Подобные контролирующие устройства необходимы в аппаратуре, питающейся от батарей аккумуляторов (бортовые приборы автомобиля, радиоприемники и пр.). Описываемое простое устройство контроля* работает при напряжении 1,8 В и более.
Светодиод HL1 (см. схему) выполняет две функции — индикатора и источника образцового напряжения. При напряжении питания выше порогового, задаваемого резистивным делителем R3R4. оба транзистора закрыты и через светодиод течет небольшой ток, определяемый сопротивлением резистора R1. Этот ток следует выбирать равным 50 ... 100 мкА. Свечения светодиода еще не видно, а падение напряжения на нем — около 1,4 В. При таком малом токе светодиод обладает ярко выраженной «стабилитронной» вольт-амперной характеристикой.
Таким образом, при свежей батарее питания светодиод выключен и устройство потребляет ток не более 1 мА. При снижении напряжения питания до порогового напряжение на эмиттере транзистора VT2 сравнивается с напряжением на светодиоде (с учетом падения напряжения около 0,8 В на эмиттерном переходе этого транзистора). Транзистор VT2 приоткроется и вслед за ним приоткроется транзистор VT1. Ток через светодиод VD1 и падение напряжения на нем увеличатся.
В результате транзисторы лавинообразно переключатся в состояние насыщения и транзистор VT1 будет удерживать светодиод включенным. При этом ток через светодиод будет определяться сопротивлением резистора R2.
Конденсатор С1, показанный на схеме штриховой линией, может понадобиться при длинных монтажных проводах и при действии сильных наводок, которые могут вызвать ложные (преждевременные) срабатывания устройства.
Отличительная черта устройства — его высокая термостабильность. Температурные изменения параметров светодиода и эмиттерного перехода транзистора VT2 взаимно компенсируются.
С указанными на схеме номиналами устройство рассчитано для совместной работы с батареей из двух гальванических элементов РЦ-53. Оно срабатывает при
уменьшении напряжения до 2,1 В При температуре в пределах от —30 до +50 о С отклонение порога срабатывания не превышает 30 мВ.
Для получения иного уровня контролируемого напряжения необходимо изменять сопротивление резисторов R1, R2 и R3 в соответствии с эмпирическими соотношениями:
где напряжение — в вольтах, а сопротивление — в килоомах. Расчетные формулы верны для светодиода АЛ307Б с током свечения 10 мА.
А.Чурбаков
* Примечание. Термостабильность работы устройства будет выше, если параллельно конденсатору С1 включить резистор сопротивлением 5...10 кОм.
Смотрите также: Индикатор разряда батареи