更簡單的電池自動(dòng)關(guān)斷電路

　　我們曾在《設(shè)計(jì)實(shí)例》中闡述的一種簡單方法，可以在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間后自動(dòng)關(guān)斷電池，以延長電池壽命（參考文獻(xiàn)1）。本《設(shè)計(jì)實(shí)例》介紹一種更簡單的能完成相同功能的方法（圖 1）。四重雙輸入NAND施密特觸發(fā)器IC₁的兩個(gè)門組成一個(gè)改進(jìn)的觸發(fā)器。當(dāng)電路加上9V電池電壓時(shí)，IC^_1A的輸出變?yōu)楦唠娖?，因?yàn)镃₁上的初始電壓為零。IC_1B的輸出變?yōu)榈碗娖?，并通過R₂反饋到IC_1A。C₃通過R₃充電。IC_1C的輸出變?yōu)楦唠娖?，因?yàn)镽₆接地。P溝道MOSFET開關(guān)Q₁關(guān)斷，IC_1D輸出變?yōu)楦唠娖?，并通過R₂給C₄充電。
　　當(dāng)按下瞬動(dòng)開關(guān)S₁時(shí)，由于IC_1A的兩個(gè)輸入端均為高電平，其輸出就變?yōu)榈碗娖?，從而迫使IC_1B的輸出變?yōu)楦唠娖?。R₂的阻值比R₃小得多，因此當(dāng)S1維持導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，C₃保持高邏輯電平。當(dāng)S₁關(guān)斷時(shí)，C₃通過R₃放電。
　　MOSFET 開關(guān)可以用兩種方法來關(guān)斷。當(dāng)鉭電容C₂充電充到 IC_1C的輸入端電壓低于其閾值 V- 時(shí)，IC_1C的輸出從低電平變?yōu)楦唠娖?；這一電平變化使 MOSFET 開關(guān)關(guān)斷。C₂ 和R₆決定這種自動(dòng)關(guān)斷的持續(xù)時(shí)間。如果C₂ 的電容值和R6的阻值如圖所示，則關(guān)斷大約需要6分鐘。同時(shí)，IC_1D輸出從高至低的變化可通過C₄迫使IC_1A和IC_1B回到待機(jī)狀態(tài)。

　　另一種方法是，按下S₁，關(guān)斷MOSFET開關(guān)。因?yàn)镃₃上的電壓很低，所以S₁的閉合使IC_1A的輸出變?yōu)楦唠娖剑鳬C_1B的輸出變?yōu)榈碗娖?。IC_1B輸出由高至低的變化迫使IC_1C的輸出變?yōu)楦唠娖剑瑥亩?MOSFET 關(guān)斷。由于C₂的電容值相當(dāng)大，所以用D₁來提供一條快速放電通路，并用R₄限制放電電流。
　　這個(gè)電路在待機(jī)狀態(tài)下消耗不到0.2mA 的電流。 MOSFET 開關(guān)的導(dǎo)通電阻很小，所以在負(fù)載電流為100 mA 時(shí)，該開關(guān)只降低2 mV 電壓。如果需要一個(gè)通電指示燈，可以在負(fù)載一側(cè)串接一個(gè)限流電阻的情況下增加一只 LED。