电池放电限制器。方案、说明

电池放电限制器。无线电电子电气工程百科全书

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充电电池在使用过程中，防止深度放电非常重要。为此，通常使用特殊的放电限制装置，当电池两端的电压下降到一定水平以下时，该装置将电池与负载断开。此类设备的主要要求是简单和高效，并且在可穿戴设备中使用时，还要求尺寸小。如果使用强大的场效应开关晶体管，所有这些条件都可以得到满足[1]。

装置框图如图所示。 1. 限制器连接到电源开关和用电设备（负载）之间的开路。场效应晶体管VT1执行电子钥匙和微电路DA1的功能。（并联稳压器[2]）——电压比较器。电容器C1用于启动。当开关 SA1 的触点闭合时，电池电压提供给设备。场效应晶体管打开，如果电池上的电压大于某个设定值（电池已充电），则它保持打开状态。

（点击放大）

开路晶体管的压降取决于其参数、电源电压值和负载消耗的电流。图中所示 IRFR5505 晶体管的主要参数：开路电阻 - 0,11 Ohm，最大漏极电流 - 18 A，最大漏源电压 - 55 V。电池电压为 12 V，负载电流为 2 A，测得晶体管两端的压降为 0,17 V，在 7 V 和 1 A 条件下为 0,7 V。

随着电池放电，电池电压下降，当电压低于设定值时（电池已放电），微电路上的电压将开始上升，在场效应管的栅源极部分晶体管VT1就会减小。因此，晶体管关闭，负载两端的电压降低，这反过来又会导致微电路上的电压进一步增加，相应地，晶体管关闭。因此，限制器将突然断开负载与电池的连接。在此模式下设备消耗的电流仅为毫安的几分之一。关断电压由微调电阻 R3 设置。

打开开关 SA1 后，电容器 C1 放电，一段时间后设备准备启动。首先，您可以使用与微电路（引脚 1 和 2、3、6、7 之间）或场效应晶体管（漏极和源极之间）并联的按钮。此时，可以通过安装跳线代替电阻来消除电容器C1和电阻R2。如果连接线较长，建议在设备的输入和输出处安装容量为0,1μF的电容器。

场效应晶体管打开时的栅源电压超过 4...4,5 V，微电路上的最小电压约为 2-5 V。因此，器件的输入电压必须至少为 7 V，并且不能超过20V（场效应晶体管的极限值）。电容器 C1 必须设计为适当的电压。

该器件可以使用 TL431 系列的任何微电路或国产模拟 KR142EN19，一种场效应晶体管 - 任何具有文章 [1] 中指定列表中的 p 沟道的晶体管，在这种情况下，可以增加输出电流器件并降低压降（例如，IRF4905 的开路电阻为 0,02 .74 Ohm，允许漏极电流高达 19 A）。微调电阻-SPZ-28、SPZ-2或同类进口33个，恒定电阻-MLT、S1-4、R1-12、R50-53，电容器-KXNUMX、KXNUMX系列。

由于零件数量少，因此可以通过表面安装来组装该装置，而无需使用印刷电路板。如果使用表面贴装部件，则将它们放置在尺寸为 15x15 mm 的单面箔玻璃纤维制成的印刷电路板上，其草图如图 2 所示。 XNUMX.

文学

来自 International Rectifier 的强大场效应开关晶体管。 - 广播，2001 年，第 5 期，第 45 页。 XNUMX.
Nechaev I. KR142EN19A 微电路的不寻常应用。 - 广播，2003 年，第 5 期，第 53 页54、XNUMX。

作者：I. Nechaev，库尔斯克

查看其他文章 部分充电器、电池、原电池.

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