे, तेथून देखील घेतले जाऊ शकते.

जेव्हा स्विच चालू असेल तेव्हा सर्किटच्या सुरुवातीच्या स्टार्टअपसाठी कॅपेसिटर C1 आवश्यक आहे (ते थोडक्यात गेट T1 ला मायनसमध्ये खेचते, जे ट्रान्झिस्टर उघडते आणि व्होल्टेज डिव्हायडर R3, R2 ला शक्ती देते). पुढे, C1 चार्ज केल्यानंतर, ट्रान्झिस्टर अनलॉक करण्यासाठी आवश्यक व्होल्टेज TL431 मायक्रोक्रिकिटद्वारे राखले जाते.

लक्ष द्या! आकृतीमध्ये दर्शवलेला IRF4905 ट्रान्झिस्टर मालिकेत जोडलेल्या तीन लिथियम-आयन बॅटऱ्यांचे उत्तम प्रकारे संरक्षण करेल, परंतु एका 3.7 व्होल्ट बँकेचे संरक्षण करण्यासाठी पूर्णपणे अनुपयुक्त आहे. फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टर योग्य आहे की नाही हे स्वतःसाठी कसे ठरवायचे ते सांगितले जाते.

या सर्किटची नकारात्मक बाजू: लोडमध्ये शॉर्ट सर्किट झाल्यास (किंवा खूप जास्त करंट वापरला जातो), फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टर लगेच बंद होणार नाही. प्रतिक्रिया वेळ कॅपेसिटर C1 च्या कॅपेसिटन्सवर अवलंबून असेल. आणि हे शक्य आहे की या काळात काहीतरी योग्यरित्या जळण्याची वेळ येईल. लोड अंतर्गत लहान लोडला त्वरित प्रतिसाद देणारे सर्किट खाली सादर केले आहे:

संरक्षण ट्रिप झाल्यानंतर सर्किट "रीस्टार्ट" करण्यासाठी SA1 स्विच करणे आवश्यक आहे. जर तुमच्या डिव्हाइसच्या डिझाईनमध्ये ती चार्ज करण्यासाठी बॅटरी काढून टाकण्याची तरतूद असेल (वेगळ्या चार्जरमध्ये), तर या स्विचची गरज नाही.

रेझिस्टर R1 चा प्रतिकार असा असावा की TL431 स्टॅबिलायझर किमान बॅटरी व्होल्टेजवर ऑपरेटिंग मोडवर पोहोचेल - ते अशा प्रकारे निवडले जाते की एनोड-कॅथोड प्रवाह किमान 0.4 एमए आहे. यामुळे या सर्किटची आणखी एक कमतरता उद्भवते - संरक्षण ट्रिगर झाल्यानंतर, सर्किट बॅटरीमधून ऊर्जा वापरणे सुरू ठेवते. विद्युतप्रवाह, जरी लहान असला तरी, फक्त दोन महिन्यांत लहान बॅटरी पूर्णपणे काढून टाकण्यासाठी पुरेसा आहे.

लिथियम बॅटरीच्या डिस्चार्जच्या घरगुती नियंत्रणासाठी खालील आकृती या दोषापासून मुक्त आहे. जेव्हा संरक्षण ट्रिगर केले जाते, तेव्हा डिव्हाइसद्वारे वापरला जाणारा विद्युत् प्रवाह इतका लहान असतो की माझ्या परीक्षकाला ते सापडत नाही.

खाली TL431 स्टॅबिलायझर वापरून लिथियम बॅटरी डिस्चार्ज लिमिटरची अधिक आधुनिक आवृत्ती आहे. हे, प्रथम, आपल्याला इच्छित प्रतिसाद थ्रेशोल्ड सहज आणि सहजपणे सेट करण्यास अनुमती देते आणि दुसरे म्हणजे, सर्किटमध्ये उच्च तापमान स्थिरता आणि स्पष्ट शटडाउन आहे. टाळ्या वाजवा आणि बस्स!

आज TL-ku मिळवणे ही काही अडचण नाही, ते प्रति गुच्छ 5 कोपेक्सला विकले जातात. रेझिस्टर R1 स्थापित करणे आवश्यक नाही (काही प्रकरणांमध्ये ते हानिकारक देखील आहे). ट्रिमर R6, जो प्रतिसाद व्होल्टेज सेट करतो, निवडलेल्या प्रतिकारांसह स्थिर प्रतिरोधकांच्या साखळीसह बदलला जाऊ शकतो.

ब्लॉकिंग मोडमधून बाहेर पडण्यासाठी, तुम्हाला संरक्षण थ्रेशोल्डच्या वरची बॅटरी चार्ज करणे आवश्यक आहे आणि नंतर S1 "रीसेट" बटण दाबा.

वरील सर्व योजनांची गैरसोय अशी आहे की संरक्षणात गेल्यानंतर योजनांचे कार्य पुन्हा सुरू करण्यासाठी ऑपरेटर हस्तक्षेप आवश्यक आहे (SA1 चालू आणि बंद करा किंवा बटण दाबा). लॉक मोडमध्ये साधेपणा आणि कमी वीज वापरासाठी ही किंमत आहे.

सर्वात सोपा ली-आयन ओव्हरडिस्चार्ज संरक्षण सर्किट, सर्व तोटे नसलेले (चांगले, जवळजवळ सर्व) खाली दर्शविले आहे:

या सर्किटच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत पहिल्या दोन (लेखाच्या अगदी सुरूवातीस) सारखेच आहे, परंतु तेथे कोणतेही TL431 मायक्रोक्रिकिट नाही आणि म्हणूनच त्याचा स्वतःचा वर्तमान वापर अगदी लहान मूल्यांमध्ये कमी केला जाऊ शकतो - सुमारे दहा मायक्रोएम्प्स . स्विच किंवा रीसेट बटण देखील आवश्यक नाही; सर्किट आपोआप बॅटरीला लोडशी जोडेल जसे की ते प्रीसेट थ्रेशोल्ड मूल्य ओलांडते.

स्पंदित लोडवर काम करताना कॅपेसिटर C1 खोट्या अलार्मला दाबतो. कोणतेही लो-पॉवर डायोड हे करतील; हे सर्किटचे ऑपरेटिंग व्होल्टेज निर्धारित करणारे त्यांची वैशिष्ट्ये आणि प्रमाण आहे (आपल्याला ते स्थानिकरित्या निवडावे लागेल).

कोणताही योग्य एन-चॅनेल फील्ड इफेक्ट ट्रान्झिस्टर वापरला जाऊ शकतो. मुख्य गोष्ट अशी आहे की ते ताण न घेता लोड करंटचा सामना करू शकते आणि कमी गेट-स्रोत व्होल्टेजवर उघडण्यास सक्षम आहे. उदाहरणार्थ, P60N03LDG, IRLML6401 किंवा तत्सम (पहा).

वरील सर्किट प्रत्येकासाठी चांगले आहे, परंतु एक अप्रिय क्षण आहे - फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टरचे गुळगुळीत बंद होणे. डायोड्सच्या वर्तमान-व्होल्टेज वैशिष्ट्याच्या प्रारंभिक विभागाच्या सपाटपणामुळे हे उद्भवते.

ही कमतरता आधुनिक घटक बेसच्या मदतीने दूर केली जाऊ शकते, म्हणजे मायक्रो-पॉवर व्होल्टेज डिटेक्टर (अत्यंत कमी वीज वापरासह पॉवर मॉनिटर्स) च्या मदतीने. लिथियमचे खोल स्त्रावपासून संरक्षण करण्यासाठी पुढील योजना खाली सादर केली आहे:

MCP100 microcircuits दोन्ही DIP पॅकेजेस आणि प्लानर आवृत्त्यांमध्ये उपलब्ध आहेत. आमच्या गरजांसाठी, 3-व्होल्ट पर्याय योग्य आहे - MCP100T-300i/TT. ब्लॉकिंग मोडमध्ये सामान्य वर्तमान वापर 45 µA आहे. छोट्या घाऊक विक्रीची किंमत सुमारे 16 रूबल / तुकडा आहे.

MCP100 ऐवजी BD4730 मॉनिटर वापरणे अधिक चांगले आहे, कारण त्याचे थेट आउटपुट आहे आणि म्हणूनच, सर्किटमधून ट्रान्झिस्टर Q1 वगळणे आवश्यक असेल (मायक्रो सर्किटचे आउटपुट थेट Q2 आणि रेझिस्टर R2 च्या गेटशी कनेक्ट करा, तर R2 ते 47 kOhm वाढवा).

सर्किट मायक्रो-ओम पी-चॅनेल MOSFET IRF7210 वापरते, जे 10-12 A चे प्रवाह सहजतेने स्विच करते. फील्ड स्विच जवळजवळ 1.5 V च्या गेट व्होल्टेजवर आधीच पूर्णपणे उघडलेले आहे आणि खुल्या स्थितीत त्याला नगण्य प्रतिकार आहे (कमी ०.०१ ओहम पेक्षा)! थोडक्यात, एक अतिशय थंड ट्रान्झिस्टर. आणि, सर्वात महत्वाचे, खूप महाग नाही.

माझ्या मते, शेवटची योजना आदर्शाच्या सर्वात जवळ आहे. जर माझ्याकडे रेडिओ घटकांचा अमर्याद प्रवेश असेल, तर मी हा एक निवडेन.

सर्किटमध्ये एक छोटासा बदल तुम्हाला एन-चॅनेल ट्रान्झिस्टर वापरण्याची परवानगी देतो (नंतर ते नकारात्मक लोड सर्किटशी जोडलेले आहे):

BD47xx पॉवर सप्लाय मॉनिटर्स (पर्यवेक्षक, डिटेक्टर) हे 100 mV च्या स्टेप्समध्ये 1.9 ते 4.6 V पर्यंत रिस्पॉन्स व्होल्टेज असलेल्या मायक्रो सर्किट्सची संपूर्ण ओळ आहे, त्यामुळे तुम्ही ते तुमच्या हेतूंनुसार निवडू शकता.

एक लहान माघार

वरीलपैकी कोणतेही सर्किट अनेक बॅटरीच्या बॅटरीशी कनेक्ट केले जाऊ शकते (अर्थात काही समायोजनानंतर). तथापि, जर बँकांची क्षमता भिन्न असेल, तर सर्वात कमकुवत बॅटरी सतत सर्किट कार्यान्वित होण्यापूर्वी खोल डिस्चार्जमध्ये जातील. म्हणूनच, अशा प्रकरणांमध्ये, केवळ समान क्षमतेच्याच नव्हे तर शक्यतो त्याच बॅचच्या बॅटरी वापरण्याची शिफारस केली जाते.

आणि जरी हे संरक्षण माझ्या मेटल डिटेक्टरमध्ये दोन वर्षांपासून निर्दोषपणे कार्य करत असले तरी, प्रत्येक बॅटरीवरील व्होल्टेजचे वैयक्तिकरित्या निरीक्षण करणे अधिक योग्य असेल.

प्रत्येक जारसाठी नेहमी तुमचा वैयक्तिक Li-ion बॅटरी डिस्चार्ज कंट्रोलर वापरा. मग तुमची कोणतीही बॅटरी तुम्हाला आनंदाने सेवा देईल.

योग्य फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टर कसा निवडायचा

लिथियम-आयन बॅटरीचे खोल डिस्चार्जपासून संरक्षण करण्यासाठी वरील सर्व योजनांमध्ये, स्विचिंग मोडमध्ये कार्यरत MOSFET चा वापर केला जातो. समान ट्रान्झिस्टर सामान्यत: ओव्हरचार्ज प्रोटेक्शन सर्किट्स, शॉर्ट-सर्किट प्रोटेक्शन सर्किट्स आणि लोड कंट्रोल आवश्यक असलेल्या इतर प्रकरणांमध्ये वापरले जातात.

अर्थात, सर्किट जसे पाहिजे तसे कार्य करण्यासाठी, फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टरने काही आवश्यकता पूर्ण करणे आवश्यक आहे. प्रथम, आम्ही या आवश्यकतांवर निर्णय घेऊ, आणि नंतर आम्ही दोन ट्रान्झिस्टर घेऊ आणि ते आमच्यासाठी योग्य आहेत की नाही हे निर्धारित करण्यासाठी त्यांची डेटाशीट (तांत्रिक वैशिष्ट्ये) वापरू.

लक्ष द्या! स्विचिंग स्पीड, गेट कॅपेसिटन्स आणि जास्तीत जास्त स्पंदित ड्रेन करंट यासारख्या FETs च्या डायनॅमिक वैशिष्ट्यांचा आम्ही विचार करणार नाही. जेव्हा ट्रान्झिस्टर उच्च फ्रिक्वेन्सीवर (इन्व्हर्टर, जनरेटर, पीडब्ल्यूएम मॉड्युलेटर इ.) चालते तेव्हा हे पॅरामीटर्स गंभीरपणे महत्त्वपूर्ण बनतात, तथापि, या विषयावरील चर्चा या लेखाच्या व्याप्तीच्या बाहेर आहे.

म्हणून, आपण ज्या सर्किटला एकत्र करू इच्छितो त्याबद्दल आपण ताबडतोब निर्णय घेतला पाहिजे. म्हणून फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टरची पहिली आवश्यकता - तो योग्य प्रकार असावा(एकतर N- किंवा P-चॅनेल). हे पहिले आहे.

चला असे गृहीत धरू की कमाल वर्तमान (लोड करंट किंवा चार्ज वर्तमान - काही फरक पडत नाही) 3A पेक्षा जास्त होणार नाही. हे दुसरी आवश्यकता ठरते - फील्ड वर्करने दीर्घकाळ अशा प्रवाहाचा सामना केला पाहिजे.

तिसऱ्या. समजा आमचे सर्किट 18650 बॅटरीला डीप डिस्चार्जपासून (एक बँक) संरक्षित करेल. म्हणून, आम्ही ऑपरेटिंग व्होल्टेजवर त्वरित निर्णय घेऊ शकतो: 3.0 ते 4.3 व्होल्टपर्यंत. म्हणजे, कमाल परवानगीयोग्य ड्रेन-स्रोत व्होल्टेज U ds 4.3 व्होल्टपेक्षा जास्त असावे.

तथापि, केवळ एक लिथियम बॅटरी बँक वापरल्यास (किंवा अनेक समांतर कनेक्ट केलेले) असल्यासच शेवटचे विधान खरे आहे. जर, तुमचा लोड पॉवर करण्यासाठी, मालिकेत जोडलेल्या अनेक बॅटरीची बॅटरी वापरली जाते, तर ट्रान्झिस्टरचा जास्तीत जास्त ड्रेन-सोर्स व्होल्टेज संपूर्ण बॅटरीच्या एकूण व्होल्टेजपेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे.

हा मुद्दा स्पष्ट करणारे चित्र येथे आहे:

आकृतीवरून पाहिल्याप्रमाणे, मालिकेत जोडलेल्या 3 18650 बॅटरीच्या बॅटरीसाठी, प्रत्येक बँकेच्या संरक्षण सर्किटमध्ये ड्रेन-टू-सोर्स व्होल्टेज U ds > 12.6V (प्रॅक्टिसमध्ये, तुम्हाला ते काही फरकाने घेणे आवश्यक आहे, उदाहरणार्थ, 10%).

त्याच वेळी, याचा अर्थ असा आहे की फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टर 3 व्होल्टपेक्षा कमी असलेल्या गेट-स्रोत व्होल्टेज Ugs वर आधीपासूनच पूर्णपणे (किंवा कमीतकमी जोरदारपणे) उघडण्यास सक्षम असणे आवश्यक आहे. खरं तर, कमी व्होल्टेजवर लक्ष केंद्रित करणे चांगले आहे, उदाहरणार्थ, 2.5 व्होल्ट, जेणेकरून मार्जिन असेल.

उग्र (प्रारंभिक) अंदाजासाठी, तुम्ही "कट-ऑफ व्होल्टेज" निर्देशकावरील डेटाशीट पाहू शकता ( गेट थ्रेशोल्ड व्होल्टेज) हे व्होल्टेज आहे ज्यावर ट्रान्झिस्टर उघडण्याच्या उंबरठ्यावर आहे. जेव्हा ड्रेन करंट 250 µA पर्यंत पोहोचतो तेव्हा हे व्होल्टेज सामान्यत: मोजले जाते.

हे स्पष्ट आहे की ट्रान्झिस्टर या मोडमध्ये ऑपरेट केले जाऊ शकत नाही, कारण त्याची आउटपुट प्रतिबाधा अजूनही खूप जास्त आहे आणि जास्त शक्तीमुळे ते फक्त जळून जाईल. म्हणून ट्रान्झिस्टर कट-ऑफ व्होल्टेज संरक्षण सर्किटच्या ऑपरेटिंग व्होल्टेजपेक्षा कमी असणे आवश्यक आहे. आणि ते जितके लहान असेल तितके चांगले.

व्यवहारात, लिथियम-आयन बॅटरीच्या एका कॅनचे संरक्षण करण्यासाठी, तुम्ही 1.5 - 2 व्होल्टपेक्षा जास्त कटऑफ व्होल्टेजसह फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टर निवडावा.

अशा प्रकारे, फील्ड-इफेक्ट ट्रान्झिस्टरसाठी मुख्य आवश्यकता खालीलप्रमाणे आहेत:

• ट्रान्झिस्टर प्रकार (पी- किंवा एन-चॅनेल);
• जास्तीत जास्त परवानगीयोग्य ड्रेन करंट;
• जास्तीत जास्त परवानगीयोग्य ड्रेन-स्रोत व्होल्टेज U ds (आमच्या बॅटरी कशा जोडल्या जातील हे लक्षात ठेवा - मालिकेत किंवा समांतर);
• विशिष्ट गेट-स्रोत व्होल्टेज U gs वर कमी आउटपुट प्रतिरोध (एक ली-आयन कॅन संरक्षित करण्यासाठी, आपण 2.5 व्होल्टवर लक्ष केंद्रित केले पाहिजे);
• जास्तीत जास्त परवानगीयोग्य वीज अपव्यय.

आता विशिष्ट उदाहरणे पाहू. उदाहरणार्थ, आमच्याकडे ट्रान्झिस्टर IRF4905, IRL2505 आणि IRLMS2002 आहेत. चला त्यांना जवळून बघूया.

उदाहरण 1 - IRF4905

आम्ही डेटाशीट उघडतो आणि पाहतो की हे पी-टाइप चॅनेल (पी-चॅनेल) असलेले ट्रान्झिस्टर आहे. आम्ही यावर समाधानी असल्यास, आम्ही पुढे पाहू.

कमाल ड्रेन प्रवाह 74A आहे. जास्त प्रमाणात, अर्थातच, परंतु ते बसते.

ड्रेन-स्रोत व्होल्टेज - 55V. समस्येच्या परिस्थितीनुसार, आमच्याकडे लिथियमची फक्त एक बँक आहे, म्हणून व्होल्टेज आवश्यकतेपेक्षा जास्त आहे.

पुढे, जेव्हा गेटवरील ओपनिंग व्होल्टेज 2.5V असेल तेव्हा ड्रेन-स्रोत प्रतिरोध काय असेल या प्रश्नात आम्हाला स्वारस्य आहे. आम्ही डेटाशीट पाहतो आणि लगेच ही माहिती दिसत नाही. परंतु आपण पाहतो की कटऑफ व्होल्टेज U gs(th) 2...4 व्होल्टच्या श्रेणीत आहे. यावर आम्ही स्पष्टपणे समाधानी नाही.

शेवटची आवश्यकता पूर्ण होत नाही, म्हणून ट्रान्झिस्टर टाकून द्या.

उदाहरण २ - IRL2505

त्याची डेटाशीट येथे आहे. आम्ही पाहतो आणि लगेच पाहतो की हे एक अतिशय शक्तिशाली एन-चॅनेल फील्ड डिव्हाइस आहे. ड्रेन करंट - 104A, ड्रेन-स्रोत व्होल्टेज - 55V. आतापर्यंत सर्व काही ठीक आहे.

व्होल्टेज V gs(th) तपासा - कमाल 2.0 V. उत्कृष्ट!

पण गेट-स्रोत व्होल्टेज = 2.5 व्होल्टमध्ये ट्रांझिस्टरला काय प्रतिकार असेल ते पाहू. चला चार्ट पाहू:

असे दिसून आले की 2.5V च्या गेट व्होल्टेजसह आणि 3A च्या ट्रान्झिस्टरद्वारे विद्युत प्रवाह, 3V चा व्होल्टेज त्यामध्ये खाली येईल. ओहमच्या नियमानुसार, या क्षणी त्याचा प्रतिकार 3V/3A=1Ohm असेल.

अशा प्रकारे, जर बॅटरी बँकेवरील व्होल्टेज सुमारे 3 व्होल्ट असेल, तर ते लोडला 3A पुरवू शकत नाही, कारण यासाठी ट्रान्झिस्टरच्या ड्रेन-स्रोत प्रतिरोधासह एकूण लोड प्रतिरोध 1 ओहम असणे आवश्यक आहे. आणि आमच्याकडे फक्त एक ट्रान्झिस्टर आहे ज्याचा प्रतिकार 1 ओम आहे.

याव्यतिरिक्त, अशा अंतर्गत प्रतिकार आणि दिलेल्या प्रवाहासह, ट्रान्झिस्टर शक्ती (3 ए) 2 * 3 ओहम = 9 डब्ल्यू सोडेल. म्हणून, तुम्हाला रेडिएटर स्थापित करणे आवश्यक आहे (रेडिएटरशिवाय TO-220 केस 0.5...1 डब्ल्यूच्या आसपास कुठेतरी पसरू शकतात).

अतिरिक्त अलार्म बेल ही वस्तुस्थिती असली पाहिजे की किमान गेट व्होल्टेज ज्यासाठी निर्मात्याने ट्रान्झिस्टरचा आउटपुट प्रतिरोध 4V निर्दिष्ट केला आहे.

यावरून असे दिसते की फील्ड वर्करचे 4 V पेक्षा कमी व्होल्टेज Ugs वर कार्य करण्याची कल्पना केलेली नव्हती.

वरील सर्व बाबी लक्षात घेता, ट्रान्झिस्टर टाकून द्या.

उदाहरण 3 - IRLMS2002

चला तर मग, आमचा तिसरा उमेदवार बॉक्सच्या बाहेर काढू. आणि लगेच त्याची कार्यक्षमता वैशिष्ट्ये पहा.

एन-प्रकार चॅनेल, सर्वकाही क्रमाने आहे असे म्हणूया.

कमाल निचरा प्रवाह - 6.5 A. योग्य.

कमाल परवानगीयोग्य ड्रेन-स्रोत व्होल्टेज V dss = 20V. मस्त.

कट-ऑफ व्होल्टेज - कमाल. 1.2 व्होल्ट. तरीही ठीक आहे.

या ट्रान्झिस्टरचा आउटपुट रेझिस्टन्स शोधण्यासाठी, आम्हाला आलेख पाहण्याचीही गरज नाही (आम्ही मागील केसमध्ये केले होते) - आवश्यक प्रतिरोध ताबडतोब आमच्या गेट व्होल्टेजसाठी टेबलमध्ये दिला जातो.

प्रत्येकाला माहित आहे की बॅटरीच्या खोल डिस्चार्जमुळे त्यांचे सेवा आयुष्य झपाट्याने कमी होते. बॅटरी ऑपरेशनचा हा मोड वगळण्यासाठी, विविध सर्किट्स वापरली जातात - डिस्चार्ज लिमिटर्स. मायक्रोसर्किट आणि शक्तिशाली फील्ड-इफेक्ट स्विचिंग ट्रान्झिस्टरच्या आगमनाने, अशा सर्किट्सना लहान आकारमान मिळू लागले आणि ते अधिक किफायतशीर झाले.

लिमिटर सर्किट, जे आधीच एक क्लासिक बनले आहे, ते आकृती 1 मध्ये दर्शविले आहे ते अनेक हौशी रेडिओ सर्किट्समध्ये आढळू शकते; हे उपकरण होम इनक्यूबेटरसाठी अखंड वीज पुरवठ्याचा भाग म्हणून ऑपरेट करण्यासाठी डिझाइन केले आहे. फील्ड इफेक्ट ट्रान्झिस्टर VT1 - IRF4905 या सर्किटमध्ये स्विचचे कार्य करते आणि KR142EN19 मायक्रोक्रिकेट व्होल्टेज तुलना करणारा आहे.

जेव्हा संपर्क K1 बंद असतात, तेव्हा हे रिले संपर्क असतात जे 220V मेन व्होल्टेजच्या अनुपस्थितीत बॅटरीला जोडतात, सर्किटला बॅटरी GB1 मधून व्होल्टेज पुरवले जाते, परंतु ट्रान्झिस्टर स्विच स्वतः उघडू शकत नसल्यामुळे, ते सुरू करण्यासाठी दोन अतिरिक्त घटक सादर केले जातात. - C1 आणि R2. आणि म्हणून, जेव्हा इनपुटवर व्होल्टेज दिसून येते, तेव्हा कॅपेसिटर C1 चार्ज होऊ लागतो. चार्जिंगच्या पहिल्या क्षणी, ट्रांझिस्टरचे गेट या कॅपेसिटरद्वारे सर्किटच्या सामान्य वायरला बंद केले जाते. ट्रान्झिस्टर उघडतो आणि जर बॅटरीवरील व्होल्टेज कंपॅरेटरवर सेट केलेल्या थ्रेशोल्डच्या वर असेल तर ते पुढे उघडेच राहते, परंतु व्होल्टेज कमी असल्यास... तर ट्रान्झिस्टर लगेच बंद होतो. लोडमधून बॅटरी डिस्कनेक्ट करण्यासाठी थ्रेशोल्ड रेझिस्टर R3 द्वारे सेट केला जातो. तुलनाकर्ता खालीलप्रमाणे कार्य करतो. बॅटरी डिस्चार्ज होताच, DA1 KR142EN19 मायक्रोक्रिकिटच्या पिन 1 वरील व्होल्टेज कमी होईल आणि या चिप -2.5V च्या संदर्भ व्होल्टेजच्या जवळ येताच, त्याच्या पिन 3 मधील व्होल्टेज वाढू लागेल, जे कमी होण्याशी संबंधित आहे. ट्रान्झिस्टर VT1 च्या स्त्रोत-गेट विभागातील व्होल्टेज. ट्रान्झिस्टर बंद होण्यास सुरवात होईल, ज्यामुळे DA1 च्या पिन 1 वर व्होल्टेजमध्ये आणखी मोठी घट होईल. VT1 बंद करण्याची हिमस्खलनासारखी प्रक्रिया होते. परिणामी, लोड बॅटरीमधून डिस्कनेक्ट होईल. या ट्रान्झिस्टरद्वारे स्विच केलेला लोड करंट अनेक वेळा वाढविला जाऊ शकतो, जर ट्रान्झिस्टरची थर्मल स्थिती पाळली गेली असेल. म्हणजे ते रेडिएटरवर स्थापित करणे, परंतु हे विसरू नका की 100 डिग्री सेल्सिअस क्रिस्टल तापमानात, जास्तीत जास्त ड्रेन करंट 52A पर्यंत कमी होतो. 25°C तापमानासाठी 200W ची ट्रान्झिस्टर ड्रेन पॉवर संदर्भ पुस्तकात दिली आहे.

मायक्रोसर्किटद्वारे आवश्यक प्रवाह तयार करण्यासाठी रेझिस्टर R1 आवश्यक आहे, जे किमान एक मिलीअँप असणे आवश्यक आहे. कॅपेसिटर C1 आणि C3 ब्लॉक करत आहेत. R4 हा भार प्रतिरोध आहे. जर तुम्ही डायोडला लोडसह शृंखलेत जोडले असेल, शक्यतो स्कॉटकी बॅरियरसह, तर तुम्ही या सर्किटमध्ये बॅटरीवर स्विचिंग ऑपरेशनसाठी एक सूचक प्रविष्ट करू शकता - एलईडी एचएल 1. बॅटरी उर्जेची बचत करण्यासाठी, सूचक म्हणून सुपर-ब्राइट एलईडी वापरणे आणि इच्छित ब्राइटनेसनुसार रेझिस्टर R चे मूल्य निवडणे चांगले आहे.

तुम्ही येथे बॅटरी डिस्चार्ज लिमिटरसाठी मुद्रित सर्किट बोर्डचे रेखाचित्र डाउनलोड करू शकता.

मला बॅटरीचे खोल डिस्चार्जपासून संरक्षण करणे आवश्यक आहे. आणि संरक्षण सर्किटची मुख्य आवश्यकता अशी आहे की बॅटरी डिस्चार्ज झाल्यानंतर, ती लोड बंद करते आणि बॅटरीने टर्मिनल्सवर थोडासा व्होल्टेज तयार केल्यानंतर, लोड न करता ती स्वतःच चालू करू शकत नाही.

सर्किट 555 व्या टाइमरवर आधारित आहे, सिंगल पल्स जनरेटर म्हणून जोडलेले आहे, जे किमान थ्रेशोल्ड व्होल्टेजवर पोहोचल्यानंतर, ट्रान्झिस्टर व्हीटी 1 चे गेट बंद करेल आणि लोड बंद करेल. पॉवर डिस्कनेक्ट केल्यानंतर आणि पुन्हा कनेक्ट केल्यानंतरच सर्किट लोड चालू करण्यास सक्षम असेल.

शुल्क (मिरर करण्याची आवश्यकता नाही):

SMD बोर्ड (मिररिंग आवश्यक आहे):

सर्व SMD प्रतिरोधक 0805 आहेत. MOSFET पॅकेज D2PAK आहे, परंतु DPAK देखील शक्य आहे.

एकत्र करताना, आपण याकडे लक्ष दिले पाहिजे की चिपच्या खाली एक जम्पर आहे (डीआयपी घटकांसह बोर्डमध्ये) आणि मुख्य गोष्ट त्याबद्दल विसरू नका!

सर्किट खालीलप्रमाणे कॉन्फिगर केले आहे: सर्किटनुसार रेझिस्टर आर 5 शीर्ष स्थानावर सेट केले आहे, त्यानंतर आम्ही त्यास व्होल्टेज सेट असलेल्या उर्जा स्त्रोताशी कनेक्ट करतो, ज्यावर त्याने लोड बंद केले पाहिजे. तुमचा विकिपीडियावर विश्वास असल्यास, पूर्णपणे डिस्चार्ज केलेल्या 12-व्होल्ट बॅटरीचे व्होल्टेज 10.5 व्होल्टशी संबंधित आहे, हे आमचे लोड शट-ऑफ व्होल्टेज असेल. पुढे, लोड बंद होईपर्यंत R5 रेग्युलेटर फिरवा. आयआरएफझेड 44 ट्रान्झिस्टरऐवजी, आपण जवळजवळ कोणतेही शक्तिशाली लो-व्होल्टेज MOSFET वापरू शकता, आपल्याला फक्त हे लक्षात घेणे आवश्यक आहे की ते जास्तीत जास्त लोड करंटपेक्षा 2 पट जास्त करंटसाठी डिझाइन केलेले असणे आवश्यक आहे आणि गेट व्होल्टेज पुरवठ्यामध्ये असणे आवश्यक आहे. विद्युतदाब.

इच्छित असल्यास, ट्रिमिंग रेझिस्टर 240 kOhm च्या नाममात्र मूल्यासह स्थिर एकाने बदलले जाऊ शकते आणि या प्रकरणात रेझिस्टर R4 680 kOhm ने बदलणे आवश्यक आहे. TL431 चा थ्रेशोल्ड 2.5 व्होल्ट आहे.

बोर्डचा सध्याचा वापर सुमारे 6-7 एमए आहे.

प्रगती पुढे सरकत आहे, आणि लिथियम बॅटऱ्या पारंपारिकपणे वापरल्या जाणाऱ्या NiCd (निकेल-कॅडमियम) आणि NiMh (निकेल-मेटल हायड्राइड) बॅटरियांची जागा घेत आहेत.
एका घटकाच्या तुलनात्मक वजनासह, लिथियममध्ये मोठी क्षमता असते, त्याव्यतिरिक्त, घटक व्होल्टेज तीन पट जास्त असते - 1.2 V ऐवजी 3.6 V प्रति घटक.
लिथियम बॅटरीची किंमत पारंपारिक अल्कधर्मी बॅटरीच्या तुलनेत वाढू लागली आहे, त्यांचे वजन आणि आकार खूपच लहान आहे आणि त्याशिवाय, त्या चार्ज केल्या जाऊ शकतात आणि केल्या पाहिजेत. निर्मात्याचे म्हणणे आहे की ते 300-600 चक्रांचा सामना करू शकतात.
वेगवेगळे आकार आहेत आणि योग्य निवडणे कठीण नाही.
सेल्फ-डिस्चार्ज इतके कमी आहे की ते वर्षानुवर्षे बसतात आणि चार्ज राहतात, म्हणजे. जेव्हा आवश्यक असेल तेव्हा डिव्हाइस कार्यरत राहते.

"C" म्हणजे क्षमता

तुमचा अनुभव आणि क्षमतांनुसार तुम्ही स्वतः एक साधा किंवा अगदीच साधा चार्जर बनवू शकता.

साध्या LM317 चार्जरचा सर्किट डायग्राम

तांदूळ. ५.

विशिष्ट लिथियम-आयन (Li-Ion) आणि लिथियम-पॉलिमर (Li-Pol) बॅटरीसाठी आवश्यक चार्जिंग प्रवाह Rx प्रतिकार बदलून निवडला जातो.
प्रतिकार Rx अंदाजे खालील गुणोत्तराशी संबंधित आहे: 0.95/Imax.
आकृतीमध्ये दर्शविलेले रेझिस्टर Rx चे मूल्य 200 mA च्या वर्तमानाशी संबंधित आहे, हे अंदाजे मूल्य आहे, ते ट्रान्झिस्टरवर देखील अवलंबून आहे.

चार्जिंग करंट आणि इनपुट व्होल्टेजवर अवलंबून रेडिएटर प्रदान करणे आवश्यक आहे.
स्टॅबिलायझरच्या सामान्य ऑपरेशनसाठी इनपुट व्होल्टेज बॅटरी व्होल्टेजपेक्षा किमान 3 व्होल्ट जास्त असणे आवश्यक आहे, जे एका बँकेसाठी 7-9 व्होल्ट आहे.

LTC4054 वर साध्या चार्जरचा सर्किट आकृती

तांदूळ. 6.

तांदूळ. 7. या लहान 5-पायांच्या चिपला "LTH7" किंवा "LTADY" असे लेबल दिले आहे.

मी मायक्रोसर्किटसह कार्य करण्याच्या सर्वात लहान तपशीलांमध्ये जाणार नाही; सर्वकाही डेटाशीटमध्ये आहे. मी फक्त सर्वात आवश्यक वैशिष्ट्यांचे वर्णन करेन.
800 एमए पर्यंत वर्तमान चार्ज करा.
इष्टतम पुरवठा व्होल्टेज 4.3 ते 6 व्होल्ट आहे.
चार्ज संकेत.
आउटपुट शॉर्ट सर्किट संरक्षण.
ओव्हरहाटिंग संरक्षण (१२०° पेक्षा जास्त तापमानात चार्ज करंट कमी करणे).
बॅटरीचा व्होल्टेज 2.9 V पेक्षा कमी असताना चार्ज होत नाही.

चार्ज करंट मायक्रो सर्किटच्या पाचव्या टर्मिनल आणि ग्राउंड दरम्यान रेझिस्टरद्वारे सूत्रानुसार सेट केला जातो.

I=1000/R,
जेथे अँपिअरमध्ये I चार्ज करंट आहे, R हा ओममध्ये रेझिस्टर रेझिस्टन्स आहे.

लिथियम बॅटरी कमी निर्देशक

तांदूळ. 8.

टिकाऊपणा च्या सूक्ष्मता

ऑपरेशन आणि खबरदारी

पहिल्या तीन मुद्द्यांचे पालन करण्यात अयशस्वी झाल्यास आग लागते, बाकीचे - पूर्ण किंवा आंशिक नुकसान होते.

बऱ्याच वर्षांच्या वापराच्या अनुभवावरून, मी असे म्हणू शकतो की बॅटरीची क्षमता थोडीशी बदलते, परंतु अंतर्गत प्रतिकार वाढतो आणि उच्च वर्तमान वापरावर बॅटरी कमी वेळेत कार्य करण्यास सुरवात करते - असे दिसते की क्षमता कमी झाली आहे.
या कारणास्तव, मी सामान्यतः एक मोठा कंटेनर स्थापित करतो, जसे की डिव्हाइसचे परिमाण अनुमती देतात आणि अगदी दहा वर्षे जुने जुने कॅन देखील चांगले कार्य करतात.

जास्त प्रवाह नसलेल्यांसाठी, जुन्या सेल फोनच्या बॅटरी योग्य आहेत.

मी लिथियम बॅटरी कुठे वापरू?

मी मुलांच्या खेळणी, घड्याळे इत्यादींमध्ये लहान बॅटरी ठेवल्या, जिथे कारखान्यातून 2-3 "बटण" सेल स्थापित केले गेले. जिथे नक्की 3V आवश्यक आहे, मी मालिकेत एक डायोड जोडतो आणि ते अगदी योग्य कार्य करते.

मी ते एलईडी फ्लॅशलाइटमध्ये ठेवले.

महागड्या आणि कमी-क्षमतेच्या क्रोना 9V ऐवजी, मी टेस्टरमध्ये 2 कॅन स्थापित केले आणि सर्व समस्या आणि अतिरिक्त खर्च विसरलो.

सर्वसाधारणपणे, मी बॅटरीऐवजी जिथे जमेल तिथे ठेवतो.

मी लिथियम आणि संबंधित उपयुक्तता कोठे खरेदी करू

चीनी सहसा क्षमतेबद्दल खोटे बोलतात आणि जे लिहिले आहे त्यापेक्षा ते लहान असते.

प्रामाणिक सान्यो 18650