該設(shè)計(jì)理念電路執(zhí)行欠壓保護(hù)(UVP)以防止這種情況,并充當(dāng)負(fù)載開(kāi)關(guān)。幾乎沒(méi)有任何修改,它幾乎適用于任何電池類型,電壓范圍為4.5V - 19V。待機(jī)電流低于1μA。
與P溝道器件相比,高端N溝道MOSFET Q2降低了成本。開(kāi)啟和關(guān)閉本質(zhì)上是軟的,因此可以避免切換尖峰。
圖1該電路設(shè)置為12V鉛蓄電池,帶有凝膠電解質(zhì),溫度為20°C。另一種類型的累加器可能需要更改元件值。
操作
第一次電池/蓄電池連接到+ Acc,電路關(guān)閉。 C3放電,因此可編程參考TL431A(D1)將關(guān)閉,漏電流低于1μA。因此,電路的所有其他元件都被禁用,Q2因?yàn)槠鋿艠O通過(guò)R5放電而關(guān)閉。
在此狀態(tài)下,電路正在等待開(kāi)啟時(shí)的正向脈沖輸入 - 通過(guò)按鈕或其他控制器。在此脈沖期間,TL431A導(dǎo)通,為T(mén)LC555供電,配置為振蕩器。通過(guò)C2& D3,振蕩器在Q2的柵極電容上產(chǎn)生自舉電壓,將其打開(kāi)。
On
信號(hào)被移除后,電路保持在有效狀態(tài),因?yàn)閬?lái)自分壓器R1-R2的電壓對(duì)C3充電,保持從D1到Q2的回路回到D1。
電路斷開(kāi)負(fù)載并在/關(guān)閉時(shí)自動(dòng)關(guān)閉輸入變?yōu)榈碗娖交蜻_(dá)到欠壓跳變點(diǎn)。
跳變點(diǎn)表達(dá)式為:
V t =(1 + R1/R2)V ref
(V ref 是TL431 2.5V參考電壓)
所以R1/R2 = V t /V ref - 1
使I ref 的影響(最大4μA) 。)可忽略不計(jì),使電流通過(guò)分頻器至少100次I ref :
R1 + R2 = 30kO
因此,對(duì)于10.8V的跳變點(diǎn),計(jì)算值為:
R2 = 30kO/(V t /V ref )= 6.94 kO
R1 = 30kO - R2 = 23.06 kO
TL431A的V ref 容差為1%,因此R1的公差為R2應(yīng)該更好地最小化降低跳變點(diǎn)精度,或者可以添加一個(gè)trimpot。
作為一種良好實(shí)踐,電流I ref 應(yīng)小于其絕對(duì)最大額定值10mA的一半。因此:
R6 = V On /5mA
R6的上限定義為:
V ref =(R1 || R2)V t /(R6 +(R1 || R2))
R6 = (R1 || R2)(V t /V ref - 1)
所以,R6 = 17.8kO
如果選擇接近此限制的R6,則可以禁止在累加器耗盡時(shí)嘗試接通負(fù)載。/關(guān)閉輸入的優(yōu)先級(jí)高于開(kāi)啟。
電池電壓監(jiān)控在開(kāi)關(guān)Q2之后進(jìn)行,因此低R DS( on)對(duì)于正確操作至關(guān)重要。
在高負(fù)載電流下,應(yīng)盡量減少開(kāi)關(guān)時(shí)間以降低功耗。為了在導(dǎo)通期間快速充電Q2的柵極電容C g ,振蕩器頻率應(yīng)該很高(這里約為900kHz)。為了快速關(guān)斷,R5不應(yīng)該太高:時(shí)間取決于R5×C g 。
Q1阻止Q2的柵極連接到+ Acc通過(guò)D2 &電路禁用時(shí)D3??梢允褂镁哂兄械仍鲆妫?0-150)的任何PNP晶體管(例如,2N2904)。具有較高增益的晶體管(例如,BC556-BC560)可能需要降低R4以確保Q1在電路關(guān)閉狀態(tài)期間關(guān)閉。雖然應(yīng)該通過(guò)555的電流可靠地打開(kāi)Q1;在其頻率上限附近工作并使用低R3值可確保足夠的R4下降。
Q2的V GS(max)應(yīng)規(guī)定低功率齊納二極管D4。
Q2主要參數(shù)的選擇取決于系統(tǒng)。因?yàn)镃 g 用作濾波電容,所以也應(yīng)該注意它。適當(dāng)?shù)闹滴挥?nF - 10nF范圍內(nèi);更大的電容可能需要增加C2的值。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),C2的范圍可以從C g 到2C g 。 C2的值對(duì)開(kāi)啟時(shí)間有影響。
專注于VR,沒(méi)有他,這個(gè)想法根本就不會(huì)出現(xiàn)。
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