Dwa dni temu padła mi płyta główna w kompie i tak przeglądająć co by można z niej odzyskać wpadło mi w oko parę elementów. Tak raczej z nudów postanowiłem coś z nich zrobić. Było tam parę tranzystorów mosfet i komparator. Wyszedł z tego dość skuteczny układ zabezpieczający do aku, polutowany na pająku działa świetnie. Poniżej schemat. Sorki za ręczny rysunek.
Komparatory to LM 239, a tranzystory 60N03 lub IRF3704 - oba działają tak samo.
Działa to w ten sposób:
Komparator górny porównuje napięcie z dzielnika i napięcie odniesienia z zenerki. Gdy napięcie z dzielnika jest większe od napięcia zenerki na wyjściu komparatora jest napięcie bliskie plusa baterii. Napięcie to wysterowuje tranzystor nmosfet i bateria zasila sterownik led mocy.
Po wyczerpaniu się baterii napięcie na niej spada, więc napięcie z dzielnika jest mniejsze od napięcia z zenerki. Na wyjściu komparatora występuje napięcie bliskie minusa baterii i tranzystor nmosfet jest odcięty. Zastosowane dodatnie sprzężenie zwrotne z wyjścia konparatora na jego wejście + powoduje w układzie histerezę.
Napięcie baterii po wyłączeniu obciążenia wzrasta i potrzebna jest spora histereza komparatora. Przy połączeniu szeregowym dwóch ogniw 18650 udało mi się tak dobrać elementy, że przy obniżaniu się napięcia baterii wyłączenie następuje przy 5,8V (dioda ostrzegawcza zapala się przy 6V), a przy wzroście napięcia baterii włączenie następuje przy 7V.
Komparator dolny działa w analogiczny sposób, ale jego próg działania jest troszkę inny. Chodziło o to, aby przy spadku napięcia baterii najpierw zapaliła się dioda ostrzegawcza, a potem przy dalszym spadku napięcia bateria jest odłączana.
Z tego, co widzę układ ma i zalety i wady.
Zalety:
Zabezpieczenie aku przed rozładowaniem z wcześniejszą sygnalizacją ostrzegawczą.
Poprawnie dostarcza i wyłącza nawet prądy około 4A bez grzania się nmosfeta.
Pobór prądu jest pomijalnie mały, najwięcej bierze dioda sygnalizacyjna - ok 8mA.
Wady:
Układ działa przy napięciu baterii powyżej 5V, więc nie zabezpieczy pojedyńczego ogniwa. Trzeba by było zastosować inny nmosfet na niższe napięcie.
Na razie robiłem próby z dwoma ogniwami, docelowo będą trzy ogwiwa. Zastosowana zenerka jest na 3,3V, można w jej miejsce zastosować układ TL431 - otrzymamy wtedy dokładniejsze progi przełączania.
