Circuito de Corte por Baixa Tensão: Projeto, Operação e Guia DIY

Baterias recarregáveis inchadas devido a sobrecarga

Fonte: Wikiwand

Se você puder cuidar e usar suas baterias recarregáveis corretamente, elas podem durar pelo menos dois anos. Portanto, cuidar de suas baterias recarregáveis significa evitar carregar seu dispositivo no modo rápido. Ou melhor ainda, garantir que as baterias não descarreguem completamente. Mas se você optar por deixar sua bateria descarregar totalmente regularmente, levará muito tempo antes que ela acabe permanentemente. Portanto, a melhor abordagem é recarregar sua bateria quando necessário. Como? É simples. Tudo o que você precisa fazer é usar um circuito de corte por baixa tensão. O dispositivo é eficaz para remover a bateria da carga. E também mede a tensão da bateria automaticamente.

Curiosamente, discutiremos extensivamente como você poderia construir um, as aplicações e muito mais.

Então, se você está pronto, vamos começar!

O que é um Corte por Baixa Tensão?

Um corte por baixa tensão é um dispositivo que usa seu circuito para desligar automaticamente a carga que se conecta a uma bateria. Consequentemente, isso ajuda a garantir a longevidade da bateria.

A Teoria do Corte por Baixa Tensão

placa de circuito digital

Um transistor MOSFET atua como o coração do corte por baixa tensão. E o transistor funciona como um interruptor na linha positiva do circuito externo.

Então, ao aplicar um corte por baixa tensão para um circuito, você estará permitindo um terra negativo comum entre a carga e a bateria do seu dispositivo. Consequentemente, é útil para uma ampla gama de aplicações, como circuitos elétricos CA, etc.

Transistores

Mas se você preferir uma comutação de corte alta, certifique-se de usar uma tensão de alimentação menor que sua tensão de drive de gate produzida. E você pode obter isso usando um circuito triplicador de tensão. Um excelente exemplo disso é o Amp-Op. Como resultado, seu dispositivo criará ondas quadradas de cerca de 5Khz.

Mas não é só isso.

Também, você pode alimentar a tensão mais triplicada no circuito em escada do capacitor/diodo. Então, o sinal ajuda a ligar o MOSFET. Como resultado, aumentará a tensão para três vezes a tensão de corte de pico da onda quadrada.

Símbolo Mosfet

Então, quando o corte por baixa tensão desliga, um dos resistores descarrega a carga elétrica do gate do circuito. Depois, o MOSFET desliga.

Três Comparadores de Tensão de um Circuito de Corte por Baixa Tensão

O circuito de corte por baixa tensão tem um comparador de tensão que compreende:

• Um regulador padrão de 5 volts
• Potenciômetro de ajuste
• Amp-op dual

Um circuito monitor de tensão de bateria

Fonte: Flickr

O circuito de corte por baixa tensão vem com um potenciômetro de ajuste como divisor de tensão. Esta ação ajuda a proteger seu dispositivo de bateria contra danos. E é responsável por criar um ponto certo onde o corte por baixa tensão desliga.

Dito isso, o amp-op, localizado no circuito de corte por baixa tensão, também desempenha um papel vital. Ele dá uma saída positiva quando a tensão padrão da bateria está acima do limiar. Dessa forma, você pode evitar sobrecarregar a bateria do dispositivo.

Portanto, a saída positiva da potência da bateria cria um nível de polarização através do divisor de tensão. Como resultado, o oscilador do amp-op funciona com uma tensão mínima e reduz o carregador de bateria.

O Estágio de Operação

A saída do amp-op geralmente se move para zero uma vez que a tensão da bateria vai abaixo de um certo ponto. Como resultado, o oscilador desligará. Além disso, o MOSFET e o triplicador de tensão desligarão. Então, os circuitos resistores adicionam alguma histerese. E isso ajuda a evitar oscilação do comparador perto da tensão de desligamento.

O diodo não fica de fora, pois ajuda a desligar a energia do circuito quando o MOSFET desliga. Mas, quando o circuito liga, o capacitor se comporta como um curto-circuito breve. Portanto, ele arrasta a linha Vcc do amp-op para a tensão do controlador de bateria. Como resultado, todo o circuito dispara até que o MOSFET ligue. Então, a corrente operacional direta passa pelo MOSFET e diodo.

O que Acontece Quando a Chave de Corte por Baixa Tensão Desliga?

Quando isso acontece, o comparador força a desligar. E ocorre curto-circuitando o pino 3 ao terra. Como resultado, o MOSFET desliga. Quando o potenciômetro de ajuste define para Vcc, o resistor impede o interruptor de curto-circuitar o Vcc diretamente ao terra de medição comum. Além disso, o capacitor descarrega através do resistor limitador de corrente e a outra metade do botão.

Além disso, a descarga do capacitor ajuda o circuito a iniciar da próxima vez que o interruptor liga. Portanto, o diodo protege o MOSFET contra picos prejudiciais que uma carga indutiva de bateria ou motor produz.

Se sua carga não estiver constantemente sob alguns amperes, você pode usar graxa termicamente condutiva e dissipador de calor no seu MOSFET. Além disso, você pode usar botões momentâneos sobre o interruptor DPDT se preferir controles liga-desliga separados.

Então, o botão "desliga" conectará entre o terra e o amp-op. Por outro lado, o botão "liga" clicará entre o cátodo D6 e o dreno Q1. Também é vital notar que você não pode usar os circuitos elétricos CC, capacitor (C11) e resistor (R8) com botões de pressão.

Como Construir um Circuito de Corte por Baixa Tensão

Diagrama de circuito de corte por baixa tensão

Fonte: Research gate ℅ Ravi Ramachandran

Os componentes que você precisa para construir o circuito de corte por baixa tensão são:

• Resistores

• Transistor
• Diodo D1N750
• Chave Relé
• Bateria 12 volts
• Potenciômetro
• Fios grossos
• Placa de circuito

• LM324
• LEDs brancos

• Capacitor de disco cerâmico
• Conectores de entrada e saída

É vital notar que todos os resistores são de 1/4 watt.

Passos

1. Consulte o diagrama do circuito. Em seguida, inicie sua fiação ponto a ponto na sua placa de circuito.
2. Obtenha seu fio nu afinado e cubra-o com isolamento de Teflon. A ideia por trás do uso do isolamento de Teflon é que ele não derrete facilmente, mesmo com abuso.
3. Use seus fios grossos para a parte do seu circuito que transportará corrente.
4. Adicione seus conectores à configuração. Então, você pode usá-lo como um interruptor. Mas, se sua bateria cair abaixo de um valor específico, o circuito desligará.
5. Quando sua bateria estiver totalmente carregada novamente, você pode desligar seu circuito e ligá-lo novamente.

Dito isso, é crucial notar que este circuito de corte por baixa tensão funciona perfeitamente com uma bateria de gel e luz traseira de carro de 12 V.

Pontos Importantes a Notar

1. Conecte sua lâmpada ao terminal de saída de carga. E ligue a fonte de alimentação ao terminal de entrada da bateria.
2. Certifique-se de que seu potenciômetro esteja no ponto médio. Além disso, sua tensão variável deve fornecer 13 Volts.
3. Se sua luz não acender quando você ligar o circuito, mova seu potenciômetro em direção ao terra. Em seguida, desligue o circuito e ligue-o novamente. Você pode repetir o processo até que aconteça.

Aplicação do Circuito de Corte por Baixa Tensão

Você pode usar o circuito de corte por baixa tensão nas seguintes aplicações:

• Iluminação de paisagem
• Termostatos
• Campainhas
• Iluminação de segurança residencial

Conclusão

Suas baterias NiCd e chumbo-ácido podem durar um tempo, desde que você as opere dentro das tensões ideais de descarga e carga.

Além disso, seria útil ter um circuito de corte por baixa tensão para evitar descarga extrema da bateria. E um circuito controlador de carga permite evitar sobrecarga da bateria. Portanto, uma combinação de ambos os circuitos garantirá que sua bateria funcione em uma faixa adequada.

Você já usou o LDV antes? Ou precisa de ajuda para obter o melhor para seu projeto? Por favor, sinta-se à vontade para nos contatar.