バッテリー放電リミッター。スキーム、説明

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バッテリー放電リミッター。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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充電式バッテリーの動作中、深放電を防ぐことが非常に重要です。これを行うには、通常、バッテリーの電圧が特定のレベルを下回ったときにバッテリーを負荷から切り離す特別な放電制限装置が使用されます。このようなデバイスの主な要件は、シンプルさと効率性であり、ウェアラブル機器で使用する場合は、寸法も小さいことです。強力な電界効果スイッチングトランジスタを使用すれば、これらの条件をすべて満たすことができます [1]。

デバイス図を図に示します。 1. リミッターは、電源スイッチと消費者 (負荷) の間の開回路に接続されます。電界効果トランジスタ VT1 は、電子キーおよびマイクロ回路 DA1 の機能を実行します。 (並列電圧安定器 [2]) - 電圧比較器。コンデンサ C1 は始動用に使用されます。スイッチ SA1 の接点が閉じると、バッテリーからの電圧がデバイスに供給されます。電界効果トランジスタは開き、バッテリの電圧が特定の設定値より大きい場合 (バッテリが充電されている場合)、開いたままになります。

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オープントランジスタの両端の電圧降下は、そのパラメータ、電源電圧の値、および負荷によって消費される電流によって異なります。図に示されている IRFR5505 トランジスタの主なパラメータ: オープンチャネル抵抗 - 0,11 オーム、最大ドレイン電流 - 18 A、最大ドレイン-ソース電圧 - 55 V。バッテリー電圧 12 V、負荷電流 2 A の場合、トランジスタの測定電圧降下は 0,17 V で、7 V および 1 A - 0,7 V でした。

バッテリーが放電すると、バッテリーの電圧が低下し、設定値よりも低くなると (バッテリーが放電している)、マイクロ回路の電圧が上昇し始め、電界効果のゲート-ソース間セクションでトランジスタVT1は減少します。したがって、トランジスタが閉じ、負荷の両端の電圧が減少し、その結果、マイクロ回路の電圧がさらに上昇し、それに応じてトランジスタが閉じます。したがって、リミッターはバッテリーから負荷を突然切断します。このモードでデバイスが消費する電流はミリアンペアの数分の一です。シャットダウン電圧はトリミング抵抗 R3 によって設定されます。

スイッチ SA1 を開いた後、コンデンサ C1 が放電され、しばらくするとデバイスが起動する準備が整います。まず、超小型回路 (ピン 1 と 2、3、6、7 の間) または電界効果トランジスタ (ドレインとソースの間) に並列接続されたボタンを使用できます。この場合、抵抗の代わりにジャンパー線を設置することで、コンデンサC1と抵抗R2を省略できます。接続ワイヤがかなり長い場合は、デバイスの入力と出力に容量 0,1 μF のコンデンサを取り付けることをお勧めします。

電界効果トランジスタが開くゲート・ソース間電圧は 4 ～ 4,5 V を超え、マイクロ回路の最小電圧は約 2 ～ 5 V です。したがって、デバイスの入力電圧は少なくとも 7 V でなければならず、 20V（電界効果トランジスタの限界値）以上。コンデンサ C1 は、適切な電圧に合わせて設計する必要があります。

このデバイスは、TL431シリーズまたは国内アナログKR142EN19、電界効果トランジスタの任意の超小型回路を使用できます。記事[1]で指定されているリストのpチャネルを備えたものであれば、この場合、出力電流を増やすことができます。デバイスの電圧降下を低減します (たとえば、オープンチャネル抵抗が 4905 オームで、許容ドレイン電流が最大 0,02 A の IRF74)。トリマー抵抗 - SPZ-19、SPZ-28 または同様の輸入品、定抵抗 - MLT、S2-33、R1-4、R1-12、コンデンサ - K50、K53 シリーズ。

部品点数が少ないため、プリント基板を使用せずに表面実装で組み立てることができます。表面実装部品を使用する場合、部品は寸法 15x15 mm の片面フォイルグラスファイバー製のプリント基板上に配置されます。そのスケッチを図に示します。 2.

文学

International Rectifier の強力な電界効果スイッチングトランジスタ。 - ラジオ、2001 年、第 5 号、p. 45.
Nechaev I. KR142EN19Aマイクロ回路の珍しい応用。 - ラジオ、2003 年、第 5 号、p. 53、54。

著者: I. Nechaev、クルスク

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