Таймер-индикатор разрядки батареи
Аккумуляторная батарея 7Д-0Д15 широко используется радиолюбителями для питания различной малогабаритной аппаратуры, чаще всего радиоприемников. Чтобы она долго и эффективно работала, необходимо аккуратно выдерживать режим ее эксплуатации, не допуская перезаряда и глубокой разрядки. Чтобы в процессе эксплуатации не вывести батарею из строя, ее не следует разряжать до напряжения менее 1 В на каждый элемент. Однако следить за напряжением батареи в процессе ее эксплуатации не всегда представляется возможным. В таких случаях полезным может стать сигнализатор или индикаторки батареи. Экономному расходованию энергии батареи может служить таймер, предупреждающий глубокую разрядку батареи в случае, если аппаратуру забыли вовремя выключить. Предлагается для повторения простое устройство 141], совмещающее в себе функции и, таймера (рис. 38).
Рис. 38. Схема таймера-индикатора разрядки батарей питания (а) монтажная плата (б)
Оно состоит из источника опорного напряжения на обратносмещенном эмит-терном переходе транзистора VT1, порогового устройства на элементе DD1.1, буферного каскада на элементе DD1.2 и генератора импульсов на элементах DD1.3 и DD1.4. Транзистор VT2 выполняет функцию электронного ключа.
Рассмотрим работу устройства в режиме «Индикатор». В этом режиме, установленном переключателем SA1, вывод 1 элемента DD'1.1 соединен с общим проводом, а на вывод 2 поступает стабильное напряжение, соответствующее низкому логическому уровню. На выводе 8 элемента DD1.3 генератора, как и на выходе элемента DD1.1, в это время будет напряжение высокого уровня, поэтому генератор не работает. Транзистор VT2 открыт, и нагрузка, например радиоприемник, оказывается подключенной к батарее GB1.
Как известно, уровни напряжения, соответствующие логическим уровням О или 1, у логических микросхем КМОП структуры существенно зависят от напряжения питания и составляют: U(1) >=Uпит/2; U(0) <=Uпит/2, где Uпит — напряжение питания. Так как напряжение на выводе 2 элемента DD1.1 стабильно, то при уменьшении напряжения питающей батареи, уровень напряжения на нем в определенный момент соответствует уровню логической 1. Поэтому на выходе этого элемента появляется напряжение низкого уровня, в результате чего начинает работать генератор импульсов. Через резистор R7 импульсы генератора поступают на вход усилителя 34 радиоприемника и в его динамической головке появляется сигнал, свидетельствующий о том, что батарея разрядилась и ее необходимо подзарядить.
В этом режиме работы на один из входов элемента DD1.2 поступает напряжение высокого уровня, поэтому на его выходе будет постоянно низкий уровень, а транзистор VT2 также постоянно открыт.
При установке переключателя в положение «Таймер» на вывод 5 элемента поступает напряжение низкого уровня и через резистор R3 начнется заряд конденсатора С1. Пока напряжение на нем соответствует низкому уровню, на выходе элемента DD1.1 будет напряжение высокого уровня, на выходе DD1.2 — низкого и транзистор VT2 — открыт. Когда же напряжение на конденсаторе С1 достигает высокого уровня, на выходе элемента DD‘1.1 появляется напряжение низкого уровня, а на выходе DD1.2 — высокий, отяего транзистор VT2 закроется и приемник или другое устройство отключится от батареи.
Для повторной установки устройства в режим «Таймер» необходимо перевести переключатель SA1 в положение «Индикатор», а затем снова в положение «Таймер». Если в режиме «Таймер» напряжение батареи уменьшается до критического уровня, то устройство отключает приемник от батареи,
В устройстве в качестве транзистора VT1 можно применить транзисторы КТ316А — КТ316Г, КТ315—КТ315Д. Транзистор следует подобрать с напряжением стабилизации не более 6...6,5 В. Взамен него подойдет стабилитрон с тем же напряжением стабилизации, но в этом случае придется уменьшить сопротивление резистора R1 до 200...500 Ом. В этом случае, конечно же, резко возрастет ток, потребляемый собственно устройством. Требования к транзис-трру VT2 остаются такими же, что и в предыдущих конструкциях, исходя из них следует выбрать его тип. Конденсатор С1 необходимо выбрать с минимальным током утечки, что повысит стабильность работы устройства. Переключатель может быть любого типа.
Все детали, кроме переключателя, монтируют на печатной плате (рис. 38,6). Устройство включают между батареей и нагрузкой. Регулировка сводится к установке резистором R2 порога срабатывания устройства при напряжении батареи 7 В. Для этого движок этого резистора устанавливают в нижнее по схеме положение, подключают устройство к батарее или блоку питания с напряжением 6,9... 7 В в режиме «Индикатор» и, медленно перемещая
движок резистора R2, добиваются появления звука в динамической головке. Резистор R7 подключают ко входу усилителем ЗЧ радиоприемника и, если надо, подбором его сопротивления устанавливают требуемую громкость сигнала. Тональность сигнала можно изменять подбором емкости конденсатора С2 или сопротивлением резистора R5. Возможное самовозбуждение генератора на высокой частоте устраняют включением конденсатора СЗ, место включения которого показано штриховыми линиями. Время выдержки таймера устанавливают подбором емкости конденсатора G1 или резистором R3.
Литература: И. А. Нечаев, Массовая Радио Библиотека (МРБ), Выпуск 1172, 1992 год.