電池供電系統(tǒng)監(jiān)控電路解析

很多電池供電系統(tǒng)都需要一個(gè)可視指示器，用于指示何時(shí)需要更換電池。一般用LED做這種指示燈，但它們至少要消耗10mA的電流。這個(gè)不小的電流會(huì)加速電池的放電，縮短電池的可用壽命。圖1使用了一種采樣數(shù)據(jù)技術(shù)降低了監(jiān)控電路的平均功耗。該電路的待機(jī)電流為5μA，在指示低電壓時(shí)耗電為30μA。

在一個(gè)采樣周期內(nèi)，LTC1041設(shè)置范圍控制器為其兩個(gè)內(nèi)部比較器加電;采樣VIN、SET POINT和DELTA輸入端;將比較結(jié)果存儲(chǔ)在一個(gè)輸出鎖存器中;然后斷電。這個(gè)過(guò)程要花大約80μs。R1和C1構(gòu)成的外接RC網(wǎng)絡(luò)決定了采樣速率。

圖1，這個(gè)監(jiān)控電路不會(huì)連續(xù)消耗電池電能，而是通過(guò)采樣輸入，實(shí)現(xiàn)5μA的待機(jī)功耗，以及30μA的低電壓指示功耗。

在控制器有效的80μs導(dǎo)通時(shí)間內(nèi)，控制器的VPP輸出切換為VCC，而在關(guān)斷期間則切換為高阻。一個(gè)快速安定基準(zhǔn)設(shè)定了觸發(fā)點(diǎn)。R2必須足夠小，以為L(zhǎng)T1009提供所需最小電流。R3、R4和R5對(duì)電池電壓做分壓，并送入一個(gè)比較器的輸入端。電阻提供了5.5V的下觸發(fā)點(diǎn)和5.95V的上觸發(fā)點(diǎn)。內(nèi)部比較器有低電流偏置點(diǎn)，從而能夠?yàn)榉謮浩魇褂么笞柚惦娮?。R5設(shè)定了比較器的遲滯。比較器驅(qū)動(dòng)一個(gè)內(nèi)部RS觸發(fā)器，當(dāng)VINSETPOINT+DELTA時(shí)，觸發(fā)器復(fù)位(ON/OFF=ground)。

當(dāng)控制器達(dá)到下觸發(fā)器時(shí)，觸發(fā)器鎖存，使Q1導(dǎo)通。一旦鎖存，VPP輸出便驅(qū)動(dòng)Q2，使LED在每個(gè)采樣周期時(shí)閃爍。電路以75mA電流，每220ms驅(qū)動(dòng)LED 80μs。這種運(yùn)行結(jié)果是平均耗電為27μA。在上電期間LED可能會(huì)閃一次，因?yàn)闊o(wú)法確定鎖存電壓。旁路電容C2可確保在瞬變負(fù)載下的低電源阻抗。