BATTERIJ LAAG ? Guido Clinckemaillie, ON7CI Mijn Yaesu 8500 is een 2 m/70 cm mobiel toestel dat ik in de shack gebruik. Om de geheugens en andere instellingen te bewaren moet het continu onder spanning staan. In de auto is dat geen probleem: de zender is permanent aan de autobatterij aangesloten. In de shack gebruik ik daarvoor een (10 Ah) oplaadbare batterij. De hieronder beschreven schakelingen doen een rode LED oplichten als de batterij onder 12 volt zakt. De schakelingen kunnen natuurlijk ook gebruikt worden om andere batterijen (de meesten onder ons hebben een noodbatterij staan) te "bewaken". Hieronder twee schakelingen. De eerste is gebouwd rond een IC, de MAX8211 en de tweede rond 2 willekeurige, zij het identieke NPN transistoren. De tweede optie geniet mijn voorkeur omdat ze zeer goedkoop is (de transistoren haalt men uit een afgedankt elektronisch toestel) en zeer educatief: de werking van een transistor als schakelaar. De vele ON2 en ON3 PRA-ers die zich duchtig aan het voorbereiden zijn op het HAREC examen, staan (zitten) nu te popelen om onderhavig artikel te lezen. Net zoals bij het artikel uit de vorige Micropajot over het oplichten van een LED als het donker wordt. MAX8211 Deze schakeling is uiterst eenvoudig. Op een gaatjesprint is ze in een-twee-drie klaar.
Er bestaan veel variaties op de schakeling rond de MAX8211. Ik heb er een tweetal getest op breadboard en uiteindelijk die van WB3CEH gekozen.
De spanning waarbij de LED oplicht kan ingesteld worden met een 1 MOhm potentiometer (variabele weerstand) en liefst een die 10 toeren heeft om van nul tot 1 MOhm te gaan. Het instellen is niet eenvoudig als men gebruik maakt van een variabele voeding. Men start met een lage spanning en stelt de potentiometer in tot de LED aangaat. Dan iets hoger spanning en de potentiometer weer bijstellen. Als de spanning op pin 3 van de IC meer dan of gelijk is aan 1,2 V, dooft de LED. Minder dan 1,2 V en de LED licht op.
Dat werkt redelijk goed tot een spanning van 10 volt. Hogere spanning en de LED licht niet meer op ook als de spanning onder 1,2 volt daalt. Men moet dan de voeding afschakelen en herbeginnen. Maar ik ben er niet in geslaagd de schakeling in te stellen boven de 10 volt, gebruik makend van een voeding. Nu ben ik ook zeker dat de ontwerper van de schakeling daar ook niet in geslaagd is. Want op het einde van zijn artikel schrijft hij dat men de potentiometer best kan instellen door die aan te sluiten op een volgeladen batterij en dan te wachten die de batterij onder de gewenste spanning komt om de variabele weerstand in te stellen zodat de LED oplicht. En dat systeem van instellen werkt inderdaad goed. Een pluspunt van de MAX8211 is dat wanneer de LED uit is, dus de spanning op de batterij hoog genoeg is, het verbruik virtueel nul is: 0,01 mA gemeten. Wanneer de LED oplicht verbruikt de schakeling 13 mA.
Alternatief voor de MAX8211: de LM741 De schakeling is vrijwel identiek aan die van de MAX8211 maar de IC is veel goedkoper: 0,5 €. De MAX8211 kost 9 € (Gotron, Aalst). Ik had toevallig twee exemplaren van de MAX8211 liggen, vandaar mijn testen met dit IC.
Dubbele transistor De schakeling met twee dezelfde transistors is de goedkoopste en de beste voor het gemak van instellen van de spanning waarbij de LED begint op te lichten. Die instelling kan zeer eenvoudig gebeuren met een variabele voeding. Wat dus niet waar was met de LM741. De schakeling komt uit elecfree.com zoals aangeduid.
De 2 NPN transistoren komen uit de voorraad afbraakonderdelen (en al de andere onderdelen ook). Ik heb enkele verschillende paren uitgetest en allen deden het goed. De uiteindelijke transistoren waren twee 2N3392 voor wie het wil weten, omdat ik die als laatste testte. De 18k weerstand heb ik vervangen door een 15k want die lag wel bij de afbraak onderdelen. Werking De twee weerstanden (een vaste en een variabele, rechts in het schema), vormen een spanningsdeler. Zie vorige Micropajot voor een en ander over spanningsdelers. Als de ingangsspanning hoog genoeg is, dan is de basis - emitter spanning van de rechtse transistor groter dan 0,7 volt en gaat de transistor geleiden. Het is alsof deze transistor vervangen is door een stuk draad.
Maar hierdoor is er geen spanning op de basis van de tweede transistor. Deze spert en laat geen stroom door. De LED brandt niet. Als de spanning op die rechtse transistor te laag is, dan geleid hij niet en is het alsof de draad van daarnet doorgeknipt is. Op de basis van de tweede transistor komt dan de spanning te staan van de spanningsdeler. De tweede transistor geleidt en de LED brandt. Het is meteen duidelijk waarom men een goede potentiometer nodig heeft wil men heel precies de spanning instellen waarbij de LED oplicht. Constructie Ik gebruik heel graag een stukje printplaat waar eilandjes op getrokken worden met een klein slijpschijfje. De onderdelen worden dan bovenaan op de printplaat eilandjes gesoldeerd. Meestal is het gemakkelijkst om de pootjes in een rechte hoek voor enkele millimeter om te buigen. Het vergemakkelijkt het solderen.
Verbruik Het verbruik hangt af van de ingestelde spanning. Bij 12 volt liep er 21 mA wanneer de LED aan was en 2,8 mA wanneer uit. Wanneer de LED net begon op te lichten was dat 5 mA. Bij 6 V was dat 9 mA LED aan, 1,4 mA LED uit en 3,5 mA LED juist aan.
Besluit Een rode LED die oplicht als de batterij onder een vooraf ingestelde spanning valt, trekt veel sterker de aandacht dan een permanente voltmeter.
Uit de μPajot van PRAC.
