適用于多種電壓等級的蓄電池 過放電保護電路
雖然絕大多數(shù)比較器中都帶有滯回電路,但通常內(nèi)部滯回電路的滯回電壓(即UTHH一UTHL)僅為5mV到10mV,根本不能用于過放電保護。圖2(a)電路中利用比較器的輸出反饋自動調(diào)節(jié)比較電壓的參考值,使輸入電壓在不同的區(qū)間時,被比較的門限電壓在UTHH和UTHL之間轉(zhuǎn)化。圖2(b)給出了輸入信號變化時的輸出響應(yīng),利用比較器的輸出信號來驅(qū)動電子開關(guān),當Output為高時,電池被接入系統(tǒng),當Output為低時,負載被斷開。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/181126.htm
當電池電壓UBAT較低時,比較器輸出低電平,使三極管VT截止,此時的門限電壓為:
直到電池電壓URAT高于UTHH時比較器才輸出高電平,負載才能被接通,同時VT被導(dǎo)通,R3近似被短路,門限電壓自動調(diào)整為:
此后,即使電池電壓低于UTHH,但只要仍高于UTHL,電池就一直處于輸出狀態(tài),直到電壓降低至UTHL后,Output為低電平,負載被斷開。同時,VT變?yōu)榻刂?,門限電壓重新轉(zhuǎn)化為UTHH,雖然負載的移除使電池端電壓上升,但由于仍低于UTHH,負載不會重新被接通。這樣就有效的保護了電池,延長了電池的使用壽命。
2 硬件電路
式(1)和式(2)是理論上的公式,實際上,為了將上述的滯回原理應(yīng)用于實際的電池系統(tǒng),還要考慮一個參考電壓的問題。參考電壓Uref是不能變的,否則上下電壓門限就會發(fā)生變化。而且參考電壓是由電池電壓供電產(chǎn)生的,它必須比電池電壓低的多,而且功耗極小。
圖3是具體的硬件電路圖,參考電壓由LM285Z一2.5分流穩(wěn)壓器產(chǎn)生,它最低只需要10μA的通過電流就可輸出穩(wěn)定的2.5V參考電壓,這可大大降低電池在低壓閉鎖狀態(tài)的功耗。比較器選用了ST公司TS393I,它是一種微功耗比較器,這樣,所有分壓電阻的阻值可以選的很大,進一步降低了功耗。比較器的輸出控制P溝道的MOSFET、VT3接通或斷開負載。當電池電壓降低到一定程度時VT2關(guān)斷,使得由比較器組成的保護電路與電池斷開,極大地減小的電池的能量消耗,電池處于一種近似自然放電的狀態(tài);當電池電壓恢復(fù)時,VT2自然導(dǎo)通,保護電路重新恢復(fù)工作。
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