Controllo carica batteria

Qualche tempo fa, ho trovato su questo NG un post riguardante un semplice circuito per controllare la carica di una batteria da 9V, con un LED che si doveva accendere nonappena la tensione ai capi della pila fosse scesa a circa 7V (l'autore del circuito era "BIG"). Essendo una roba abbastanza semplice, ho provato a studiarlo per capire come funzionava. In fondo al messaggio allego lo schema con i nomi ai componenti che ho dato io. Vorrei un aiuto, perché ho raggiunto un "punto morto" :p

Ho pensato che lo zener da 6.8V in prima approssimazione doveva comportarsi come un interruttore, quindi se la tensione fosse stata inferiore a circa

6.8V lo si poteva trattare come un circuito aperto: in tal caso le cose sembra che tornino, perché simulando il circuito, e togliendo lo zener, il LED si accende, Q2 è attivo. Allo stesso modo ho simulato il circuito con un corto al posto dello zener, ma anche questa volta mi trovo il LED acceso! o_O Naturalmente ho provato a simulare anche *con* lo zener da 6.8V e tutto sembra funzionare a meraviglia.

Le cose che vorrei capire sono tre (credo):

  1. Perché, quando lo zener è trattato come un circuito aperto, Q1 è in CUT-OFF, e tutta la corrente che passa per RC1 ce la troviamo pari pari nella base di Q2;
  2. Perché, quando lo zener è trattato come un circuito chiuso, mi trovo che nel LED passa una corrente di qualche mA, mentre non dovrebbe condurre;
  3. A che servono i due transistor? :p Non la prendete come una presa in giro, ma dopo una lunga riflessione non sono riuscito a capire la funzione dei BJT e delle resistenze (tranne RE2 che ho capito serve a proteggere il LED)

Beh, se qualcuno ha la voglia e la pazienza di illuminarmi, sarò qui a ringraziarlo.

[FIDOCAD ] MC 40 30 3 0 230 MC 40 45 1 0 080 LI 40 35 40 45 LI 40 45 40 35 LI 40 35 40 30 SA 40 35 MC 40 65 0 0 040 MC 40 15 3 0 074 LI 40 55 40 65 MC 75 30 0 0 300 MC 90 40 1 0 220 MC 90 55 1 0 080 MC 90 65 0 0 040 MC 90 15 3 0 074 LI 90 20 90 15 MC 50 35 0 0 300 MC 65 45 1 0 080 MC 65 15 1 0 080 MC 65 65 0 0 040 MC 65 15 3 0 074 LI 65 55 65 65 LI 40 35 50 35 LI 65 30 75 30 TY 30 20 5 3 0 0 0 * DZ TY 75 45 5 3 0 0 0 * LED TY 95 60 5 3 0 0 0 * RE2 TY 95 65 5 3 0 0 0 * 1k TY 70 35 5 3 0 0 0 * Q1 TY 95 30 5 3 0 0 0 * Q2 TY 70 15 5 3 0 0 0 * RC1 TY 70 20 5 3 0 0 0 * 100k TY 50 45 5 3 0 0 0 * RE1 TY 50 50 5 3 0 0 0 * 1k TY 25 50 5 3 0 0 0 * 10k TY 25 45 5 3 0 0 0 * RZ TY 60 0 5 3 0 0 0 * +Vcc TY 95 25 5 3 0 0 0 * BC109C TY 25 25 5 3 0 0 0 * 6.8V
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gerarcone
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gerarcone ha scritto:

Ma la domanda è chiara? :?

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gerarcone

Supposto cdt diretta giunzioni pari a 0.7V e cdt diretta diodo led pari a 1.5V abbiamo:

Da 0V a 0.7V a 2.2V a 7.5V a 9.7V zener conduce Q1 conduce Q2 conduce led acceso

Se il circuito deve solo accendere il led al di sotto di una soglia di tensione di alimentazione, si pu=F2 fare di meglio.

Ciao.

lucky

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lucky

lucky ha scritto:

[CUT]

Grazie mille per l'aiuto! Mi sono poi accorto che il mio errore è stato considerare lo zener come un corto circuito, quando il suo modello è un piccolo generatore di tensione con una resistenza in serie; adesso tutto torna, meno male!

Non è che mi faresti un esempio, vero? Se questo "meglio" si concretizza in un circuito abbastanza semplice mi piacerebbe realizzarlo... :)

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gerarcone

il primo circuito postato era mia idea fatta in fretta (ed cosi con qualche sbaglio inizialmente..)

se riduci il valore di RE2 a meta di ohm (avrai piu intensita LED) ed valore DZ ai 6,3V (si accende piu tardi un po..)...

--
                  Regards ,  SPAJKY ®
   mail addr. @ my site @ http://www.spajky.vze.com 
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Spajky

Spajky ha scritto:

Il problema è che il circuito mi sembra un po' "limitato", nel senso che va bene solamente per batterie di circa 7V, come ti era stato richiesto nel post, del resto. Invece a me piacerebbe vederne uno che vada bene anche per altri voltaggi, ad esempio la classica "stilo" da 1.5V Magari se hai qualche idea mi faresti un grande piacere postandomi lo schema!

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gerarcone

Dopo mille prove, ho partorito il circuito in fondo. Che ne dite? Il LED dovrebbe accendersi quando la batteria scende sotto i 1.3V

[FIDOCAD ] MC 155 85 0 0 280 MC 170 70 3 0 080 MC 155 90 1 0 080 MC 155 70 1 0 080 LI 155 80 155 90 MC 150 65 2 0 010 MC 155 105 0 0 040 MC 150 105 2 0 020 LI 155 70 155 65 LI 155 65 150 65 LI 155 100 155 105 LI 155 105 150 105 MC 175 80 0 0 280 MC 190 60 1 0 080 MC 170 105 0 0 040 MC 190 105 0 0 040 MC 190 45 1 0 220 MC 190 40 3 0 074 MC 170 40 3 0 074 LI 170 95 170 105 LI 190 90 190 105 LI 170 75 170 70 LI 170 60 170 40 LI 190 45 190 40 TY 125 60 5 3 0 0 0 * + Batt TY 125 100 5 3 0 0 0 * - Batt TY 170 85 5 3 0 0 0 * Q1 TY 190 80 5 3 0 0 0 * Q2 LI 175 80 170 80 TY 160 60 5 3 0 0 0 * RC1 TY 145 70 5 3 0 0 0 * RB1 TY 145 90 5 3 0 0 0 * RB2 TY 145 75 5 3 0 0 0 * 10k TY 145 95 5 3 0 0 0 * 10k TY 155 65 5 3 0 0 0 * 3.9k TY 180 60 5 3 0 0 0 * RC2 TY 180 65 5 3 0 0 0 * 82 TY 180 45 5 3 0 0 0 * LED TY 165 25 5 3 0 0 0 * +Vcc = 3V
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gerarcone

dovrebbe funzionare ...

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Spajky

Ti stai fidando forse un po' troppo della tensione di accensione di un transistore. Pero`, senza mettere parecchie piu` cose, non si puo` fare molto di meglio.

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Franco

Herz, mein Herz, sei nicht beklommen und ertrage dein Geschick.
(H. Heine)
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Franco

Franco ha scritto:

Grazie della risposta (e grazie anche a Spajky). Potresti esplicitarmi da quali fattori dipende la tensione di accensione del transistor? Io ho simulato il circuito utilizzando uno dei pochi BJT di cui dispone il mio programma, ovvero il 2N2222: potrebbe andar bene, oppure potresti consigliarmene uno? Volevo poi sapere se per quanto riguarda gli altri componenti (ovvero resistenze e LED) devo specificare qualche informazione al negoziante; non ho mai acquistato niente in un negozio di elettronica! Per quello che ho capito all'università, dovrei chiedere delle resistenze da 1mW e un normalissimo LED rosso, giusto? Infine... Quanto potrei spendere? :p

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gerarcone

Giusto per la cronaca: forse sono riuscito a migliorare leggermente il circuito, aggiungendo un BJT e facendo in modo che il LED si accenda nonappena VBB diventa più grande di circa 1.4V... Attendo come sempre i commenti; in particolare non sono sicuro che la corrente che attraversa il LED, circa 27mA, vada bene.

[FIDOCAD ] LI 155 80 155 90 LI 175 95 175 105 LI 175 75 175 70 LI 155 85 160 85 LI 195 85 195 95 LI 175 75 180 75 MC 215 45 1 0 080 LI 215 75 215 90 LI 200 65 195 65 TY 220 45 5 3 0 0 0 * RC3 TY 220 50 5 3 0 0 0 * 82.5 LI 175 40 175 30 TY 195 70 5 3 0 0 0 * Q2 TY 175 80 5 3 0 0 0 * Q1 TY 215 60 5 3 0 0 0 * Q3 TY 175 85 5 3 0 0 0 * 2N2222 TY 195 75 5 3 0 0 0 * 2N2222 TY 215 65 5 3 0 0 0 * 2N2222 SA 155 85 SA 175 75 SA 195 65 LI 175 40 175 45 LI 195 30 195 45 TY 200 45 5 3 0 0 0 * RC2 MC 200 65 0 0 280 TY 200 50 5 3 0 0 0 * 10k TY 180 45 5 3 0 0 0 * RC1 MC 180 75 0 0 280 TY 180 50 5 3 0 0 0 * 10k TY 160 65 5 3 0 0 0 * RB1 MC 160 85 0 0 280 TY 160 70 5 3 0 0 0 * 100k MC 155 65 1 0 080 LI 155 80 155 75 MC 155 95 1 0 080 LI 155 90 155 95 TY 160 100 5 3 0 0 0 * 100k TY 160 95 5 3 0 0 0 * RB2 LI 155 65 155 60 LI 155 60 150 60 MC 155 115 0 0 040 MC 175 115 0 0 040 MC 195 115 0 0 040 MC 215 115 0 0 040 LI 175 105 175 115 LI 195 95 195 115 LI 215 90 215 115 TY 220 30 5 3 0 0 0 * LED MC 215 25 1 0 220 MC 215 20 3 0 074 MC 195 20 3 0 074 MC 175 20 3 0 074 LI 215 25 215 20 LI 215 40 215 45 LI 195 30 195 20 LI 175 30 175 25 TY 180 5 5 3 0 0 0 * +Vcc = 3V LI 175 25 175 20 LI 195 65 195 60 MC 175 55 3 0 080 MC 195 55 3 0 080 LI 175 70 175 55 LI 195 60 195 55 LI 150 60 145 60 MC 135 75 0 0 450 LI 145 60 135 60 LI 135 60 135 75 LI 135 95 135 110 LI 155 105 155 115 MC 135 115 0 0 040 LI 135 110 135 115 TY 110 85 5 3 0 0 0 * ~1.5V TY 115 80 5 3 0 0 0 * VBB
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gerarcone

Dal modello del transistor, dal singolo transistor (serie, lotto, umore del dispositivo...) e dalla temperatura del transistor.

Piu` o meno si accendono tutti fra 0.6V e 0.7V, ma non sai quello specifico a quanto si accenda. Puoi sempre mettere un potenziometro fra le due resistenze da 10 kohm, in modo da tarare il circuito (e puoi aspettanti in generale una deriva complessiva di 4 mV/C con la temperatura sulla tensione totale misurata).

La mia preoccupazione era che per una pila 1.2V o 1.4V fa una grossa differenza.

Va benissimo. Puoi sempre provare a fare una analisi montecarlo, cambiando Is, beta e altri parametri vari (che adesso non ricordo come si chiamano in spice)

Resistenze da 200 mW o un quarto di watt, sono le piu` piccole.

--

Franco

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Franco

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