Ходовые транзисторы из поднебесной BC547 и BC557, Схема ограничения разряда Li-Ion аккумулятора.

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:

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…