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如何延長電池壽命的觸敏定時器開關

發布時間:2009/2/5 0:00:00 訪問次數:634

  某種類型的光電無繩鼠標采用兩節aa堿性電池。它沒有電源開關。當不使用時,它會自動以低占空比來切換光源的開關,以降低功耗。然而,這種功能仍會耗盡電池能量,令人掃興地使鼠標不能使用。問題的解決方案是增加一個電池開關,它能在一個預定時間后自動斷開電池。這種方法不需要拆裝或其它類型的改動。本設計實例描述了兩種獨特的實現方法,它采用一種觸敏式定時開關,可以將其加到很多采用電池工作,而可能無意中未斷電的設備中。

  圖1電路表示了開關的模擬實現。圖2與圖3是數字實現。這個概念是在電池的負極與電池夾的彈簧觸點之間放入一個30mil的雙面pcb(印制電路板)條(圖中的a)。q3是一只低閾值mos晶體管,它連接在板條的兩側,作為一個開關元件(圖1)。c1是一只0603x7r陶瓷芯片電容,r1是一只0603芯片電阻。在靠近a的上沿安裝q3和所有相關元件。b是一個薄的窄銅條,它與第二只電池的正極串聯。用一根薄而柔性的線將其連接到電路上。觸摸點c和d由自黏性銅帶的短條構成,銅帶裝在電池室的外面。軟薄線將c和d連接到電路。

  q1、q2和c1構成一個單穩觸發器。當開關閉合時,c1不充電,q1和q2均關閉。當用裸手指同時觸摸c和d時,電流通過手指將c1充至q2的閾值電平。q2和q1均導通,c1通過q1和你的導電手指放電。于是,q2柵極的電壓電平接近電池電壓。移開手指后,通過q2內部柵極保護(圖中的齊納二極管)的泄漏電流在q2柵極產生一個電壓,電壓緩慢地降低,直到達到約1.3v的閾值電平。q2結束導通,并與q1一起作一個恢復動作,快速關斷q3。

  開關保持關閉狀態,直到再次觸摸c和d。e是一個可選的觸點,它與c和d類似。如果觸摸e和d,則開關關閉。c1采用0.01?f,得到的延遲約為1小時。因為柵極泄漏是在數皮安量級,你必須用焊劑清潔劑對電路作清洗,然后用一滴蠟或環氧樹脂將其覆蓋。

  在某些情況下,你也許希望能夠調整開關的時序。圖2中的電路提供了這種選擇。它采用了一種sot-23封裝的微型控制器。代碼清單1包含了觸摸激活的定時器開關。a、b、c和d與圖1中的相同。當開關關閉時,pic10f200t微控制器處于睡眠模式,幾乎不消耗功率。當你同時觸摸觸點c和d時,ic1的pin1升為高,微控制器開始計時,pin1保持為高。在0.5s后,蜂鳴器發出一個短促的聲音。然后蜂鳴器以0.5s間隔發出兩個、三個和四個短促聲音。聽到任何一種聲音后立即松開觸點c和d,就可以將開關分別設定為30秒、30分、4小時和8小時。工作時間可任意選擇,你可以修改代碼清單1中的代碼來適應自己的應用。跳線開關j1是可選的。如果讓j1開放,觸摸c和d能使其關閉。將j1短接可關閉這個選項,且開關只在預設時間的結束時才關閉。由于這是用模擬實現的情況,可將除蜂鳴器以外的所有元件安裝在a的邊緣。蜂鳴器是一個小型壓電元件,諧振頻率為4khz,很容易放入電池盒內。

  在有些情況下,無法接觸到電池夾的負極觸點。圖3中的電路能解決這個問題。它基本上與圖2中的電路一致,不過將a與正極串聯,而將b連接到電池的負極。p溝道mos管用作開關,微控制器的程序要作修改,提供驅動q1的低電平。代碼清單1中的注釋說明了用于圖2或圖3選項所在的程序行號。

  歡迎轉載,信息來源維庫電子市場網(www.dzsc.com)



  某種類型的光電無繩鼠標采用兩節aa堿性電池。它沒有電源開關。當不使用時,它會自動以低占空比來切換光源的開關,以降低功耗。然而,這種功能仍會耗盡電池能量,令人掃興地使鼠標不能使用。問題的解決方案是增加一個電池開關,它能在一個預定時間后自動斷開電池。這種方法不需要拆裝或其它類型的改動。本設計實例描述了兩種獨特的實現方法,它采用一種觸敏式定時開關,可以將其加到很多采用電池工作,而可能無意中未斷電的設備中。

  圖1電路表示了開關的模擬實現。圖2與圖3是數字實現。這個概念是在電池的負極與電池夾的彈簧觸點之間放入一個30mil的雙面pcb(印制電路板)條(圖中的a)。q3是一只低閾值mos晶體管,它連接在板條的兩側,作為一個開關元件(圖1)。c1是一只0603x7r陶瓷芯片電容,r1是一只0603芯片電阻。在靠近a的上沿安裝q3和所有相關元件。b是一個薄的窄銅條,它與第二只電池的正極串聯。用一根薄而柔性的線將其連接到電路上。觸摸點c和d由自黏性銅帶的短條構成,銅帶裝在電池室的外面。軟薄線將c和d連接到電路。

  q1、q2和c1構成一個單穩觸發器。當開關閉合時,c1不充電,q1和q2均關閉。當用裸手指同時觸摸c和d時,電流通過手指將c1充至q2的閾值電平。q2和q1均導通,c1通過q1和你的導電手指放電。于是,q2柵極的電壓電平接近電池電壓。移開手指后,通過q2內部柵極保護(圖中的齊納二極管)的泄漏電流在q2柵極產生一個電壓,電壓緩慢地降低,直到達到約1.3v的閾值電平。q2結束導通,并與q1一起作一個恢復動作,快速關斷q3。

  開關保持關閉狀態,直到再次觸摸c和d。e是一個可選的觸點,它與c和d類似。如果觸摸e和d,則開關關閉。c1采用0.01?f,得到的延遲約為1小時。因為柵極泄漏是在數皮安量級,你必須用焊劑清潔劑對電路作清洗,然后用一滴蠟或環氧樹脂將其覆蓋。

  在某些情況下,你也許希望能夠調整開關的時序。圖2中的電路提供了這種選擇。它采用了一種sot-23封裝的微型控制器。代碼清單1包含了觸摸激活的定時器開關。a、b、c和d與圖1中的相同。當開關關閉時,pic10f200t微控制器處于睡眠模式,幾乎不消耗功率。當你同時觸摸觸點c和d時,ic1的pin1升為高,微控制器開始計時,pin1保持為高。在0.5s后,蜂鳴器發出一個短促的聲音。然后蜂鳴器以0.5s間隔發出兩個、三個和四個短促聲音。聽到任何一種聲音后立即松開觸點c和d,就可以將開關分別設定為30秒、30分、4小時和8小時。工作時間可任意選擇,你可以修改代碼清單1中的代碼來適應自己的應用。跳線開關j1是可選的。如果讓j1開放,觸摸c和d能使其關閉。將j1短接可關閉這個選項,且開關只在預設時間的結束時才關閉。由于這是用模擬實現的情況,可將除蜂鳴器以外的所有元件安裝在a的邊緣。蜂鳴器是一個小型壓電元件,諧振頻率為4khz,很容易放入電池盒內。

  在有些情況下,無法接觸到電池夾的負極觸點。圖3中的電路能解決這個問題。它基本上與圖2中的電路一致,不過將a與正極串聯,而將b連接到電池的負極。p溝道mos管用作開關,微控制器的程序要作修改,提供驅動q1的低電平。代碼清單1中的注釋說明了用于圖2或圖3選項所在的程序行號。

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