Всегда желательно использовать индикатор разряда батареи, который потребляет как можно меньше энергии. Схемой индикации разряда, потребляющей 50 мкА, 9-вольтовая батарея емкостью 450 мА·ч будет полностью разряжена чуть больше, чем за год. Устройствам с батарейным питанием, которые должны работать непрерывно в течение длительного времени, требуются индикаторы разряда, потребляющие минимальную мощность. Схема на Рисунке 1, разработанная для 9-вольтовых батарей, потребляет сверхнизкую мощность. При полностью заряженной батарее (9 В) схема потребляет ток 1.4 мкА. По достижении порогового напряжения 6.5 В, при котором включается индикация разряда, этот ток снижается до 1 мкА. Таким образом, будем считать, что средний рабочий ток составляет 1.2 мкА. Суммарное потребление схемы за четырехлетний период равно 42 мА·ч, что составляет менее 10% номинальной емкости батареи. Когда напряжение батареи становится меньше 6.5 В, начинает периодически мигать красный светодиод D2. Микросхема LTC1540 (IC1) – это микромощный компаратор с интегрированным источником опорного напряжения 1.18 В. К неинвертирующему входу компаратора подключены выход делителя напряжения батареи R1, R2 и резистор положительной обратной связи R3. Положительная обратная связь обеспечивает гистерезис компаратора. На инвертирующий вход компаратора подается смещение от источника опорного напряжения через схему задержки R4 - C1.
 |
||
| Рисунок 1. | Рабочий ток этого индикатора разряда батареи составляет всего 1.2 мкА. |
|
При нормальной работе напряжение на неинвертирующем входе составляет примерно 1.62 В, когда напряжение батареи равно 9 В. Выходной сигнал компаратора имеет высокий уровень, поэтому ток через диоды D1 и D2 не течет. Когда напряжение батареи падает ниже 6.5 В, напряжение на неинвертирующем входе становится ниже опорного напряжения на инвертирующем входе. Уровень напряжения на выходе IC1 изменяется с высокого на низкий, в результате чего зажигается светодиод D2. Напряжение на неинвертирующем входе опускается до 0.58 В, и конденсатор C1 начинает разряжаться через D1 и R6. Поскольку сопротивление резистора R6 намного меньше, чем сопротивление R4, напряжение на инвертирующем входе быстро спадает в соответствии с постоянной времени, определяемой номиналами C1 и R6. Как только напряжение на инвертирующем входе падает ниже 0.58 В, уровень выходного сигнала компаратора вновь изменяется на высокий. Это изменение устанавливает напряжение на неинвертирующем входе равным 1.18 В, выключает светодиод и смещает D1 в обратном направлении, так что опорное напряжение начинает заряжать конденсатор C1 через R4. Когда напряжение на инвертирующем входе вновь достигает 1.18 В, цикл повторяется. Время включенного состояния светодиода зависит от номиналов C1 и R6, а выключенного – от C1 и R4. Для указанных на Рисунке 1 номиналов компонентов время включенного и выключенного состояний составляют 20 мс и 10 с, соответственно, при пороговом напряжении 6.5 В.
С этого момента ток включенного светодиода равен
а средний ток светодиода равен
Купить LTC1540 на РадиоЛоцман.Цены
