Elektronischer Schalter schützt die Batterie

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Ladegeräte, Batterien, galvanische Zellen

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Damit der Akku, der das Radio, den Player oder die Taschenlampe mit Strom versorgt, lange hält, darf er keiner Tiefentladung ausgesetzt werden, bei der es zu irreversiblen chemischen Veränderungen der Elemente kommt. Natürlich können Sie die Entladung des Akkus während des Betriebs sorgfältig überwachen und eine übermäßige Entladung vermeiden, besser ist es jedoch, diese verantwortungsvolle Aufgabe einer elektronischen Maschine anzuvertrauen.

Der beschriebene elektronische Schalter trennt die Last automatisch, wenn die Batteriespannung unter den vorgegebenen Wert fällt. Bei einer Neun-Volt-Batterie (7D-0.115, Nika usw.) liegt die Untergrenze der zulässigen Spannung bei etwa 7 V. In Abb. 1 zeigt das Diagramm eines Automaten, der bei genau dieser Spannung beispielsweise einen Radioempfänger ausschaltet.

Schalten Sie das Gerät mit einem Knopf (ohne Fixierung) SB1 ein. In diesem Fall wird die Versorgungsspannung an den Funkempfänger angelegt und gleichzeitig kommt es zu einem reversiblen Lawinendurchbruch des Emitterübergangs des VT3-Transistors, der als Zenerdiode geschaltet ist (der Kollektorausgang wird nicht verwendet).

Der Zenerdiodenstrom fließt durch den Emitterübergang des Transistors VT2 und öffnet ihn. Der Kollektorstrom VT2 öffnet wiederum den Transistor VT1, der die Kontakte der Taste SB1 sperrt. Alle beschriebenen Vorgänge erfolgen nahezu augenblicklich und nach einem kurzen Druck kann die SB1-Taste losgelassen werden – der Empfänger bleibt eingeschaltet.

Um den Receiver auszuschalten, drücken Sie kurz die SB2-Taste. Seine Kontakte werden durch den Emitterübergang des Transistors VT2 geschlossen. Es wird geschlossen, und danach schließt der Transistor VT1, wodurch die Stromversorgung des Empfängers unterbrochen wird. Im ausgeschalteten Zustand verbraucht die Batterie einen vernachlässigbaren Strom, der einen Bruchteil eines Mikroampere nicht überschreitet, viel weniger als der Selbstentladungsstrom der Batterie. Die Widerstände R1 und R4 tragen zu seiner Reduzierung bei. Die Widerstände R2 und R3 werden benötigt, um den Strom der Zenerdiode und die Basisströme der Transistoren VT1 und VT2 zu begrenzen.

Wenn die Batteriespannung während des Empfängerbetriebs unter den zulässigen Wert sinkt, schließen die Zenerdiode VT3 und beide Transistoren und die Batterie wird vom Empfänger getrennt.

Nach der Herstellung zeigten sich weitere Vorteile des vorgeschlagenen Geräts. Wenn sich der Empfänger wegen schwacher Batterie ausgeschaltet hat, Sie aber wichtige Nachrichten (z. B. einen Wetterbericht) hören möchten, können Sie dies tun, indem Sie die Taste SB1 gedrückt halten. Darüber hinaus führt ein versehentlicher Kurzschluss der zum Empfänger führenden Kabel dazu, dass sich das Gerät sofort ausschaltet und so den Akku schont.

Inspiriert durch das erzielte Ergebnis entwarf der Autor einen ähnlichen Schalter für eine wiederaufladbare Taschenlampe mit einer Batterie aus drei D-0,25-Scheibenbatterien (Abb. 2). Es wird ausgelöst, wenn die Batteriespannung unter 2,5 V fällt.

Als Zenerdiode werden hier in Reihe geschaltete Low-Power-Siliziumdioden VD1–VD3 verwendet, die jeweils bei einer Durchlassspannung oberhalb von etwa 0,6 V öffnen. Achten Sie auf eine weitere Möglichkeit zum Einschalten der SB2-Taste. Jede der Optionen ist auf beiden Geräten anwendbar. Aufgrund des hohen Stromverbrauchs und der geringeren Spannung wurden die Widerstandswerte der Widerstände geändert und ein leistungsstärkerer Transistor VT1 eingebaut.

Beim Einrichten des Schalters kommt es darauf an, die erforderliche Abschaltspannung durch Auswahl einer Instanz des Transistors VT1 (Abb. 1) oder der Anzahl und Art der in Reihe geschalteten Dioden (Abb. 2) einzustellen. Es ist zu beachten, dass KT315-Transistoren mit beliebigem Buchstabenindex bei Verwendung im Zenerdiodenmodus eine ziemlich große Variation der Öffnungsspannungen aufweisen.

Autor: V.Polyakov, Moskau

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