Хэзээ зогсохоо мэдэх нь: Дүүрсэн гэдгийг илтгэх оргил цэгийг олох

**US 5,196,780**, Дэвид Р. Пакхолок, **1991 оны 9-р сарын 10**-нд өргөдөл гаргасан, **1993 оны 3-р сарын 23**-нд олгогдсон, хугацаа нь дууссан. Энэ хуудасны зураг нь өөрийн хуудасны 1: FIG. 1 нь оргил тэмдэглэгдсэн хүчдэл-цаг хугацааны муруй бөгөөд, FIG. 2 нь блок диаграмм — FAST CHARGE ба SLOW CHARGE блокууд, RC сүлжээ харьцуулагч руу холбогдсон, доод талд **TH** ба **TIMER**. Юу ч бүтээхээсээ өмнө гурван зогсолтыг бичиж гаргаарай, учир нь бүтэц нь бүтээлийн гол санаа мөн, аль нэг нь биш: 1. **−ΔV**, батарейны залгуураас резистороор цэнэглэгдсэн конденсатороор илрүүлнэ. Конденсатор хоцрогддог. Энэ нь батарейны хүчдэлийг *давж гарах* үед батарейны эргэлт дууссан гэсэн үг. Дифференциатор шаардлагагүй, дуу чимээний асуудал байхгүй. 2. **Таймер**, хурдан цэнэглэлтэд ойролцоогоор арван найман минут. Хэрэв хүчдэлийн дохио хэзээ ч ирэхгүй бол цэнэглэлт гэсэн хэвээр дуусна. 3. **Термостат**, элементүүд дээр өөрсдөө **40 °C-аас 60 °C**-ын хооронд тохируулагдсан. Хэрэв ямар ч шалтгаанаар халвал цэнэглэлт дуусна. Дараа нь зогсоосны дараа юу болохыг тэмдэглээрэй: хэлхээ унтардаггүй, харин өөрөө саарах үйл явцыг нөхөх **удаан цэнэглэлт** рүү шилжинэ, хэт цэнэглэхгүйгээр. Зүгээр зогсдог цэнэглэгч нь таныг Пүрэв гараг гэхэд дахин хоосон батарейтай үлдээнэ. Энэ асуудлын эх сурвалж цэвэрхэн, тоо баталгаажсан. Дараагийн шатанд тоо тодорхойлогдож чадаагүй гэж хэлсэн бол энэ нь зөвхөн тэр шатны тухай мэдэгдэл бөгөөд ерөнхий зуршил биш.

Та хэзээ ч харж байгаагүй дохиоanд зориулсан илрүүлэгчийг ухаалгаар бүтээх боломжгүй. Эхлээд дохиог бүртгэ. Нэг цэнэгээ алдсан NiMH батарейг эзэмтэйд хийнэ. Лабораторийн тэжээлийн төхөөрөмжийг **1C**-д тогтмол гүйдэлд тохируулна — 2,000 мАч батарейд 2 А — хүчдлийн хязгаарыг 1.8 В-д тавьснаар холболтын алдаа гэнэтийн гажиг үүсгэхгүй. Термопараг батарейны бие дээр наана. Батарейны хүчдлийг **дөрвөн орон** хүртэл нарийвчлалтай, батарейны температурыг минут тутам бүртгэнэ. Дөрвөн орон нь хэт нарийвчлал биш: таны хайж буй бүх дохио ойролцоогоор 10 мВ байдаг тул гурван оронтой хэмжигч 1.48 В уншуулбал үүнийг огт харж чадахгүй. Ойролцоогоор нэг цагийн турш дараахийг хүлээнэ: эхний минутуудад туйлшрах үед хурдан өсөлт; урт, аажим өсдөг дунд хэсэг; **оргил**, дараа нь нэг батарейнд 5–15 мВ-ийн орчмын уналт; ижил үеэс эхлэн **огцом өсөх температур**. Оргил дээр, эсвэл 45 °C-д аль нь түрүүлж хүрснээс үл хамааран зогсооно. Бүртгэлдээ оргил хаана байсан, уналт хэдэн мВ байсныг тэмдэглэ. Энэ бол таны хэлхээ ялгах ёстой тоо, харин арван хоёр эстэй багцад энэ нь арав хоёр дахин их байдаг тул −ΔV зогсоолт нэг батарейнаас багцад илүү сайн ажилладаг.

Одоо хөөрөгний самбар дээр Пачолокийн детекторыг угсаръя. Энэ нь дөрвөн хэсгээс бүрдэнэ. 1. **RC хэлхээ.** Батерейны эерэг залгуураас резисторыг конденсатор руу, конденсаторыг газардуулга руу холбоно. R болон C-г R×C нь 4-р алхамд сонгосон тогтмол хугацаа байхаар сонго. 470 кΩ ба 470 µF нь ойролцоогоор 220 секунд, бараг дөрвөн минут өгнө. Хальсан эсвэл алдагдал багатай электролит конденсатор ашигла. Алдагдалтай конденсатор нь таны төлөвлөөгүй хоёр дахь резистор бөгөөд хуулбарыг байнга дарангуйлах болно. 2. **Харьцуулагч.** LM393 — батерейны хүчдэлийг нэг оролтод, конденсаторыг нөгөө оролтод холбоно. Конденсатор давах мөчид түүний гаралт огцом эргэнэ. 3. **Бага зэргийн гистерезис.** Гаралтаас коммутацийн оролт руу буцах өндөр утгатай резистор (ойролцоогоор нэг мегаом) холбоно. Ингэснээр гаралт хөдөлгөөнгүй бус огцом шилжиж, босго дээр салхилахгүй болно. Үүнгүйгээр миливольтын шуунаас болж давтан асаах болно. 4. **Шилжүүлэгч.** Харьцуулагчийн гаралт нь цахилгаан цэнэгийн гүйдлийг дамжуулдаг логик түвшний MOSFET-ийн хаалгыг (gate) жолооно. Логик түвшин чухал: энгийн MOSFET 5 В хаалганаас бүрэн нээгдэхгүй бөгөөд зөрүүг дулаан болгон алдах болно. Эхлээд батерейгүйгээр туршиж үз. Оролтод функцын генераторыг маш удаан гурвалжин дохиогоор холбо. Нэг мөчлөг хэдэн минут, оргил-оргилоор нэг-хоёр вольт байх ба гаралт нь оройн дараа удахгүй, өмнө биш эргэдэг эсэхийг шалга. Нэг удаа цагт эргэдэг батерейнаас илүү, хүссэн үедээ эргүүлж болох дохионы генератор бол илүү сайн туршилт юм. Дараа нь бүртгэсэн батерейны муруйгаа бодитоор оруул. Конденсаторын хүчдэлийг осциллографын нэг сувгаар, батерейг нөгөө сувгаар хар. Огтлолцол харагдах бөгөөд энэ бол хэлхээний гол зорилго юм.

−ΔV илрүүлэгч ганцаараа зөвхөн дуу чимээгүй бүтэлгүйтэж болох хэлхээ бөгөөд бүтэлгүйтлийн горим нь хэзээ ч дуусдаггүй цэнэглэлт юм. Нөгөө хоёрыг нэм. **Термостат.** Хэрэв гурав дахь шатны TH пин байгаа бол багцын өөрийн термисторыг ашигла, эс бол эсэд наасан 10 kΩ NTC ашигла. Үүнийг тогтмол резистортой хуваагчид оруулж, холбогдлыг LM393-ийн хоёр дахь хэсэгт тэжээ; потенциометроор лавлах утгыг тохируулж, харьцуулагч нь ойролцоогоор **45 °C**-т унтрахаар болго. Үүнийг таахгүй, шалгаж тохируул: термисторыг хамгийн бага тохируулгатай халаагуураар халааж, хэт улаан туяаны термометрээр хянаж, унтралт хүссэн цэгтээ буутал тохируул. Энэ харьцуулагчийн гаралтыг −ΔV хэсэг юу гэж байгаагаас үл хамааран MOSFET-ийн хаалтыг таслах боломжтой болгож холбо. **Цаг хэмжигч.** 555-ыг урт RC-тэй моностабил горимд ашиглавал Пациолокийн арван найман минутыг өгнө. R ба C-г Пациолокийнхоос хуулахын оронд өөрийн цэнэглэх хурдад тулгуурлан тооцоол: арван найман минут нь түүний цэнэглэгчийн хурдад зөв боловч буруу хурдад тохируулсан цаг хэмжигч нь бүх сайн цэнэглэлтийг таслах тул огт байхгүйгээс ч дор байна. Одоо тус бүрийг **ганцаар** туршиж үз. −ΔV хэсгийг салгаж, термостат цэнэглэлтийг зогсоохыг нотол. Термостатыг салгаж, цаг хэмжигч үүнийг хийдгийг нотол. Тус тусад нь хэзээ ч туршаагүй давхардал нь давхардал биш, харин гурван хэлхээ ба найдвар юм. Эцэст нь удаан цэнэглэх замыг нэм: цэнэглэлт дууссаны дараа бага урсгал урсгадаг, C/40 орчим резистор. Үүнийг тестерээр хэмжиж, эсийн өөрийн өөрөө цэнэгээ алдах хурдтай харьцуулж шалга.

**Зохиогчийн эрх.** АНУ 5,196,780, David R. Pacholok, 1991 оны 9-р сарын 10-нд өгсөн, 1993 оны 3-р сарын 23-нд олгогдсон, хугацаа нь дууссан. Энэ хуудсан дээрх зураг нь патентын өөрийнх нь зураг юм. **Яагаад 1961 биш, 1991 он.** −ΔV эффект энэ патентаас өмнө аль хэдийн мэдэгдэж байсан; батарей үйлдвэрлэгчид үүнийг хэдэн жилийн турш програмын тэмдэглэлд тайлбарлаж байсан. Харин дутагдаж байсан зүйл бол нэг вольтоос дээш дохионы дээр давхцсан хэдхэн милливольтын *уналтыг* микроконтроллергүйгээр, хэрэглэгчийн цэнэглэгчид багтаахуй үнэтэй биш байдлаар илрүүлэх арга байв. RC хоцрогдлын арга нь "үнэтэй биш" хэсгийн хариулт бөгөөд үнэхээр гоё арга юм — энэ нь шуугианыг нэмэгдүүлдэг дифференциаторыг, шуугианыг дарangiуулдаг саатлаар сольдог. **Үйлдвэрлэгчдэд юу өөрчилсөн бэ.** Найдвартай зогсоолтын өмнө аюулгүй цэнэглэх хурд нь шөнийн турш C/10 байсан, учир нь рекомбинацийн мөчлөг үүнийг хязгааргүй шингээж чаддаг байв. Үүний дараа хурдан цэнэглэлт энгийн зүйл болсон бөгөөд хурдан цэнэглэгч нь хоёр багцтай ажиллагааг боломжтой болгодог: нэг нь багаж дотор, нэг нь цэнэглэгч дээр, хүлээлтгүй. Гурав дахь шатны багц болон энэ шатны цэнэглэгч хоёр хамтдаа л утгатай болдог. **Шударга хязгаарлалт.** −ΔV бол никель химийн дохио бөгөөд литий-ионд байдаггүй, учир нь түүний хүчдэл зөвхөн нэмэгддэг; литийн батарей нь тогтмол гүйдлээс тогтмол хүчдэл рүү шилжиж, дараа нь буурч буй гүйдлээр зогсдог, энэ нь огт өөр арга юм. Мөн −ΔV багц хөгшрөх тусам хүндэрдэг, учир нь оргил хавтгайрдаг, мөн алхам 2-т заасан шалтгаанаар ганц батарей дээр бараг ашиглагдахгүй. Бүх схем нь багцын батарейнууд хамтдаа бүрэн цэнэглэгддэг гэсэн таамаглал дээр суурилдаг — гэвч 7-р шатанд харуулснаар тэд тийм биш байдаг.