Fitur utama dari indikator baterai rendah dioda lambda untuk baterai Ni-Cd ini adalah, rangkaian itu sendiri mengkonsumsi arus hampir nol, sampai tingkat ambang batas rendah yang ditetapkan tercapai dan LED indikator menyala.

Fitur ini membuat sirkuit sangat cocok untuk banyak sistem yang dioperasikan dengan baterai bertegangan rendah, seperti radio, jam tangan, pengatur waktu, alarm, remote control, dll.

Alasan utama kerusakan sel prematur pada baterai nikel-kadmium adalah korsleting internal yang terjadi karena baterai habis terlalu dalam saat beroperasi.

Oleh karena itu, setiap gadget elektronik yang menggunakan sel Ni-Cd harus menyertakan indikator baterai rendah yang dapat memicu dan mengingatkan pengguna untuk mengisi ulang, jauh sebelum tegangan 'kritis' baterai tercapai.

Meskipun Anda akan menemukan banyak jenis monitor biaya yang dapat diintegrasikan di dalam produk bertenaga baterai Anda, monitor dioda lambda yang dijelaskan dalam artikel ini mungkin merupakan pilihan yang lebih canggih daripada monitor baterai lain yang tersedia.

Lebih baik dari Sistem Indikator Baterai Rendah lainnya

Paling indikator baterai lemah bekerja dengan BJT untuk mengaktifkan arus drive LED atau untuk tampilan meteran. Kerugian dalam desain seperti itu adalah rangkaian terus menerus menguras baterai, bahkan saat LED dalam keadaan mati.

Di sirkuit berdaya rendah, jenis ini menguras baterai dapat secara dramatis mempengaruhi dan mengurangi waktu cadangan baterai.

Solusi terbaik untuk mengatasi ini adalah dengan menggunakan sirkuit yang sama sekali tidak mengkonsumsi arus dari baterai , selama tegangan suplai lebih tinggi dari potensi kritis baterai.

Inilah yang dijalankan oleh monitor baterai rendah berbasis dioda-lambda.

Ia juga dilengkapi ambang pemicu yang dapat disesuaikan pada rentang tegangan 8 hingga 20 V, dan dapat dibangun dengan cukup murah.

Karakteristik Pengisian / Pengosongan Ni-Cd

Itu tegangan terminal semua baterai bervariasi tergantung pada status pengisian daya. Karakteristik hubungan ini mungkin berbeda untuk baterai yang berbeda.

“berbagai jenis port dalam sistem komputer ”

Misalnya dengan Baterai timbal-asam , kami menemukan secara praktis penurunan yang sangat linier pada tegangan outputnya saat sel-selnya kosong. Perilaku ini biasanya juga sama untuk sel kering.

Tapi, untuk baterai Ni-Cd, penurunan tegangan saat pemakaian tidak terlalu linier. Sel Ni-Cd yang terisi penuh dapat menunjukkan tegangan keluaran sekitar 1,25 volt.

Level ini dipertahankan secara konstan hingga hampir habis sepenuhnya. Pada titik ini tegangan sel turun dengan cepat menjadi sekitar 1,0 hingga 1,1 volt, atau 1,05 V.

Akurat sirkuit monitor tegangan disesuaikan untuk mengaktifkan pada level tegangan 'kritis' ini dapat sangat membantu dalam mengidentifikasi level pengisian daya baterai Ni-Cd.

Delapan sel Paket baterai Ni-Cd , misalnya, dapat memiliki potensi keluaran yang terisi penuh sebesar 10,0 volt. Saat daya hampir habis, baterai mungkin memiliki output 8,4 volt.

Cara Kerja Lambda-Diode Low Battery Indicator

Sirkuit monitor baterai rendah dioda lambda seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut disesuaikan untuk diaktifkan pada 8,4 volt, yang memungkinkan kami mencapai sistem monitor status pengisian daya (SoC) yang efektif untuk baterai Ni-Cd.

Itu lambda diode direpresentasikan di dalam kotak putus-putus dibangun menggunakan sepasang FET n- dan p-channel.

“perbedaan rangkaian kombinasional dan sekuensial ”

Ingatlah bahwa tidak ada dioda 'lambda' siap pakai yang tersedia di pasaran.

Secara praktis, dioda lambda dibuat dengan menghubungkan dua FET daya rendah, dan dioperasikan hanya menggunakan dua terminal, bertanda 'anoda' (A) dan 'katoda' (K).

Ketika biasing di atas dioda lambda ini dalam mode potong, transistor Q3 juga dimatikan, yang pada gilirannya membuat LED1 mati.

Saat tegangan baterai mulai turun, ia mencapai titik di mana dioda lambda tiba-tiba menjadi bias dan bekerja.

Situasi ini langsung membiaskan Q3 menjadi konduksi yang menyalakan LED yang memberi tahu pengguna tentang kondisi baterai lemah . (Karakteristik kerja dioda lambda dapat disaksikan di bawah).

Tingkat potensial yang membiaskan dioda lambda menjadi konduksi benar-benar dapat disesuaikan melalui potensiometer R1.

Resistor R2 disambungkan seperti pembatas arus untuk melindungi LED1. Nilai ini resistor pembatas arus dapat dihitung menggunakan Hukum Ohm (R2 = E / I, di mana R2 dalam ohm, E mewakili ambang batas potensial baterai Ni-Cd di mana LED1 baru saja menyala, dan saya harus diganti dengan nilai arus aman maksimum untuk LED.

Detail Konstruksi

Monitor pengisian daya baterai dioda lambda yang dijelaskan di atas cukup kompak untuk ditampung ke dalam roda gigi di mana paket baterai Ni-Cd digunakan sebagai sumber daya.

Selain itu, ini dapat dibangun dan diterapkan secara eksternal sebagai peralatan indikator baterai rendah dan dibungkus dalam kotak kecil. Dalam kedua kasus tersebut, PCB dapat digunakan seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Jenis JFET untuk membangun dioda lambda sebenarnya tidak kritis. Hampir semua konfigurasi yang melibatkan FET n- dan p -channel harus bekerja dengan baik, bersama dengan konfigurasi yang ditentukan dalam daftar bagian.

Jika perlu, Anda dapat mempertimbangkan untuk mengganti LED1 dengan relai daya rendah untuk mengaktifkan pemutusan paket baterai Ni-Cad dari beban segera setelah level tegangan turun di bawah ambang batas kritis rendah. Pengaturan khusus ini secara otomatis akan melindungi paket baterai dari pembalikan polaritas saat sedang diisi dayanya.