Estoy deseando hacer un indicador simple de batería baja para la batería de 12V SLA: solo un LED que se enciende cuando el voltaje desciende por debajo de cierto nivel. ¿Qué tipo de potencia un circuito como este enlace se extrae del batería (cuando la batería está cargada)? ¿Vale la pena considerar un circuito diferente que usa menos energía?
Ese es exactamente el enfoque equivocado. Lo que quieres es un LED que esté encendido cuando la batería esté en buen estado. Aún mejor, desea un LED que no sea alimentado por la batería.
Usando su enfoque, si por alguna razón se ignora el indicador, el LED finalmente descargará la batería por completo y, con los SLA, eso es una cosa mala. Por supuesto, esto puede tomar un tiempo. Si el LED es el consumo de corriente principal, entonces una corriente de 5 mA LED desperdiciará .12 Ah por día, o aproximadamente un Ah por semana.
Si debe hacerlo con un LED que esté encendido para indicar una carga baja, al menos haga que el LED parpadee en lugar de permanecer encendido. Una velocidad de flash de .2 segundos cada 2 segundos consumirá 1/10 de la corriente promedio como un LED fijo, y podría decirse que es más notable.
Estaría buscando hacer que un LED parpadee cuando la batería está baja. Puede reducir drásticamente el consumo de corriente con unos simples trucos.
El método más sencillo consiste en lanzar un pequeño microcontrolador al problema.
Algo como uno de la pequeña familia PIC 16F funcionaría bien. El enfoque sería tener todo lo que consume la corriente apagada hasta que fuera el momento de tomar una muestra. Debido a que este es un simple indicador de batería agotada, debería poder tomar una muestra cada pocos segundos. El temporizador de vigilancia de PIC es bueno para este tipo de cosas: el período de tiempo no es preciso pero no tiene que serlo.
Primero: necesita una referencia de voltaje precisa y un comparador. Algunos PIC pequeños tienen una referencia de voltaje decente y un comparador, mientras que muchos más tienen solo un comparador. Deberá elegir una referencia de voltaje adecuada para alimentar el comparador.
Si está utilizando una referencia de voltaje externo, enciéndalo desde uno de los pines de entrada / salida del PIC. De esa manera, la referencia no consume corriente cuando no es necesaria.
Puede usar otro pin de E / S para cambiar el voltaje de la muestra para agregar histéresis. Lo que quiero decir con esto es que necesitará un divisor de voltaje para alimentar la entrada del comparador. Puede usar un pin de E / S PIC configurado como drenaje abierto con una resistencia en serie para cambiar el voltaje de la muestra hacia abajo. El pin i / o se establece como Entrada o como Salida y Bajo. Nunca se permite que el pin sea de Salida y Hola.
El divisor de voltaje que lleva el voltaje de la batería hasta el nivel adecuado para el comparador debe ser resistencias de alto valor para minimizar el consumo de corriente de la red divisoria. También agregaría un límite de derivación a la salida del divisor de voltaje.
Usted alimentará el PIC desde un regulador de corriente de reposo extremadamente bajo. Puede obtener reguladores adecuados con Iq abajo en la región de uA baja. No son muy precisos, pero no tienen que serlo porque estás usando una referencia de voltaje precisa y separada.
El parpadeo del LED puede ser extremadamente frugal si utiliza una técnica de descarga capacitiva. Lo que haría es usar una resistencia de gran valor para cargar un capacitor, luego usar un pequeño MOSFET para conectar el extremo inferior del LED a tierra a través de la resistencia de límite de corriente apropiada. La energía almacenada en el condensador le proporciona un destello de luz brillante realmente agradable, pero el consumo de corriente promedio puede ser muy bajo. La compensación es la frecuencia con la que se enciende el LED frente a lo brillante que es.
La razón para usar el MOSFET para controlar el LED es que el capacitor se cargará hasta el voltaje de la batería, que es significativamente más alto que el voltaje de operación del PIC.
Cambiará el tiempo de muestra para que sea más rápido si lo desea cuando se supone que el indicador está parpadeando. Un solo flash cada segundo o menos es probablemente bueno.
El último truco que puede hacer es desconectar realmente la entrada de muestra de voltaje de la batería si es necesario. Esto requiere algunas partes adicionales y puede que no valga la pena el esfuerzo, especialmente si la batería es de un tamaño bastante grande.
AlfaZeta proporciona un tipo de componente poco común llamado flip-disc, que es un componente mecánico que alterna entre dos modos de indicador usando un Pulso corto de la corriente. En uso, no consume corriente ni voltaje alguno! Para el modelo más pequeño, el 30NR (o, con una tapa protectora C30NR), un pulso de 1.5ms de 4.5V@350mA es suficiente para cambiar el estado.
Esto puede parecer una gran cantidad cuando su circuito se está muriendo, pero puede almacenarse en condensadores para su uso posterior. Una posible dificultad es que estos indicadores tienen un estado fuera de su programa, por lo que deseará tener una configuración predeterminada durante el encendido o apagado. La dirección de la corriente determina el estado, por lo que es fácil de activar o desactivar. Para los microcontroladores, considere usar la 30ND, que tiene un ánodo común (tierra) para proteger sus pines de salida contra daños.
La otra opción es usar un led y flashearlo para guardar el uso actual. Encontré en la experimentación que lo más largo que debe esperar entre los destellos es de aproximadamente 5 segundos. Si alguna vez ha intentado comprobar un detector de humo, sabrá lo difícil que es confirmar los destellos que duran más de 5 segundos. 3 segundos entre destellos demandaron muy poca atención para confirmar. Puede obtener una corriente de tan solo 0,07 mA utilizando un destello brillante de 10 ms cada 3 segundos a 20 mA.
Es posible construir su propio indicador electromecánico, aunque puede ser difícil garantizar un comportamiento confiable y el uso de un motor es excesivo en circuitos pequeños.