2 -cellers NiMH batteribeskyttelseskrets (er): 8 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:25

Hvis du kom hit, vet du sannsynligvis hvorfor. Hvis alt du vil se er en rask løsning, kan du hoppe rett frem til trinn 4, som beskriver kretsen jeg endte med å bruke, meg selv. Men hvis du ikke er helt sikker, om du virkelig vil ha denne løsningen eller noe annet, er du nysgjerrig på bakgrunnen, eller bare liker å besøke noen interessante steder på min reise med prøving og feiling, her er den utførlige versjonen:

Problemet

Du har et elektronikkprosjekt som du vil drive med oppladbare batterier. LiPo er batteriteknologien du jour, men litiumbatterier gir fortsatt dårlige vaner, for eksempel å ikke ha en supermarkedsklar standardformfaktor, krever spesielle ladere (en for hver formfaktor) og oppføre seg som ekte dramadroner når de blir mishandlet (tar fyr), og ting). I kontrast er NiMH -oppladninger tilgjengelig i standardformfaktorer fra AA til AAA til hva som helst, noe som betyr at du kan bruke de samme batteriene til digitalkameraet, lommelykten, RC -leken din og din elektronikk. Faktisk har du sannsynligvis en haug av dem liggende. De er også mye mindre kjent for å forårsake problemer, bortsett fra at en ting de egentlig ikke liker er å bli "dypt utladet".

Dette problemet blir mye mer alvorlig hvis du bruker en "step up buck converter" for å øke inngangsspenningen - si til 5V for å drive en arduino. Mens RC -bilen din vil bevege seg saktere og saktere ettersom batteriene blir utladet, vil en buck -omformer prøve hardt å holde utgangsspenningen konstant, selv mens inngangsspenningen minker, og slik at du kan suge de siste elektronene ut av batteriet, uten synlige tegn på problemer.

Så når må du slutte å slippe ut?

En fulladet NiMH -celle har en typisk spenning på rundt 1,3V (opptil 1,4V). I det meste av driftssyklusen vil den levere omtrent 1,2V (den nominelle spenningen) og falle sakte. Nær uttømming vil spenningsfallet bli ganske bratt. Vanlig anbefaling er å stoppe utladningen et sted mellom 0,8V og 1V, da vil det meste av ladningen ha blitt brukt opp uansett (med mange faktorer som påvirker de eksakte tallene - jeg skal ikke gå nærmere inn på detaljer).

Imidlertid, hvis du virkelig ønsker å presse grensene, tapper situasjonen du bør være forsiktig med, batteriet ditt til under 0V, da vil det få alvorlig skade (Advarsel: Husk at jeg diskuterer NiMH -celler her; for LiPos permanent skader vil begynne mye tidligere!). Hvordan kan det skje? Vel, når du har flere NiMH -celler på rad, kan det hende at ett av batteriene fortsatt er nær den nominelle spenningen, mens et annet allerede er fullstendig utladet. Nå vil den gode cellens spenning fortsette å skyve en strøm gjennom kretsen din - og gjennom den tomme cellen og tømme den under 0V. Denne situasjonen er lettere å komme inn i enn det kan virke ved første øyekast: Husk at spenningsfallet blir mye brattere mot slutten av utladningssyklusen. Således kan til og med noen relativt små innledende forskjeller mellom cellene dine føre til svært forskjellige gjenværende spenninger etter utladning. Nå blir dette problemet mer uttalt, jo flere celler du setter i serie. Når det gjelder to celler, diskutert her, ville vi fremdeles være relativt trygge å lade ut til en total spenning på rundt 1,3V, noe som tilsvarer ett batteri ved 0V, og det andre med 1,3V, i verste fall. Det er imidlertid ikke mye poeng i å gå så lavt (og som vi vil se, ville det til og med være vanskelig å oppnå). Som en øvre grense vil det imidlertid virke sløsing å stoppe hvor som helst over 2V (selv om AFAIU, i motsetning til NiCd -batterier, ikke gir hyppige delvise utladninger et problem for NiMH -batterier). De fleste kretser jeg vil presentere vil sikte litt under det, til rundt 1,8V som en cut-off.

Hvorfor ikke bare bruke en off-the-self-løsning?

Fordi det ikke ser ut til å eksistere! Løsninger er rikelig for høyere celletall. På tre NiMH -celler kan du begynne å bruke standard LiPo -beskyttelseskretser, og over det blir alternativene bare bredere. Men en lavspenningsavbrudd ved eller under 2V? Jeg for en kunne ikke finne en.

Det jeg skal presentere

Frykt ikke, jeg skal ikke presentere deg for én, men fire relativt enkle kretser for å oppnå nettopp det (ett i hvert "trinn" i denne instruerbare), og jeg skal diskutere dem i detalj, så du vil vite hvordan og hvorfor du skal endre dem, hvis du føler behovet. Vel, for å være ærlig, anbefaler jeg ikke å bruke min første krets, som jeg bare inkluderer for å illustrere den grunnleggende ideen. Kretser 2 og 3 fungerer, men krever noen flere komponenter enn krets 4, som jeg endte med å bruke selv. Igjen, hvis du er lei av teori, går du bare videre til trinn 4.

Trinn 1: Grunnideen (denne kretsen anbefales ikke!)

La oss starte med den grunnleggende kretsen ovenfor. Jeg anbefaler ikke å bruke det, og vi diskuterer hvorfor senere, men det er perfekt å illustrere de grunnleggende ideene og å diskutere hovedelementene som du også finner i de bedre kretsene, lenger ned i denne instruksjonsboken. BTW, du kan også se denne kretsen i en full simulering i den flotte online simulatoren av Paul Falstad og Iain Sharp. En av de få som ikke krever at du registrerer deg for å lagre og dele arbeidet ditt. Ikke bekymre deg for omfangslinjene nederst, men jeg skal forklare dem nær slutten av dette "trinnet".

Ok, så for å beskytte batteriene fra å bli tømt for langt, trenger du a) en måte å koble fra lasten, og b) en måte å oppdage når det er på tide å gjøre det, dvs. når spenningen har falt for langt.

Hvordan slå lasten av og på (T1, R1)?

Fra den første vil den mest åpenbare løsningen være å bruke en transistor (T1). Men hvilken type skal jeg velge? Viktige egenskaper ved den transistoren er:

1. Den skal tåle nok strøm for søknaden din. Hvis du vil ha en generisk beskyttelse, vil du sannsynligvis støtte minst 500mA og oppover.
2. Den bør gi en veldig lav motstand mens den er slått på, for ikke å stjele for mye spenning / strøm fra din allerede lave forsyningsspenning.
3. Den skal kunne byttes med spenningen du har, det vil si noe under 2V.

Punkt 3 ovenfor ser ut til å foreslå en BJT ("klassisk") transistor, men det er et enkelt dilemma forbundet med det: Når du legger belastningen på emitter-siden, slik at grunnstrømmen vil være tilgjengelig for lasten, du vil effektivt senke den tilgjengelige spenningen med "Base-Emitter spenningsfall". Vanligvis er det rundt 0,6V. Forbudsmessig mye, når man snakker om 2V total forsyning. I kontrast, når du plasserer lasten på kollektorsiden, vil du "kaste bort" strømmen som går gjennom basen. Det er ikke mye av et problem i de fleste brukstilfeller, ettersom grunnstrømmen bare vil være i størrelsesorden 100 av kollektorstrømmen (avhengig av transistortype). Men når du designer for en ukjent eller variabel belastning, betyr det å kaste bort 1% av din forventede maksimale belastning, permanent. Ikke så bra.

Så med tanke på MOSFET -transistorer, utmerker disse seg i stedet på punkt 1 og 2 ovenfor, men de fleste typer krever betydelig mer enn 2V portspenning for å slå seg på fullt ut. Vær oppmerksom på at en "terskelspenning" (V-GS- (th)) litt under 2V ikke er nok. Du vil at transistoren skal være langt i on -regionen ved 2V. Heldigvis er det noen passende typer tilgjengelig, med de laveste portspenningene som vanligvis finnes i P-kanal MOSFETs (FET-ekvivalenten til en PNP-transistor). Og fremdeles vil ditt valg av typer være sterkt begrenset, og jeg beklager at jeg må dele det med deg. De eneste egnede typene jeg kunne finne er alle SMD -pakket. For å hjelpe deg med å støte på det sjokket, ta en titt på databladet for IRLML6401, og fortell meg at du ikke er imponert over disse spesifikasjonene! IRLML6401 er også en type som er veldig allment tilgjengelig i skrivende stund, og bør ikke sette deg tilbake mer enn rundt 20 cent stykket (mindre når du kjøper i volum eller fra Kina). Så du har sikkert råd til å steke noen få av dem - selv om alle mine overlevde til tross for at jeg er nybegynner på SMD -lodding. Ved 1,8V ved porten har den en motstand på 0,125 ohm. God nok til å kjøre i størrelsesorden 500mA, uten overoppheting (og høyere, med en passende kjøleribbe).

OK, så IRLML6401 er det vi skal bruke for T1 i dette, og alle de følgende kretsene. R1 er ganske enkelt der for å trekke opp portspenningen som standard (tilsvarer en frakoblet last; husk at dette er en P -kanal FET).

Hva mer trenger vi?

Hvordan oppdager jeg lav batterispenning?

For å oppnå en hovedsakelig definert spenningsavbrudd misbruker vi en rød LED som en - relativt - skarp spenningsreferanse på rundt 1,4V. Skulle du eie en Zener -diode med en passende spenning, ville det vært mye bedre, men en LED ser fortsatt ut til å gi en mer stabil spenningsreferanse enn to vanlige silisiumdioder i serie. R2 og R3 tjener til a) begrense strømmen som går gjennom lysdioden (merk at vi ikke ønsker å produsere noe synlig lys), og b) senk spenningen ved basen av T2 litt lenger. Du kan erstatte R2 og R3 med et potensiometer for en noe justerbar spenning. Nå, hvis spenningen som kommer til basen til T2 er rundt 0,5V eller høyere (nok til å overvinne basisemitterspenningsfallet til T2), vil T2 begynne å lede, trekke porten til T1 til lav og dermed koble belastningen. BTW, T2 kan antas å være din hagesort: uansett lite signal NPN -transistor som skjer i verktøykassen din, selv om en høy forsterkning (hFe) vil være å foretrekke.

Du lurer kanskje på hvorfor vi trenger T2 i det hele tatt, og ikke bare koble vår provisoriske spenningsreferanse mellom bakken og T1s portnål. Vel, årsaken til dette er ganske viktig: Vi ønsker en så rask veksling mellom av og på som mulig, fordi vi ønsker å unngå at T1 er i "halv-på" -tilstand over lengre tid. Mens den er halvt på, vil T1 fungere som en motstand, noe som betyr at spenningen vil falle mellom kilde og avløp, men strømmen strømmer fortsatt, og dette betyr at T1 vil varme opp. Hvor mye den vil varme avhenger av impedansen til lasten. Hvis det for eksempel er 200 ohm, vil det ved 2V flyte 10mA mens T1 er helt på. Nå er den verste tilstanden at T1s motstand samsvarer med disse 200 ohm, noe som betyr at 1V vil falle over T1, strømmen vil falle til 5mA, og 5mW effekt må spres. Greit nok. Men for en belastning på 2 Ohm må T1 forsvinne 500mW, og det er mye for en så liten enhet. (Det er faktisk innenfor spesifikasjonene for IRLML6401, men bare med en passende kjøleribbe, og lykke til med designet for det). I denne sammenhengen må du huske på at hvis en trinnvis spenningsomformer er koblet til som hovedlast, vil den øke inngangsstrømmen som svar på fallende inngangsspenning, og dermed multiplisere våre termiske problemer.

Ta med deg budskapet: Vi vil at overgangen mellom av og på skal være så skarp som mulig. Det er det T2 handler om: Gjør overgangen skarpere. Men er T2 bra nok?

Hvorfor denne kretsen ikke kutter den

La oss ta en titt på oscilloskoplinjene vist nederst i krets 1's simulering. Du har kanskje lagt merke til at jeg plasserte en trekantgenerator fra 0 til 2,8 V, i stedet for batteriene våre. Dette er bare en praktisk måte å se hva som skjer når batterispenningen (øvre grønne linje) endres. Som vist av den gule linjen strømmer praktisk talt ingen strøm mens spenningen er under rundt 1,9V. God. Overgangsområdet mellom rundt 1,93V og 1,9V virker bratt ved første øyekast, men med tanke på at vi snakker om et batteri som sakte lades ut, tilsvarer de.3V fortsatt mye tid brukt i en tilstand av overgang mellom helt på og helt av. (Den grønne linjen nederst viser spenningen ved porten til T1).

Men det som er enda verre med denne kretsen, er at når den er slått av, vil selv en liten gjenoppretting i batterispenningen presse kretsen tilbake til halv-tilstand. Tatt i betraktning at batterispenningen har en tendens til å gjenopprette litt, når en last blir avbrutt, betyr dette at kretsen vår vil dvele i overgangstilstanden i lang tid (hvor lastkretsen også vil forbli i en halvbruddstilstand, og potensielt sende en Arduino gjennom hundrevis av omstartssykluser, for eksempel).

For det andre ta hjem melding: Vi vil ikke at lasten skal kobles til for tidlig, når batteriet gjenoppretter.

La oss gå videre til trinn 2 for en måte å oppnå dette på.

Trinn 2: Legge til Hysteresis

Siden dette er en krets, kan det hende du faktisk vil bygge. Jeg gir en deleliste for de delene som ikke fremgår av skjemaet:

• T1: IRLML6401. Se "Trinn 1" for en diskusjon, hvorfor.
• T2: Enhver vanlig liten NPN -transistor. Jeg brukte BC547 da jeg testet denne kretsen. Enhver vanlig type som 2N2222, 2N3904 bør gjøre det like bra.
• T3: Enhver liten PNP -transistor med lite signal. Jeg brukte BC327 (hadde ingen BC548). Bruk igjen den vanlige typen som er mest praktisk for deg.
• C1: Type spiller egentlig ingen rolle, billig keramikk vil gjøre.
• Lysdioden er en standard rød 5 mm type. Farge er viktig, selv om lysdioden aldri lyser synlig: Formålet er å slippe en bestemt spenning. Skulle du eie en Zener -diode mellom 1V og 1,4V Zener -spenning, bruk den i stedet (koblet i motsatt polaritet).
• R2 og R3 kan erstattes av et 100k potensiometer, for finjustering av spenningen.
• "Lampen" representerer ganske enkelt belastningen din.
• Motstandsverdiene kan tas fra skjematisk. De eksakte verdiene er imidlertid egentlig ikke viktige. Motstandene trenger verken å være presise, eller de må ha en betydelig effekt.

Hva er fordelen med denne kretsen fremfor krets 1?

Se på omfangslinjene under skjematisk (eller kjør simuleringen selv). Igjen, den øvre grønne linjen tilsvarer batterispenningen (her hentet fra en trekantgenerator for enkelhets skyld). Den gule linjen tilsvarer strømmen som strømmer. Den nedre grønne linjen viser spenningen ved porten til T1.

Når du sammenligner dette med omfangslinjene for krets 1, vil du merke at overgangen mellom på og av er mye skarpere. Dette er spesielt tydelig når man ser på T1 -portspenningen nederst. Måten å få dette til å skje var å legge til en positiv tilbakemeldingssløyfe til T2, via den nylig lagt T3. Men det er en annen viktig forskjell (selv om du trenger ørnøyne for å få øye på det): Mens den nye kretsen vil kutte lasten rundt 1.88V, vil den ikke (re-) koble lasten før spenningen stiger til over 1.94V. Denne egenskapen kalt "hysterese" er et annet biprodukt av den ekstra tilbakemeldingssløyfen. Mens T3 er "på", vil den forsyne T2s base med en ekstra positiv forspenning, og derved senke grenseverdien. Selv om T3 allerede er av, vil terskelen for å slå på igjen ikke senkes på samme måte. Den praktiske konsekvensen er at kretsen ikke vil svinge mellom på og av, ettersom batterispenningen synker (med tilkoblet belastning), og deretter blir så lett igjen (med frakoblet last), og deretter faller … Bra! Den nøyaktige mengden hysterese styres av R4, med lavere verdier som gir et større gap mellom terskler på og av.

BTW, strømforbruket til denne kretsen mens den er slått av er rundt 3 microAmps (godt under selvutladningshastigheten), og overhead mens den er på er rundt 30 microAmps.

Så hva handler C1 om?

Vel, C1 er helt valgfritt, men jeg er fortsatt ganske stolt av ideen: Hva skjer når du kobler fra batteriene manuelt mens de er nesten utladet, si ved 1,92V? Når de kobles til igjen, ville de ikke være sterke nok til å aktivere kretsen på nytt, selv om de fortsatt ville være gode en annen mens de var i en løpekrets. C1 vil ta seg av det: Hvis spenningen plutselig stiger (batteriene kobles til igjen), vil en liten strøm strømme fra C1 (omgå LED -en), og resultere i en kort påslagning. Hvis den tilkoblede spenningen er over grenseverdien, vil tilbakemeldingssløyfen fortsette. Hvis den er under grenseverdien, vil kretsen slå seg av igjen, igjen.

Excursus: Hvorfor ikke bruke MAX713L for detektering av lavspenning?

Du lurer kanskje på om så mange deler virkelig er nødvendig. Er det ikke noe klart? MAX813L så ut som en god match for meg. Det er ganske billig, og burde vært godt nok til å erstatte T2, T3, LED og R1, i det minste. Imidlertid, som jeg fant ut på den harde måten, har MAX813Ls "PFI" -pinne (inngang for påvisning av strømbrudd) en ganske lav impedans. Hvis jeg brukte en spenningsdeler over rundt 1k for å mate PFI, ville overgangen mellom på og av ved "PFO" begynne å strekke seg over flere titalls volt. Vel, 1k tilsvarer 2mA konstant strøm mens den er avbrutt - uoverkommelig mye og nesten tusen ganger så mye som denne kretsen trenger. I tillegg til at PFO-pinnen ikke svinger mellom bakken og hele forsyningsspenningsområdet, så med det lille rommet vi har for å drive vår effekttransistor (T1), må vi sette inn en tilleggs-NPN-transistor også.

Trinn 3: Variasjoner

Mange varianter er mulige på temaet for den positive tilbakemeldingssløyfen vi introduserte i trinn 2 / krets 2. Den som presenteres her, skiller seg fra den forrige ved at den ikke vil aktivere seg igjen på en økende batterispenning av seg selv. Når avgrensningsterskelen er nådd, må du (bytte batterier og) trykke på en valgfri trykknapp (S2) for å starte den igjen. For et godt mål inkluderte jeg en andre trykknapp for å slå av kretsen, manuelt. Det lille gapet i omfangslinjene viser at jeg slo kretsen på, av, på for demonstrasjonsformål. Avbruddet på lavspenning skjer selvfølgelig automatisk. Bare prøv det i simuleringen, hvis jeg ikke gjør en god jobb med å beskrive det.

Nå er fordelene med denne variasjonen at den gir den skarpeste cut-off, av kretsene som er vurdert så langt (ved nøyaktig 1,82V i simuleringen; i praksis vil nivået på cut-off-punktet avhenge av delene som er i bruk, og kan variere med temperatur eller andre faktorer, men det vil være veldig skarpt). Det reduserer også strømforbruket mens det er slått av til en liten 18nA.

Teknisk var trikset for å få dette til å flytte spenningsreferansenettverket (LED, R2 og R3) fra direkte tilkoblet batteriet til å være tilkoblet etter T2, slik at det blir slått av sammen med T2. Dette hjelper med det skarpe avskjæringspunktet, fordi når T2 bare begynner å slå av litt, vil også spenningen som er tilgjengelig for referansenettverket begynne å falle, noe som forårsaker en rask tilbakemeldingssløyfe fra helt til helt av.

Bli kvitt knappene (hvis du vil)

Selvfølgelig, hvis du ikke liker å måtte trykke på knapper, bare ta ut knappene, men koble til en 1nF kondensator og en 10M Ohm motstand (eksakt verdi spiller ingen rolle, men må være minst tre eller fire ganger mer enn R1) parallelt fra T1s gate til bakken (der S2 var). Når du setter inn nye batterier, vil porten til T1 kort trekkes lavt (til C1 er ladet), og kretsen slås på automatisk.

Dellisten

Siden dette er en annen krets som du kanskje vil bygge: Delene er nøyaktig de samme som brukes for krets 2 (bortsett fra de forskjellige motstandsverdiene som fremgår av skjemaet). Viktigere er at T1 fremdeles er IRLML6401, mens T2 og T3 er henholdsvis generiske NPN- og PNP -transistorer med små signaler.

Trinn 4: Forenkling

Krets 2 og 3 er helt fine, hvis du spør meg, men jeg lurte på om jeg kunne klare meg med færre deler. Konseptuelt trenger tilbakemeldingsløyfen som driver kretsene 2 og 3 bare to transistorer (T2 og T3 i dem), men de har også T1 separat for å kontrollere belastningen. Kan T1 brukes som en del av tilbakemeldingssløyfen?

Ja, med noen interessante implikasjoner: Selv når den er på, vil T1 ha en lav, men ikke null motstand. Derfor synker spenningen over T1, mer for høyere strøm. Når basen til T2 er tilkoblet etter T1, påvirker spenningsfallet kretsens drift. For det første vil høyere belastninger bety en høyere spenning. I henhold til simuleringen (MERK: for enklere testing byttet jeg C1 med en trykknapp, her), for en belastning på 4 Ohm er cut-offen på 1,95V, for 8 Ohm på 1.8V, for 32 Ohm ved 1.66V, og for 1k Ohm ved 1,58V. Utover det endrer det ikke mye. (Virkelige verdier vil avvike fra simulatoren avhengig av T1 -prøven, mønsteret vil være likt). Alle disse grensene er innenfor sikre grenser (se introduksjon), men riktignok er dette ikke ideelt. NiMH-batterier (og spesielt eldre) vil vise et raskere spenningsfall for raske utladninger, og ideelt sett for høye utladningshastigheter bør spenningsavbruddet være lavere, ikke høyere. Imidlertid gir denne kretsen en effektiv kortslutningsbeskyttelse.

Omhyggelige lesere vil også ha bemerket at utsnittet som vises i omfangslinjene virker veldig grunt, sammenlignet med krets 1. Dette er imidlertid ikke bekymringsfullt. Det er sant at kretsen vil ta i størrelsesorden 1/10 sekund for å slå av, men spenningspunktet, der avstengningen skjer, er fortsatt strengt definert (i simuleringen må du bytte til en konstant likestrøm) kilde, i stedet for trekantgeneratoren for å se dette). Tidskarakteristikken skyldes C1 og ønsket: Den beskytter mot for tidlig selvstengning i tilfelle belastningen (tenk: en trinn-omformer) trekker korte strømspiker, i stedet for en stort sett konstant strøm. BTW, det andre formålet med C1 (og R3, motstanden som trengs for å utlade C1) er å starte kretsen på nytt automatisk, når batteriet kobles fra/kobles til igjen.

Dellisten

De nødvendige delene er igjen de samme som for de tidligere kretsene. Spesielt:

• T1 er IRLML6401 - se trinn 1 for en diskusjon av (mangel på) alternativer
• T2 er et hvilket som helst generisk lite signal NPN
• C1 er en billig keramikk
• Motstandene er også billige. Verken presisjon eller effekttoleranse er nødvendig, og verdiene som er gitt i skjematikken er stort sett en grov orientering. Ikke bekymre deg for å bytte i lignende verdier.

Hvilken krets er best for meg?

Igjen, jeg fraråder å bygge krets 1. Mellom krets 2 og 3 lener jeg meg mot sistnevnte. Men hvis du forventer større svingninger i batterispenningen (f.eks. På grunn av at batteriene blir kalde), foretrekker du kanskje en automatisk omstart basert på hysterese fremfor en manuell omstart av kretsen. Krets 4 er fin ved at den bruker færre deler og tilbyr kortslutningsbeskyttelse, men hvis du er bekymret for å kutte ut med en veldig spesifikk spenning, er denne kretsen ikke noe for deg.

I de følgende trinnene vil jeg guide deg gjennom å bygge krets 4. Hvis du bygger en av de andre kretsene, kan du vurdere å dele noen bilder.

Trinn 5: La oss begynne å bygge (krets 4)

Ok, så vi skal bygge krets 4. I tillegg til de elektroniske delene som er oppført i forrige trinn, trenger du:

• En 2 -cellers batteriholder (min var en AA -holder fjernet fra en julepynt)
• Noe perfboard
• En grei pinsett for håndtering av IRLML6401
• En (liten) sidekutter
• Loddejern og loddetråd

Forberedelser

Min batteriholder kommer med en bryter, og - praktisk - litt tomt takhøyde som virker perfekt for å plassere kretsen vår. Det er en pinne for å holde en (valgfri) skrue der inne, og jeg kutter den ut ved hjelp av sidekutteren. kontaktene og kablene ble nettopp satt løst inn. Jeg fjernet dem for lettere tilgang, kuttet ledningene og fjernet isolasjon på endene.

Jeg plasserte deretter de elektroniske delene løst i et stykke perfboard, for å finne ut hvor mye plass de ville ta. Grovt sett skal den nederste raden slipes, midtre rad inneholder spenningsdetekteringselementene, og den øvre raden har koblingen til T1s gate. Jeg måtte pakke delene ganske tett for å få alt til å passe på nødvendig plass. IRLML6401 er ikke plassert ennå. På grunn av pinout, må den gå til bunns på perfboardet. (MERK at jeg ved et uhell plasserte T2 - en BC547 - feil vei! Ikke følg det blindt, dobbeltsjekk pinout på transistoren du bruker - de er alle forskjellige.) Deretter brukte jeg sidekutteren til å klippe perfboard til ønsket størrelse.

Trinn 6: Lodding - den vanskelige delen først

Fjern de fleste komponentene, men sett inn en ledning på R1, sammen med den positive ledningen fra batteriet (i mitt tilfelle fra batteribryteren) i midtre rad, direkte til den ene siden. Lodd bare det ene hullet, ikke klipp av pinnene, ennå. Den andre pinnen på R1 går til den nederste raden (sett nedenfra), ett hold til venstre. Fest perfboardet horisontalt, med undersiden opp.

Ok, neste IRLML6401. I tillegg til å være liten, er denne delen følsom for elektrostatisk utladning. Mesteparten av tiden vil det ikke skje noe dårlig, selv om du håndterer delen uten noen forhåndsregler. Men det er en reell sjanse for at du vil skade eller ødelegge det uten å legge merke til det, så la oss prøve å være forsiktige. Prøv først å ikke bruke plast eller ull mens du gjør dette. Hvis du ikke har et antistatisk armbånd, er det nå på tide å ta på noe jordet (kanskje en radiator eller noen rør), både med hånden og loddejernet. Ta nå forsiktig tak i IRLML6401 med pinsetten din, og flytt den nær den siste plassen, som vist på bildet. "S" -pinnen skal være ved siden av pinnen til R1 du loddet, de andre pinnene skal være på to andre hull som vist.

Ta den tiden du trenger! Feil på siden av nøyaktighet, snarere enn hastighet, her. Når du er fornøyd med plasseringen, smelt loddetinnet til R1 igjen, mens du forsiktig beveger IRLML6401 mot det, med pinsetten din, slik at "S" -nålen blir loddet. Kontroller nøye at IRLML6401 nå er fikset, og at det er festet på riktig sted (også: flatt på perfboardet). Hvis du ikke er helt fornøyd med plasseringen, smelt loddetinn igjen og juster posisjonen. Gjenta om nødvendig.

Ferdig? God. Ta et dypt lettet sukk, og lodd deretter den andre pinnen til R1 i hullet ved siden av "G" -pinnen (på samme side av pakken som "S" -pinnen). Sørg for å koble til både R1 og "G" -pinnen. Ikke klipp R1 -pinnen ennå!

Sett inn en pinne på R2 og den positive utgangsledningen gjennom hullet ved siden av "D" -pinnen (den på motsatt side av transistorpakken). Lodd den tilkoblingen, og sørg igjen for å koble "D" -pinnen med R2 og utgangsledningen.

Til slutt, for godt mål, bruk litt mer loddetinn til det første loddepunktet ("S" -pinnen), nå som de to andre loddepunktene holder transistoren på plass.

Vær oppmerksom på at jeg med vilje plasserer R1 og R2 veldig nær T1. Tanken er at disse skal fungere som en rudimentær kjøleribbe for T1. Så selv om du har mer plass til overs, bør du vurdere å holde disse tette også. På samme måte, ikke vær for nøysom med mengden loddetinn her.

Alt bra så langt? Flott. Ting blir bare lettere, herfra.

Trinn 7: Lodding - den enkle delen

Resten av lodding er ganske rett frem. Sett inn delene en etter en som på det første bildet (unntatt, vær nøye med pinout på T2 -transistoren!), Og lodd dem deretter. Jeg begynte med midtre rad. Du vil merke at jeg i noen tilfeller satte inn flere pinner i ett hull (f.eks. Den andre enden av R2 og LED -lampens lange ledning), og hvor dette ikke var mulig, bøyde jeg bare pinnene til de allerede loddede elementene for å lage nødvendig tilkobling (er).

Hele den nederste raden (sett nedenfra) er koblet til "G" -nålen til T1, og vi bruker R2s pinne (jeg advarte deg mot å klippe den!) For å lage den forbindelsen (til samleren til T2, C1, og R3).

Hele den øverste raden (sett nedenfra) er koblet til bakken, og R3 -pinnen brukes til å lage den forbindelsen. Den andre terminalen til C1, emitteren til T2, og viktigere batteriets jord og utgangens jordledning er koblet til denne.

De to siste bildene viser den siste kretsen nedenfra og over. Igjen loddet jeg i T2 feil vei, og jeg måtte fikse det etter det (ingen bilder tatt). Hvis du bruker en BC547 (som jeg gjorde), går det akkurat omvendt. Det ville imidlertid være riktig for en 2N3904. Med andre ord, bare sørg for å dobbeltsjekke transistor pinout før lodding!

Trinn 8: Siste trinn

Nå er det en god tid å teste kretsen din

Hvis alt fungerer, er resten enkelt. Jeg plasserte kretsen inne i batteriholderen, sammen med bryteren og batterikontaktene. Ettersom jeg var litt bekymret for den positive batteripolen som berørte kretsen, la jeg litt rødt isolasjonstape i mellom. Til slutt fikset jeg de utgående kablene med en dråpe varmt lim.

Det er det! Håper du kan følge alt, og vurdere å legge ut bilder hvis du lager en av de andre kretsene.