Batterieschaltkreis mit nur zwei Transistoren

Der folgende Beitrag beschreibt eine einfache Anzeigeschaltung für niedrigen Batteriestand unter Verwendung von nur zwei kostengünstigen NPN-Transistoren. Das Hauptmerkmal dieser Schaltung ist der sehr niedrige Standby-Stromverbrauch.

Das Schaltungskonzept

Wir haben bisher gesehen, wie man mit a 741 IC und ein 555 IC , die zweifellos mit ihrer Fähigkeit, niedrige Batteriespannungsschwellen zu erkennen und anzuzeigen, herausragend sind.

Der folgende Beitrag bezieht sich jedoch auf eine weitere ähnliche Schaltung, die viel billiger ist und nur ein paar NPN-Transistoren verwendet, um die erforderlichen Anzeigen für niedrigen Batteriestand zu erzeugen.

Vorteil des Transistors gegenüber dem IC

Der Hauptvorteil der vorgeschlagenen Zwei-Transistor-Batterieanzeigeschaltung ist ihre sehr geringe Stromaufnahme im Vergleich zu den IC-Gegenstücken, die relativ höhere Ströme verbrauchen.

Ein IC 555 würde ungefähr 5 mA verbrauchen, ein IC741 ungefähr 3 mA, während die vorliegende Schaltung nur ungefähr 1,5 mA Strom verbrauchen würde.

Somit wird die vorliegende Schaltung effizienter, insbesondere in Fällen, in denen der Standby-Stromverbrauch tendenziell zu einem Problem wird, beispielsweise in Einheiten, die von Niedrigstrombatterien wie einer 9-V-PP3-Batterie abhängen.

Die Schaltung kann mit 1,5 V betrieben werden

Ein weiterer Vorteil dieser Schaltung ist ihre Fähigkeit, auch bei Spannungen um 1,5 V zu arbeiten, was ihr einen deutlichen Vorteil gegenüber den IC-basierten Schaltungen verleiht.

Wie im folgenden Schaltplan gezeigt, sind die beiden Transistoren als Spannungssensor und Wechselrichter konfiguriert.

Der erste Transistor auf der linken Seite erfasst den Schwellenspannungspegel gemäß der Einstellung der 47K-Voreinstellung. Solange dieser Transistor leitet, wird der zweite Transistor rechts ausgeschaltet gehalten, wodurch auch die LED ausgeschaltet bleibt.

Sobald die Batteriespannung unter den eingestellten Schwellenwert fällt, kann der linke Transistor nicht mehr leiten.

Diese Situation löst sofort den Transistor auf der rechten Seite aus und schaltet die LED ein.

Die LED leuchtet auf und zeigt die erforderlichen Warnungen vor niedrigem Batteriestand an.

Schaltplan

Videodemonstration:

Die obige Schaltung wurde erfolgreich von Herrn Allan in seiner gebaut und installiert Detektoreinheit für paranormale Verarmung . Das folgende Video zeigt die Implementierungsergebnisse:

Upgrade des oben genannten Transistorized Low Battery-Schaltkreises in einen Low Battery Cut-Off-Schaltkreis

Unter Bezugnahme auf das obige Diagramm wird die Anzeige für niedrigen Batteriestand durch die beiden NPN-Transistoren gebildet, während der zusätzliche BC557 und das Relais zum Abschalten der Batterie von der Last verwendet werden, wenn sie den unteren Schwellenwert erreicht. In diesem Zustand verbindet das Relais die Batterie zum verfügbaren Ladeeingang.

Wenn sich die Batterie jedoch im normalen Zustand befindet, verbindet das Relais die Batterie mit der Last und ermöglicht den Betrieb der Last über Batteriestrom.

Hysterese hinzufügen

Ein Nachteil des obigen Entwurfs könnte das Rattern des Relais bei den Schwellenspannungspegeln sein, da die Batteriespannung unmittelbar während des Relaiswechselprozesses abfällt.

Dies kann verhindert werden, indem 100 uF an der Basis des mittleren BC547 hinzugefügt werden. Dies würde das Relais jedoch immer noch nicht daran hindern, bei der niedrigen Batteriewechselschwelle ständig ein- und auszuschalten.

Um dies zu korrigieren, muss ein Hystereseeffekt eingeführt werden, der durch einen Rückkopplungswiderstand zwischen dem Kollektor des BC557 und dem mittleren BC547-Transistor erreicht werden kann.

Das modifizierte Design zum Implementieren der obigen Bedingung ist in der folgenden Abbildung zu sehen:

Die beiden Widerstände, einer an der Basis von BC547 und der andere am Kollektor von BC557, bestimmen den anderen Schwellenwert für die Relaisumschaltung, dh den Schwellenwert für die vollständige Ladungsabschaltung der Batterie. Hier werden die Werte willkürlich ausgewählt. Für genaue Ergebnisse müssen diese Werte mit einigem Ausprobieren optimiert werden.