Если вы часто пользуетесь никель-кадмиевыми аккумуляторами, вероятно, знаете, что в последовательно соединенной цепи элементы, разряженные до напряжения ниже 1,1 В, из источника напряжения превращаются в своего рода дополнительную нагрузку для еще неразрядившихся элементов, вызывая резкое падение напряжения на выводах батареи аккумуляторов. Кроме снижения энергоемкости батареи аккумуляторов, это может привести и к повреждению отдельных ее элементов.

Предлагаемое устройство, схема которого показана на рисунке, предотвращает слишком глубокую разрядку элементов в батарее. Оно включается между аккумуляторной батареей и нагрузкой. Принцип действия основан на контроле напряжения на нагрузке. Когда оно снижается до уровня 1,1N В (где N - число элементов в аккумуляторной батарее), нагрузка и само устройство отключаются контактной группой реле - ток через аккумуляторные элементы прекращается (если в самой батарее отсутствуют какие-либо неисправности).

При нажатии кнопки SB1 к источнику тока подключаются и нагрузка, и само контролирующее устройство. Напряжение на инвертирующем входе микросхемы DA1 (вывод 2) определяется стабилитроном VD1 и составляет 3,9 В, а на неинвертирующем (вывод 3) - делителем напряжения на резисторах R1 и R2, при нормальном напряжении источника тока оно несколько выше, чем на инвертирующем входе. В таком состоянии на выходе микросхемы высокий уровень напряжения - реле К1 включается и его контакты К1.1 оставляют включенными нагрузку и контролирующее устройство и при отпускании кнопки включения.

Когда напряжение на батарее упадет настолько, что его величина на неинвертирующем входе станет менее 3,9 В, на выходе микросхемы напряжение станет низким и реле обесточится, разрывая цепь питания. Момент переключения зависит от напряжения на батарее аккумуляторов и величины сопротивления резистора R1, которое следует выбрать в соответствии с таблицей.

Данное устройство может давать ложные срабатывания, если к источнику питания подключают слишком мощную нагрузку, при которой напряжение батареи мгновенно "подсаживается". В этом случае отключение нагрузки еще не говорит о том, что элемент (элементы) батареи аккумуляторов разрядился до нижней допустимой границы.

В конструкции устройства можно использовать отечественные радиоэлементы - микросхему К140УД7 (без изменения нумерации выводов подключения, а также микросхемы 521САЗ, 554САЗ), транзистор КТ503Б, стабилитрон КС139А, диод КД102А, реле - любое, соответствующее напряжению батареи аккумулятора и имеющее ток срабатывания не более 0,05 энергоемкости используемой батареи аккумуляторов. Резисторы - любые с мощностью рассеяния 0,125 или 0,25 Вт. Для ограничения базового тока транзистора между выходом микросхемы и базой следует включить резистор.

Отмеченный а конце описания недостаток может иметь и положительную роль. Если вы работаете все время с одной и той же нагрузкой, ложные срабатывания могут произойти от аварийного увеличения тока потребления (что свидетельствует о неисправности нагрузки - короткие замыкания, выход из строя элементов и др.). В этом случае достаточно легко идентифицировать причину отключений - после автоматического отключения нагрузки параллельно контактам кнопки включения подключить измеритель тока. По величине тока можно судить об исправности нагрузки.

Автор: J.Akkad