Индикатор разряда батареи, требующий минимум энергии
Пример схемы такого индикатора, спроектированного для 9-вольтовой батареи и требующего сверхнизкой мощности, приведён на Рисунке 1. Данная схема потребляет 1,4 кмА при максимально заряженной 9-тивольтовой батарее. Когда достигается пороговое напряжение 6,5В, включается индикация разряда и ток снижается до 1мкА.
Несложно высчитать средний рабочий ток: он составит 1,2 мкА. За 48 месяцев схема в сумме потребит 42 мА ч, что равно 10% от номинальной ёмкости батареи.
Когда напряжение батареи достигает 6.5 В и продолжает снижаться, в мигающем режиме включается красный светодиод D2 . Микросхема LTC1540 (IC1) – это микромощный компаратор с встроенным 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.
В норме напряжение на неинвертирующем входе будет 1.62 В при напряжении батареи 9 В. Выходной сигнал компаратора обладает высоким уровнем, что приводит к отсутствию тока в диодах D1 и D2. При снижении напряжения батареи менее 6.5 В напряжение на неинвертирующем входе становится ниже опорного напряжения на инвертирующем входе. Уровень напряжения на выходе IC1 становится не высоким, а низким, что приводит к включению светодиода D2. Напряжение на неинвертирующем входе снижается до 0.58 В, и конденсатор C1 разряжается через D1 и R6.
Учитывая, что сопротивление резистора R6 гораздо ниже, чем сопротивление R4, напряжение на инвертирующем входе стремительно снижается в соответствии с постоянной времени, определяемой номиналами C1 и R6. И в тот момент, когда напряжение на инвертирующем входе становится меньше 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 снова достигает уровня 1.18 В, весь процесс повторяется заново. Время включенного состояния светодиода зависит от номиналов C1 и R6, а выключенного – от C1 и R4. Для номиналов компонентов, обозначенных на Рисунке 1, время включенного и выключенного состояний при пороговом напряжении 6.5 В равно 20 мс и 10 с соответственно. С этого момента ток включенного светодиода можно рассчитать по формуле
а средний ток светодиода при этом
Источник: rlocman.ru
