ИМС параллельного стабилизатора контролирует напряжение на батарее

Журнал РАДИОЛОЦМАН, декабрь 2014

Vladimir Rentyuk

EDN

ИМС параллельного стабилизатора напряжения TL431 можно с успехом использовать во множестве приложений, и, в частности, в качестве компаратора с гистерезисом. Для этого используется ее внутренний источник опорного напряжения и лишь нескольких дополнительных внешних компонентов. Этот компаратор с гистерезисом, подобный триггеру Шмитта, можно использовать в качестве простого монитора состояния аккумулятора (Рисунок 1). Верхнее пороговое напряжение V_T+ этого компаратора можно вычислить по формуле

где V_REF – напряжение внутреннего опорного источника ИМС TL431. Согласно спецификации, его типовое значение составляет 2.5 В.

Рисунок 1.	Параллельный стабилизатор с дополнительными компонентами, работающий как триггер Шмитта, включает светодиод, когда батарея полностью заряжена.

Если напряжение батареи выше, чем верхнее пороговое напряжение, на катоде ИМС TL431 установится низкий уровень, равный приблизительно 2 В. При этом транзистор Q₁ будет открыт, а светодиод LED₁ будет светиться. Нижний порог компаратора V_T– вычисляется как

Когда вследствие разряда напряжение на батарее окажется меньше нижнего порога V_T–, напряжение на катоде ИМС TL431 поднимется до уровня, равного напряжению батареи. Транзистор Q₁ выключится, а индикатор LED₁ погаснет. LED₁ включится снова только тогда, когда после зарядки батареи ее напряжение превысит верхнее пороговое напряжение компаратора.

Примечание редакции

Если необходимо, чтобы светодиод не загорался при включении устройства с интегрированным в него монитором, можно установить между коллектором и эмиттером транзистора Q₁ конденсатор емкостью 4.7…10 мкФ.

Для упрощения расчетов прилагается файл «Calculations rus.xls», который позволяется выполнить расчет пороговых напряжений по известным номиналам резисторов R₁ и R₂, или вычислить номиналы резисторов R₁ и R₂ в соответствии с необходимыми порогами срабатывания монитора.

Загрузки

Таблица расчета пороговых напряжений