鋰電池檢測電路的改進(jìn)方案

今天看到群友們的激烈討論，感覺很好，做一下記錄，希望您看下去也會(huì)有所收獲。

電路&分析

事情是群友發(fā)了一個(gè)網(wǎng)上看到的鋰電池檢測電路圖，然后認(rèn)為設(shè)計(jì)的不合理，電路圖如下：

這個(gè)電路設(shè)計(jì)的原本用意是：單片機(jī)(3.3V系統(tǒng))控制NMOS導(dǎo)通關(guān)斷，在ADC采集電壓時(shí)導(dǎo)通，在ADC不采集電壓時(shí)關(guān)斷，從而節(jié)省掉分壓電阻上的電流，從而達(dá)到節(jié)省功耗的目的。群友們討論的很激烈，有個(gè)群友總結(jié)了一下，總結(jié)的很到位。

在群友的分析下，這個(gè)電路的缺陷在于：由于3.7V鋰電池充滿電為4.2V，假設(shè)單片機(jī)輸出3.3V控制NMOS導(dǎo)通，則NMOS的柵極電壓為3.3V，此時(shí)Vgs等于3.3V-0V=3.3V，然后NMOS導(dǎo)通，然后R12和R16對(duì)鋰電池分壓，分壓后，NMOS的源極電壓由于電阻分壓的關(guān)系變成了2.1V，那么此時(shí)Vgs等于3.3V-2.1V等于1.2V。然后再看AO3400的數(shù)據(jù)手冊，Vgs(th)是個(gè)0.7V~1.4V的范圍值。

那么此時(shí)就有兩種情況，1.假設(shè)0.7
分析結(jié)論：這個(gè)電路設(shè)計(jì)是不合理的。如果這個(gè)電路這么設(shè)計(jì)，由于NMOS的導(dǎo)通閾值電壓，第二種情況下(1.2V≤Vgs(th)≤1.4V)會(huì)電池電量檢測部分異常。

改良然后有的群友針對(duì)分壓后源極電壓會(huì)抬高的問題提出了改良措辭，直接將源極接地，然后這樣單片機(jī)就可以穩(wěn)定的控制NMOS了，畫了下面這個(gè)電路圖：

然后又有個(gè)群友對(duì)這個(gè)改良后的電路圖提出了一下質(zhì)疑，主要質(zhì)疑點(diǎn)為：

這個(gè)電路的阻抗問題。

ADC端口的耐壓問題。

群友也是對(duì)這兩個(gè)問題作出解釋，阻抗≈200k//200k≈100k，電池電壓的采樣速度沒有很高的要求，所以沒什么問題;然后針對(duì)耐壓可以換為PMOS：

所以針對(duì)單片機(jī)IO口的耐壓問題，電路更改為：

然后群友又提出了使用NMOS的改善方法，即在原來電路的基礎(chǔ)上更改分壓電阻。需要滿足在電池滿電(電池電壓4.2V)的情況下，保證下面的分壓電阻上的電壓不大于1.7V，就不影響NMOS管的控制，這個(gè)是在假定NMOS的最大導(dǎo)通閾值電壓Vgs(th)為手冊中的最大值1.4V。

兩種改良措施：

更換為PMOS驅(qū)動(dòng)控制。

仍使用NMOS，但更改分壓電阻。(NMOS便宜)

最后說兩句