Intro
В свое время Hrust запостил на форуме http://www.airsoft.vl.ru ссылку на статью Невских Рексов про сбор “умной” разрядки для аккумуляторов. Статья тут, пост и прочие размышления тут. Но, в общем, схема не заработала…
Теория
Естественно такое положение дел меня не устроило, тем более что денежка (пусть и небольшая) была потрачена на приобретение элементной базы. В общем подняв теорию про то как работают компараторы ( можно поглядеть тут или на http://ru.wikipedia.org по словам “компаратор” или “операционный усилитель”) я понял, что для данного компаратора (521СА3) условие срабатывания (т.е. отключения лампочки) это напряжение между ногами 2 и “-” питания должно стать меньше напряжения между ногами 3 и “-” питания, а в исходной схеме это не выполнялось: ошибка крылась или в неправильных номиналах делителя на резисторах R1R2R3 или неверного типа стабилитрона D1 (возможно в оригинальной схеме стоял стабилитрон на больше напржянние стабилизации). Если условие срабатывание компаратора выполняется, он, соответсвенно срабатывает, и на ноге 7 появляется “-” питания, причем уровень напряжения такой, что транзистор Т1 закрыается.
Исходя из этого, варианты решения проблемы:
- Поставить стабилитрон с большим напряжением стабилизации - минус - поднимаем нижний порог разрядки
- Сменить номиналы делителя
Практика
Я пошел по второму пути. Плюс модифицровал схему делителя, в результате чего получилась такая схема:
Именно такая схема сейчас у меня и работает. Кстати в схеме я применил компаратор К521СА301А вместо 521СА3 (последний идет под характеристикой “повышенной надежности”, но нам это не критично). вполне вероятно что и другой компаратор подойдет - это не слишком критично.
Если не работает
Первое что в этом случае рекомендую: перепроверить монтаж, с веротяностью 70% ошибка там. Если ошибка все-таки не там, то поступаем следущим образом: запасаемся лабораторным блоком питания (а для настройки он все равно нужен) и тестером. Подаем напряжение при котором должен прекращаться разряд (для 8.4В батарей это 7.4В, для 9.6В батарей, это 8.4В) выкручиваем подстроечник R2 на максимальное сопротивление, замеряем напряжение на ногах 2 и 3 относительно минуса питания - на ноге 3 при помощи стабилитрона D1 формируется опорное напряжение, оно остается стабильным (с небольшими отклонениями) на протяжении всего процесса разряда. Замеряем это напряжение, смотрим при этом какое напряжение на ноге 2, исходя из того что оно должно быть меньше чем на стабилитроне, прикидываем сопротивление цепочки R1R2 (обозначим его R12) по следующей формуле:
R12 = U2/U1*R3 - R3
где, U2 - напряжение на ноге 2 относительно минуса, U1 - напряжение батареи, R3 - оставляем постоянным - 10 кОм. При расчетах можно взять U2 на 0.1В меньше замерянного на ноге 3. После чего прикинуть и поставить вместо R1 резистор большего номинала. Собственно все.
Варианты схем
По ходу пока я разбирался с тем как оно все должно работать, было прикинуто еще два варианта схемы:
- С коммутацией мощного КМОП транзистора для повышения разрядного тока (я подключаю 150Вт галогенную лампу на 12В)
- С применением обычного операционного усилителя, вместо компаратора
Операционник вместо компаратора
Схема представлена ниже, из особенностей: изменено расположение резистора R6 в цепи, изменено подключение инвертирующего и неинвертирующего выходов операционного усилителя.
Использование КМОП транзистора
(в стадии тестирования и проверки)
КМОП транзистор IRF2804S-7P расчитан на ток до 160А, напряжение для открытия нужно хотя бы 6В
Исходники
Схемы в формате XCircuit (по сути векторые PostScript файлы):
- Основная схема после модификаций
- Схема с применением операционного усилителя
- Схема с ключом но КМОП транзисторе
Благодарности
- Невским Рексам, за то что подкинули исходную схему и пищу для размышлений ;)
- Лехе Летенко, он же Green, за его лабораторник, который мне помог разобраться в том что как там работет и настроить разрядник
- Тане, за поддержку :)