鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:692次 | 2021年04月29日
如何延長(zhǎng)鋰電池壽命的觸敏按時(shí)器開關(guān)
某種類型的光電無繩鼠標(biāo)采用兩節(jié)aa堿性電池。它沒有電源開關(guān)。當(dāng)不使用時(shí),它會(huì)自動(dòng)以低占空比來切換光源的開關(guān),以降低功耗。然而,這種功能仍會(huì)耗盡電池能量,使鼠標(biāo)不能使用。問題的解決方法是新增一個(gè)電池開關(guān),它能在一個(gè)預(yù)按時(shí)間后自動(dòng)斷開電池。這種方法不要拆裝或其它類型的改動(dòng)。本設(shè)計(jì)實(shí)例描述了兩種獨(dú)特的實(shí)現(xiàn)方法,它采用一種觸敏式按時(shí)開關(guān),可以將其加到很多采用電池工作,而可能無意中未斷電的設(shè)備中。
圖1電路表示了開關(guān)的模擬實(shí)現(xiàn)。圖2與圖3是數(shù)字實(shí)現(xiàn)。這個(gè)概念是在電池的負(fù)極與電池夾的彈簧觸點(diǎn)之間放入一個(gè)30mil的雙面pcb(印制電路板)條(圖中的a)。q3是一只低閾值mos晶體管,它連接在板條的兩側(cè),作為一個(gè)開關(guān)元件(圖1)。c1是一只0603x7r陶瓷芯片電容,r1是一只0603芯片電阻。在靠近a的上沿安裝q3和所有相關(guān)元件。b是一個(gè)薄的窄銅條,它與第二只電池的正極串聯(lián)。用一根薄而柔性的線將其連接到電路上。觸摸點(diǎn)c和d由自黏性銅帶的短條構(gòu)成,銅帶裝在電池室的外面。軟薄線將c和d連接到電路。
q1、q2和c1構(gòu)成一個(gè)單穩(wěn)觸發(fā)器。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí),c1不充電,q1和q2均關(guān)閉。當(dāng)用裸手指同時(shí)觸摸c和d時(shí),電流通過手指將c1充至q2的閾值電平。q2和q1均導(dǎo)通,c1通過q1和你的導(dǎo)電手指放電。于是,q2柵極的電壓電平接近電池電壓。移開手指后,通過q2內(nèi)部柵極保護(hù)(圖中的齊納二極管)的泄漏電流在q2柵極出現(xiàn)一個(gè)電壓,電壓緩慢地降低,直到達(dá)到約1.3v的閾值電平。q2結(jié)束導(dǎo)通,并與q1一起作一個(gè)恢復(fù)動(dòng)作,快速關(guān)斷q3。
開關(guān)保持關(guān)閉狀態(tài),直到再次觸摸c和d。e是一個(gè)可選的觸點(diǎn),它與c和d類似。假如觸摸e和d,則開關(guān)關(guān)閉。c1采用0.01?f,得到的延遲約為1小時(shí)。因?yàn)闁艠O泄漏是在數(shù)皮安量級(jí),你必須用焊劑清潔劑對(duì)電路作清洗,然后用一滴蠟或環(huán)氧樹脂將其覆蓋。
在某些情況下,你也許希望能夠調(diào)整開關(guān)的時(shí)序。圖2中的電路供應(yīng)了這種選擇。它采用了一種sot-23封裝的微型控制器。代碼清單1包含了觸摸激活的按時(shí)器開關(guān)。a、b、c和d與圖1中的相同。當(dāng)開關(guān)關(guān)閉時(shí),pic10f200t微控制器處于睡眠模式,幾乎不消耗功率。當(dāng)你同時(shí)觸摸觸點(diǎn)c和d時(shí),ic1的pin1升為高,微控制器開始計(jì)時(shí),pin1保持為高。在0.5s后,蜂鳴器發(fā)出一個(gè)短促的聲音。然后蜂鳴器以0.5s間隔發(fā)出兩個(gè)、三個(gè)和四個(gè)短促聲音。聽到任何一種聲音后立即松開觸點(diǎn)c和d,就可以將開關(guān)分別設(shè)定為30秒、30分、4小時(shí)和8小時(shí)。工作時(shí)間可任意選擇,你可以修改代碼清單1中的代碼來適應(yīng)自己的應(yīng)用。跳線開關(guān)j1是可選的。假如讓j1開放,觸摸c和d能使其關(guān)閉。將j1短接可關(guān)閉這個(gè)選項(xiàng),且開關(guān)只在預(yù)設(shè)時(shí)間的結(jié)束時(shí)才關(guān)閉。由于這是用模擬實(shí)現(xiàn)的情況,可將除蜂鳴器以外的所有元件安裝在a的邊緣。蜂鳴器是一個(gè)小型壓電元件,諧振頻率為4khz,很容易放入電池盒內(nèi)。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
在有些情況下,無法接觸到電池夾的負(fù)極觸點(diǎn)。圖3中的電路能解決這個(gè)問題。它基本上與圖2中的電路一致,不過將a與正極串聯(lián),而將b連接到電池的負(fù)極。p溝道m(xù)os管用作開關(guān),微控制器的程序要作修改,供應(yīng)驅(qū)動(dòng)q1的低電平。代碼清單1中的注釋說明了用于圖2或圖3選項(xiàng)所在的程序行號(hào)。