Niederspannungsabschaltung:Das Funktionsprinzip und wie man eine herstellt

Aufgeblähte Akkus durch Überladung

Quelle:Wikiwand

Wenn Sie Ihre Akkus richtig pflegen und verwenden, halten sie mindestens zwei Jahre. Wenn Sie sich also um Ihre Akkus kümmern, vermeiden Sie das Aufladen Ihres Geräts im Schnellmodus. Oder besser noch, dafür zu sorgen, dass sich die Batterien nicht vollständig entladen. Wenn Sie Ihren Akku jedoch regelmäßig vollständig entladen lassen, würde es lange dauern, bis ihm dauerhaft der Saft ausgeht. Daher ist es am besten, den Akku bei Bedarf aufzuladen. Wie? Es ist einfach. Alles, was Sie tun müssen, ist eine Niederspannungs-Abschaltschaltung zu verwenden. Die Vorrichtung dient zum Entfernen der Batterie von der Last. Und es misst auch automatisch die Spannung der Batterie.

Interessanterweise werden wir ausführlich besprechen, wie Sie eine erstellen können, die Anwendungen und mehr.

Also, wenn Sie bereit sind, fangen wir an!

Was ist eine Unterspannungsabschaltung?

Eine Niederspannungsabschaltung ist ein Gerät, das seinen Stromkreis verwendet, um die Last, die an eine Batterie angeschlossen ist, automatisch abzuschalten. Folglich trägt dies dazu bei, die Langlebigkeit der Batterie zu gewährleisten.

Die Theorie der Unterspannungsabschaltung

digitale Platine

Ein MOSFET-Transistor bildet das Herzstück der Niederspannungsabschaltung. Und der Transistor arbeitet wie ein Schalter in der positiven Leitung der externen Schaltung.

Indem Sie also eine Niederspannungsabschaltung für einen Stromkreis anwenden, ermöglichen Sie eine gemeinsame negative Masse zwischen der Last und der Batterie Ihres Geräts. Folglich ist es für eine Vielzahl von Anwendungen hilfreich, wie z. B. Wechselstromkreise usw.

Transistoren

Wenn Sie jedoch eine High-Cutoff-Schaltung bevorzugen, stellen Sie sicher, dass Sie eine Versorgungsspannung verwenden, die niedriger ist als Ihre erzeugte Gate-Treiberspannung. Und Sie können dies erreichen, indem Sie eine Spannungsverdreifacherschaltung verwenden. Ein hervorragendes Beispiel dafür ist der Operationsverstärker. Als Ergebnis erzeugt Ihr Gerät etwa 5-kHz-Rechteckwellen.

Aber das ist noch nicht alles.

Sie können die Spannung auch dreifacher in die Leiterschaltung des Kondensators / der Diode einspeisen. Dann hilft das Signal, den MOSFET anzusteuern. Infolgedessen wird die Spannung auf das Dreifache der Spitzen-Cutoff-Spannung der Rechteckwelle erhöht.

Mosfet-Symbol

Wenn also die niedrige Grenzspannung abschaltet, entlädt einer der Widerstände die elektrische Gate-Ladeschaltung. Danach geht der MOSFET aus.

Drei Spannungskomparatoren einer Niederspannungsabschaltschaltung

Die Niederspannungsabschaltschaltung hat einen Spannungskomparator, der Folgendes umfasst:

• Ein Standard-5-Volt-Regler
• Trimmertopf
• Dualer Operationsverstärker

Eine Batteriespannungsüberwachungsschaltung

Quelle:Flickr

Die Niederspannungsabschaltschaltung wird mit einem Trimmerpoti als Spannungsteiler geliefert. Diese Aktion trägt dazu bei, Ihr Batteriegerät vor Beschädigungen zu schützen. Und es ist dafür verantwortlich, einen bestimmten Punkt zu schaffen, an dem die Niederspannung abschaltet.

Allerdings spielt auch der Operationsverstärker, der sich in der Niederspannungs-Trennschaltung befindet, eine wichtige Rolle. Es gibt einen positiven Ausgang, wenn die Standardbatteriespannung über dem Schwellenwert liegt. So vermeiden Sie ein Überladen des Geräteakkus.

Daher erzeugt die positive Ausgangsbatterieleistung einen Vorspannungspegel durch den Spannungsteiler. Dadurch läuft der Oszillator des Operationsverstärkers mit minimaler Spannung und entlastet den Akku.

Die Operationsphase

Der Ausgang des Operationsverstärkers bewegt sich normalerweise auf Null, sobald die Batteriespannung unter einen bestimmten Punkt fällt. Als Ergebnis wird der Oszillator abgeschaltet. Außerdem werden der MOSFET und der Spannungsverdreifacher abgeschaltet. Dann schaltet der Widerstand eine gewisse Hysterese. Und dies hilft, Komparatoroszillationen in der Nähe der Abschaltspannung zu vermeiden.

Die Diode wird nicht ausgelassen, da sie hilft, die Stromversorgung der Schaltung abzuschalten, wenn der MOSFET ausschaltet. Aber wenn der Kurs ankommt, verhält sich der Kondensator wie ein kurzer Kurzschluss. Daher zieht es die Vcc-Leitung des Operationsverstärkers auf die Spannung des Batteriecontrollers. Infolgedessen zündet die gesamte Schaltung, bis der MOSFET eingeschaltet wird. Dann fließt der Betriebsgleichstrom durch den MOSFET und die Diode.

Was passiert, wenn der Niederspannungs-Trennschalter ausgeschaltet wird?

Wenn dies geschieht, geht der Komparator zwangsweise aus. Und es tritt auf, indem Pin 3 mit Masse kurzgeschlossen wird. Als Ergebnis geht der MOSFET aus. Wenn das Trimmerpoti auf Vcc eingestellt ist, verhindert der Widerstand, dass der Schalter die Vcc direkt mit der gemeinsamen Messmasse kurzschließt. Außerdem entlädt sich der Kondensator über den Strombegrenzungswiderstand und die andere Hälfte des Tasters.

Darüber hinaus hilft die Entladung des Kondensators dem Start des Stromkreises, wenn der Schalter das nächste Mal eingeschaltet wird. Daher schützt die Diode den MOSFET vor den schädlichen Spannungsspitzen, die eine induktive Batterielast oder ein Motor erzeugt.

Wenn Ihre Last nicht ständig unter ein paar Ampere liegt, können Sie ein wärmeleitendes Fett und einen Kühlkörper auf Ihrem MOSFET verwenden. Außerdem können Sie Drucktasten über dem DPDT-Schalter verwenden, wenn Sie separate Ein-Aus-Steuerungen bevorzugen.

Der „Aus“-Druckknopf verbindet also Masse und Operationsverstärker. Andererseits klickt der „Ein“-Druckknopf zwischen der D6-Kathode und dem Q1-Drain. Beachten Sie außerdem unbedingt, dass Sie die Gleichstromkreise, den Kondensator (C11) und den Widerstand (R8) nicht mit Drucktasten verwenden können.

Wie man eine Niederspannungs-Trennschaltung baut

Schaltplan Unterspannungsabschaltung

Quelle:Forschungstor ℅ Ravi Ramachandran

Die Komponenten, die Sie zum Aufbau der Niederspannungs-Abschaltschaltung benötigen, sind:

• Widerstände

• Transistor
• Diode D1N750
• Relaisschalter
• 12-Volt-Batterie
• Potentiometer
• Dicke Drähte
• Leiterplatte

• LM324
• Weiße LEDs

• Keramikscheibenkondensator
• Eingangs- und Ausgangsanschlüsse

Es ist wichtig zu beachten, dass alle Widerstände 1/4 Watt haben.

Schritte

1. Siehe Schaltplan. Beginnen Sie dann mit der Punkt-zu-Punkt-Verdrahtung auf Ihrer Leiterplatte.
2. Nehmen Sie Ihren verdünnten blanken Draht und bedecken Sie ihn mit Teflon-Isolierung. Die Idee hinter der Verwendung der Teflon-Isolierung ist, dass sie auch bei Missbrauch nicht schnell schmilzt.
3. Verwenden Sie Ihre dicken Drähte für den Teil Ihrer Schaltung, der Strom führt.
4. Fügen Sie Ihre Konnektoren zum Setup hinzu. Dann können Sie es als Schalter verwenden. Wenn Ihre Batterie jedoch einen bestimmten Wert unterschreitet, schaltet sich der Stromkreis aus.
5. Wenn Ihr Akku wieder vollständig aufgeladen ist, können Sie Ihren Stromkreis aus- und wieder einschalten.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass diese Niederspannungs-Abschaltschaltung perfekt mit einer Gel-Zellen-Batterie und einem 12-V-Auto-Rücklicht funktioniert.

Wichtige Hinweise

1. Schließen Sie Ihre Glühbirne an den Lastausgangsanschluss an. Und verbinden Sie die Stromversorgung mit der Batterieeingangsklemme.
2. Stellen Sie sicher, dass Ihr Potentiometer auf die Mitte eingestellt ist. Außerdem sollte Ihre variable Spannung 13 Volt liefern.
3. Wenn Ihr Licht nicht aufleuchtet, wenn Sie den Stromkreis einschalten, bewegen Sie Ihr Potentiometer in Richtung Boden. Schalten Sie dann den Stromkreis aus und wieder ein. Sie können den Vorgang wiederholen, bis es passiert.

Anwendung der Niederspannungsabschaltschaltung

Sie können die Niederspannungsabschaltschaltung in den folgenden Anwendungen verwenden:

• Landschaftsbeleuchtung
• Thermostate
• Türklingeln
• Haussicherheitsbeleuchtung

Abschluss

Ihre NiCd- und Blei-Säure-Batterien können eine Weile halten, solange Sie sie mit den idealen Entladespannungen betreiben und aufladen.

Außerdem wäre es hilfreich, wenn Sie eine Niederspannungs-Abschaltschaltung hätten, um eine extreme Batterieentladung zu verhindern. Und eine Ladereglerschaltung ermöglicht es Ihnen, eine Überladung der Batterie zu vermeiden. Daher stellt eine Kombination beider Kurse sicher, dass Ihr Akku in einem geeigneten Bereich arbeitet.

Haben Sie den LDV schon einmal verwendet? Oder brauchen Sie Hilfe, um das Beste für Ihr Projekt zu finden? Bitte zögern Sie nicht uns zu kontaktieren.