適用于多種電壓等級(jí)的蓄電池過(guò)放電保護(hù)電路

作者：時(shí)間：2009-12-24 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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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(guò)放電 保護(hù)。圖2(a)電路中利用比較器的輸出反饋?zhàn)詣?dòng)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(shí)，被比較的門(mén)限電壓在UTHH和UTHL之間轉(zhuǎn)化。圖2(b)給出了輸入信號(hào)變化時(shí)的輸出響應(yīng)，利用比較器的輸出信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)電子開(kāi)關(guān)，當(dāng)Output為高時(shí)，電池被接入系統(tǒng)，當(dāng)Output為低時(shí)，負(fù)載被斷開(kāi)。

本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/181126.htm

當(dāng)電池電壓UBAT較低時(shí)，比較器輸出低電平，使三極管VT截止，此時(shí)的門(mén)限電壓為：

直到電池電壓URAT高于UTHH時(shí)比較器才輸出高電平，負(fù)載才能被接通，同時(shí)VT被導(dǎo)通，R3近似被短路，門(mén)限電壓自動(dòng)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(fù)載被斷開(kāi)。同時(shí)，VT變?yōu)榻刂?，門(mén)限電壓重新轉(zhuǎn)化為UTHH，雖然負(fù)載的移除使電池端電壓上升，但由于仍低于UTHH，負(fù)載不會(huì)重新被接通。這樣就有效的保護(hù)了電池，延長(zhǎng)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(shí)際上，為了將上述的滯回原理應(yīng)用于實(shí)際的電池系統(tǒng)，還要考慮一個(gè)參考電壓的問(wèn)題。參考電壓Uref是不能變的，否則上下電壓門(mén)限就會(huì)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(guò)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(jìn)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(kāi)負(fù)載。當(dāng)電池電壓降低到一定程度時(shí)VT2關(guān)斷，使得由比較器組成的保護(hù)電路與電池?cái)嚅_(kāi)，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(dāng)電池電壓恢復(fù)時(shí)，VT2自然導(dǎo)通，保護(hù)電路重新恢復(fù)工作。