Если вы начали заниматься любительской радиотехникой, вам понадобятся ходовые транзисторы, которые имею широкое применение в радиотехнике и сравнительно низкую цену. В данном обзоре я расскажу вам про комплементарную пару транзисторов BC547 и BC557. Данные транзисторы были куплены в 2013 году и на их основе уже собранно множество электронных схем. Одной из них, я вас познакомлю в данном обзоре. Мы все, часто покупаем Li-Ion аккумуляторы в Китае. Многие из них не имеют защиты, но даже имеющие защиту отключают питание в аварийных ситуациях, когда напряжение на АКБ уменьшится на 2.4-2.6В. В тоже время производители рекомендуют ставить аккумуляторы на зарядку при достижении напряжения 3В. Как быть, если это самодельный фонарь и т.п., как сберечь не дешевые Li-Ion аккумуляторы? Вы сталкивались с такими проблемами? Тогда вам под Кат…
Для начала сообщу, что, как и в остальных обзорах, магазин, в котором я купил данные радиокомпоненты уже не продает данный лот, потому я нашел подобный у другого продавца. Что бы не было сомнения, что я купил данные транзисторы на Али, можно увидеть под спойлером подтверждение покупки:
Ранее эти транзисторы стоили дороже
Я постараюсь вкратце рассказать об этих транзисторах, насколько это возможно на не специализированном сайте по радиотехнике, что бы достопочтенная публика, зашедшая в мой обзор из-за любопытства, не стала зевать и скучать. Всем же «технарям» будет достаточно поглядеть на Даташит этих транзисторов, что бы отпали все вопросы:
BC547 и
BC557
Данные транзисторы комплементарно парные, т.е NPN и PNP транзисторы с близкими по величине коэффициентами передачи тока β.
Краткие характеристики и цоколевка транзистора ниже на схеме:
Я протестировал эти китайские транзисторы, они держат напряжение 30В (коллектор-эмиттер) имеют коэффициент усиления Hfe: 140-160. Я использовал их при максимальном токе коллектора 100мА — выше не рисковал. В общем, заключение по транзисторам — вполне годные высокочастотные транзисторы имеющие высокий коэффициент усиления. Вполне приемлемые характеристики.
На этом бы можно было обзор и закончить...))) Но это не наш метод ©.
Потому мы изготовим очень востребованное устройство, использующее PNP транзистор, регулируемый стабилитрон TL431 и N канальный полевой транзистор (выпаян из старой материнской платы).
При изготовлении самоделок, часто требуется ограничить разряд Li-Ion аккумуляторов, до рекомендуемого производителем минимума в 3В. Чаще всего мы покупаем аккумуляторы без защиты. Но даже если аккумулятор имеет защитную плату, то все равно она скорее пригодна только для аварийного отключения аккумулятора, что бы предотвратить его возгорание или приведение в полную негодность. Схему типовой платы защиты привожу ниже:
Эта схема взята из Даташита микросхемы-контролера DW01, которая имеет очень много китайских аналогов. Данная схема уже приводилась в обзоре на
Муське Однако, как я уже отметил, данная схема пригодна только для аварийного отключения аккумулятора и малопригодна для повседневного использования, т.к отключает АКБ при напряжении 2.4-2.6В. Поискав в Интернета, ничего не нашел простого и пригодного для отключения литиевого аккумулятора, потому попросил своего друга по форуму «Паяльник»
Владимира 65, смоделировать мне схему под мои нужды. Так и появилась на свет эта схема защиты от переразряда. Привожу её ниже:
Транзистор VT1 — Logic Level P75N02LD (можно любой другой Logic Level)
Транзистор VT2 — BC557
VD1 — TL431
Кнопка S1 (без фиксации) нужна для запуска схемы, после срабатывания защиты, или для принудительного использования заряда батареи, при уровне заряда ниже порогового значения.
На скору руку была изготовлена печатная плата (каюсь, опять из гетинакса), впаяны детали. Полевой транзистор можно использовать со старых материнских плат, обычно там несколько штук N канальных Logic Level транзисторов. Транзистор распаян со стороны печатных дорожек.
ссылка на
схему в формате lay
Тестирование проводилось при помощи Лабораторного блока питания и лампочки в качестве нагрузки. Результат тестирования Вы можете увидеть ниже на фото:
Напряжение отсечки выставлено на 3В, на фото видно, что еще при 3.1В лампочка горит, а при 3В полевой транзистор закрывается и лампочка обесточивается. Сама схема выполнена таким образом, что после достижения на аккумуляторе порогового напряжения, схема защиты тоже отключается от аккумулятора. Потому пришлось ввести в схему кнопку без фиксации, нажатие на которую открывает транзистор. Так же эту кнопку можно использовать для принудительного использования энергии аккумулятора, даже если напряжение на нем ниже порогового уровня… Эта функция бывает востребована, что бы не в полной в темноте искать зарядное устройство))) В заключение покажу кемпинговый фонарь, куда я встроил эту схему защиты от разряда…
На этом фото (ниже) видно комбинированную схему, зарядного устройства совмещенной с схемой защитного устройства на smd элементах
Вот такой коротенький обзор сегодня… Вопросы скидывайте в комментариях, постараюсь ответить всем.
UPD: Поскольку много вопросов в комментариях, расскажу как работает схема ограничения.
Полевой транзистор можно представить электронным выключателем (по сути он это и есть), при появлении напряжения на его затворе, он открывается и будет открытым, пока напряжение на затворе не исчезнет. В момент кратковременного замыкания кнопки, питание появляется на TL431, и если напряжение выше выставленного порога, то TL открывается и открывает полевой транзистор. В таком положении, все будет находиться, до тех пор пока напряжение упадет ниже порога. Порог выставляется подстроечным резистором. Таким образом обобщим:
1. Если к схеме присоединить литиевый аккумулятор, то ничего не произойдет, не смотря на уровень зарядки аккумулятора.
2. Если нажать кратковременно кнопку, то если напряжение на аккумуляторе выше 3В, то схема сработает, если ниже 3В, то ничего не произойдет.
3. Если поставить на зарядку аккумулятор, не отключая плату защиты, то тоже ничего не произойдет, даже если акб полностью зарядится, пока вы не нажмете кнопку, а дальше 2 варианта рассмотренных в п.2.
4. Варианта отключить схему защиты нет, после открытия полевого транзистора, схема остается во «включенном» состоянии и кушает, пусть небольшой ток, но все же кушает. Помогает только «передергивание» аккумулятора. Ток потребляемый платой защиты можно снизить увеличив номинал резисторов делителя R5-R6.
Теперь почему я собрал эту схему и получил справедливую критику от нашего профессора
kirich: в 2013 году не было зарядных устройств с защитой АКБ от глубокого разряда, потому я даже купил у китайцев набор и 10 микросхем DW01 и двойных полевиков (8 ножковая микросхема) стоимостью 6.8 баксов. Подтверждение покупки под спойлером
Если бы это было доступно как сейчас, то я бы не маялся «дурью»…
Некоторые плюсы моей схемы:
1. Её можно очень легко перестроить под другое напряжение, отличное от напряжения литиевого аккумулятора
2. Можно всячески менять схему, например вынести TL431 и 2 резистора делителя, перед полевиком, тогда схема начнет работать по другому, автоматически отключатся при пороговом напряжении, и автоматически включатся если напряжение подымется выше порога (при зарядке, к примеру), но при напряжении около порога будет небольшая светомузыка, т.к нет гистерезиса))) Ну может кому то это надо…
UPD2: Вот еще схема, правда тестировалась только в мультисиме, в железе не собиралась.
Добавил в схему защиты выключатель нагрузки. Нефиксируемая кнопка на замыкание последовательно включает и выключает нагрузку. Функция защиты от разряда сохранилась. Схема только в мультисиме, в железе не проверялась.
UPD3:
Ну раз пошла такая пьянка, режь последний огурец… Еще схемы… Правда от цен на супервизоры просто охреневаю…
я верно понимаю, что после заряда выше порога срабатывания схема защиты сама включается? или зарядное тоже через нее к аккумам идет и пока не ткнешь кнопку (если было срабатывание) — заряжать не будет?
Но ИМХО, «народная» платка заряд+контроль куда удобнее и проще.
При ее цене выгоднее купить, чем паять и иметь неудобство с дополнительной кнопкой.
Большинство аккумуляторов нормально работают до 2.5 Вольта, смысл их отключать раньше?
Плата защиты — защищает аккумулятор и должна сработать если ваша схема не умеет перестать разряжать на 3В / элемент.
Плюс позволяют перестать работать при настраиваемом пользователем пороге.
Потому я считаю, что требовать наличие узкого диапазона для серийных мониторов напряжения, как-то не совсем корректно.
Т.е. само по себе полезно, но большинству пользователей Просто не нужно, так как это защита аккумулятора, а ему ничего не будет от 2.5 Вольт. Вам же нужна защита преобразователя.
Хотите я вам ссылок кину на то что нашёл с различными порогами отключения? Уж не знаю на сколько корректно, но они существуют! И количество их совсем не маленькое.
А будет что аккумулятору при разряде до 2,4 — 2,5 вольта или нет — это вопрос тоже не такой однозначный! Реально — это последний рубеж защиты, если потребитель не отключил нагрузку раньше. Так вот в моём случае такого контроллера, который бы следил за напряжением аккумулятора просто нет, и модернизировать схему я не собираюсь, да и возможности такой просто нет (выше писал причину). И думаю что таких устройств, у которых «забота» об аккумуляторе отдаётся плате защиты, великое множество. Это не правильно, но это есть сплошь и рядом.
Логично предположить, что в обзоре более простой но лучший аналог :)
2.5 Вольт для аккумулятора вполне нормально, ничего с ним не будет. Конечно ничего хорошего в этом тоже нет, но на мой взгляд если надо отрубать раньше, то эта защита должна стоять уже в потребителе. Причем не надо обязательно выключать питание, достаточно перевода в спящий режим.
Поспокойнее, я ничего и не просил модернизировать, просто написал, что для подавляющего большинства применений достаточно стандартных 2.5 Вольта отсечки, а если устройство имеет свои особенности, то само должно о себе думать, так уж сложилось, просто китайцы не всегда об этом думают :(
Вот и все. :)
В вашем случае применение не совсем стандартно, если так можно выразиться. Т.е. Вам необходима защита не столько аккумулятора, сколько нагрузки, так как повышающие преобразователи очень плохо относятся к работе при низком входном напряжении.
Просто в Вашем случае схема автора подходит тем, что возможна регулировка. Но я бы поискал просто аналоги стандартных мониторов напряжения, но на 2.8-3.0 Вольт и перепаял. Кстати, такие микрухи могут быть на платах защиты аккумуляторов с напряжением 3.8(4.35) Вольта так как у них нижний предел разряда также ограничен на более высоком уровне.
При чем здесь юлить.
Отключение при 2.5 Вольта является обычной защитной функцией, естественно желательно отключить раньше, тем более что запас емкости между 2.5 и 3 Вольта мизерный.
Но на самом деле ничего не будет и при отключении при 2.5. Сколько раз это произойдет за жизнь аккумулятора, 10, 20, 100?
Я также считаю, что лучше бы производители ограничивали разряд на уровне 2.7-2.8 Вольта. Но у аккумулятора есть понятие — внутреннее сопротивление, и при коротких но больших нагрузках возможны ложные срабатывания, что не есть хорошо.
Вот об этом и говорю.
В моём случае (кемпинговый фонарь без индикации оставшегося заряда) практически каждое отключение будет именно таким!
Для ручного электроинструмента рекомендуемые значения 2,5 и 2,0 Вольт соответственно. Но в этом и подобных применениях время жизни в разы меньше.
В обзоре показана замена платы защиты от переразряда.
PS, утверждать не буду, возможно правда ваша, поскольку особо и не вникал, просто как-то на глаза попалось и запомнилось…
UPD/ ну вот, пока писал — уже ответили…
Которая на самом деле особо и не нужна, зато нет защиты от перегрузки или КЗ.
Либо нужна, но например под кадмий или свинец.
Вы предложили вариант применения, я предложил вариант лучше и проще, а главное удобнее и надежнее.
Конечно можно, заказать детали, вытравить плату, спаять, проверить, настроить.
Но может в данном случае лучше потратить на 10 центов больше и погулять на свежем воздухе? :)
Ваш вариант выгоднее тогда, когда нельзя использовать готовое, например для работы с аккумуляторами на другие напряжения или с другой химией. Здесь да, спорить не буду.
2. Сильно растет ток потребления и это защита преобразователя, а не аккумулятора.
С повербанками редко используют аккумуляторы с защитой, дороже и смысла нет, а кроме того КПД падает.
а то стоит дешевле но непонятно как работает
нет полевиков
aliexpress.com/item/Free-Shipping-FS312F-G-SOT23-6-new-original-imported-Fu-Jing/32244664783.html
aliexpress.com/item/Free-Shipping-FS312F-G-SOT23-6-new-original-imported-Fu-Jing/32244664783.html
Может появятся еще. Поиск на али тупит иногда. Брал Dec. 06 2016.
Как ни странно предложений было около 8 штук на тот момент.
по цене, дешевле стакана семечек, ¥ 1.50 (USD 0.22)
рекомендую
Странно что на Али так дорого, скоро им будем продавать их же детали :)))))
BC547B-AP
BC557A
.
на али 100 штук за 120руб с доставкой
(у вас по сылкам если закрыть глаза на минимальную цену заказа и цену доставки
теже 100 элементов стоят 110 руб)
.
и где тут дешевле ???
А в оффлайне можно купить хоть одну штуку за меньше чем 2 цента.
Понятно что али пока выигрывает только более выгодной доставкой мелочевки в удаленные районы.
зы. собсна подключенное зарядное включает эту схему, она включает транзистор VT2, который через R2-R1 запитан от нашего аккумулятора с остатками напряжения, что дает напругу на открытие VT1 и схема возвращается в рабочий режим.
Я правильно догнал логику работы? Прошу поправить, если что, я не особо силен в деталях…
Но в моей логике выходит, что кнопка нужна только в случае, когда надо работать на напряжении, ниже уровня отсечки, а при подключении зарядного схема включается сама.
В вашем описании, как я его понял, при срабатывании отсечки надо обязательно тыкать кнопку, иначе заряжаться не будет. Потому я и расписал, чтобы было видно, где ошибка и есть ли она вообще.
2) через R4 — закрытый VD1 (чуть больше 1 миллиампера);
3) через эмиттер-базу VT2 — R3 — открытый VD1 (порядка 1 миллиампера);
4) через эмиттер-коллектор VT2 — R2 — R1 (порядка 30 микроампер).
Итого банка в 2000 махов будет высажена за 1000 часов (порядка 40 дней бездействия). Не страшно для большинства реальных приложений.
Могу ошибаться в расчетах, я не настоящий сварщик, я маску на стройке нашел.
P.S. А, понял. Это такой анекдот старый, про мальчика с маской сварщика.
Пока VD1 открыт, он прижимает затвор к плюсу. Как только закроется, затвор через резистор прижмется к минусу.
Моделировать не на чем, так, праздные рассуждения.
… Может и не прав я… это обдумать надо.
Или проще:
И ток у p-канальных меньше.
Не проще (надежней) было вместо переменного резистора (R6), подобрать постоянный? Да и места меньше заняло.
для TL431 Uотс= Uref(1+R5/R6) + Iref*R5, Uref~2,5V для TL431. Если есть необходимость модернизируйте.
Да, я знаю про «сначала добейся», но ведь реально бестолковое решение.
Денег стоит сопоставимо с готовыми платами.
Ток потребления большой, у готовых почти нулевой
Защиты по току нет.
Заряжать неудобно + нет защиты от перезаряда.
Еще и кнопка нужна…
Кстати насчет «сам добейся», не в первый раз замечаю у вас в обзорах чужие решения, сами пробовали что-то придумать?
2. Я врач по специальности, радиотехника просто хобби, потому свои решения я Вам могу показать внутри Вашего организма, нужен обзор желчного? К примеру? Мне кажется, что у Вас могут быть проблемы с ним.
3. Мне всегда казалось, что обзор ради обзора это п.18 когда отрабатывают… Нет разве?
4. Чем Вам не нравится обзор ради обзора вообще? Ну минусанули и пошли дальше… А вот количество комментариев, мне говорит, о том, что не все думают как Вы…
А. Тогда вы показали неудачный пример.
Б. Куда надо 6 Вольт? Пример.
3. Нет, обзор ради обзора это когда показывают как делают что-то без никакой практической цели. Вы показали как сделать плату защиты которую проще купить. причем это будет не дороже и лучше, смысл вашего обзора в чем?
По пп18 есть куда более полезные и интересные обзоры. И отнюдь не ради обзора.
4. Не нравится своей бессмысленностью.
Кстати минус ставить и не думал, работа все таки сделана, товар правда никак не показали, но не в этом же цель была?
1. Я пишу обзор ради своего удовольствия, прежде всего, потому как мне нравится писать обзоры (ничего зазорного в этом не вижу). На жизнь я этим не зарабатываю, и китайцы мне не шлют непрерывным потоком ноутбуки, дорогую измерительную технику на обзоры по п.18
2. Я пытаюсь популизировать радиолюбительство, вдруг у кого-то зачешутся руки и захочется, что-то создать руками. А не просто соединять между собой готовые китайские платы и другие готовые решения…
Правда, при этом также поднимутся пороги и для заряда, поэтому для защиты от переЗАряда придется использовать другую микросхему.
Этот вариант проверен и хорошо работает. (правда, я добавлял еще пару резисторов: 510 Ом последовательно с диодом и 100кОм параллельно питания dw01, для стабильности порогов)