基于XL4201芯片的欠壓關(guān)機電路設(shè)計

針對電池供電的方案，為避免電池過放電，需要電源模塊具有欠壓關(guān)機功能，同時為避免系統(tǒng)在臨界點出現(xiàn)振蕩（系統(tǒng)反復(fù)開關(guān)），需要欠壓保護電路具有一定的滯回窗口。通常芯片自帶的 EN 腳的開啟與關(guān)斷電壓存在 0.7V 左右的滯回空間，可以通過控制 EN 腳來實現(xiàn)欠壓關(guān)機；但是大部分芯片沒有 EN 腳，只能通過控制反饋引腳來實現(xiàn)關(guān)機功能，下面以 XL4201 芯片為例，簡述幾種使用芯片反饋引腳進行欠壓關(guān)機的電路。

方案介紹：

方案一，常規(guī)欠壓關(guān)機電路：

工作原理：當(dāng) VIN 電壓高于 VDZ+0.7V 時，Q1 導(dǎo)通，B 點電壓近似為 0，小于 1N4148 的 VF 值，芯片可以正常工作；當(dāng) VIN 電壓低于 VDZ+0.7V 時，三極管 Q1 不導(dǎo)通，此時 VIN 通過 R5 電阻和 1N4148 將高電平加至 CS 引腳的 A 點處，從而實現(xiàn)欠壓關(guān)機功能。

說明：A 點高電平電壓也可以通過加至 FB 引腳處實現(xiàn)芯片關(guān)機功能，A 點連接 CS 引腳時，B 點高電平大于 1V 即可， A 點連接 FB 引腳時，B 點高電平大于 2V 即可。

缺點：此欠壓保護電路沒有滯回功能，當(dāng)輸入電壓跌落至 DZ 穩(wěn)壓管導(dǎo)通電壓臨界值時，系統(tǒng)會出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象。

方案二，可任意設(shè)置閾值的欠壓關(guān)機電路：

工作原理：初始狀態(tài)，三極管 Q1 與 Q2 均處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)輸入電壓擊穿穩(wěn)壓管 DZ，在 D 點產(chǎn)生 0.7V 左右電壓后， Q1 導(dǎo)通，B 點電壓近似為 0，低于 1N4148 的 VF 值，芯片可以正常工作；Q2 三極管隨著 Q1 導(dǎo)通后導(dǎo)通，Q2 導(dǎo)通后短接 R7 電阻；當(dāng) VIN 電壓低于 VDZ+0.7V，三極管 Q1 關(guān)閉，此時 VIN 通過 R5 電阻和 1N4148 將高電平加至 CS 引腳的 A 點處，芯片關(guān)閉無輸出，由于此電路的開啟與關(guān)閉電壓不一致，從而實現(xiàn)帶有滯回功能的欠壓關(guān)機電路，避免輸入電壓降至臨界點時，出現(xiàn)系統(tǒng)來回開機與關(guān)機現(xiàn)象；

說明： 1. Q1 三極管 BE 導(dǎo)通電壓為 0.7V，Q2 三極管 BE 導(dǎo)通電壓為-0.7V。 2.芯片啟動工作電壓：U1=VDZ+0.7V*（1+R7/R8）≈11.4V；芯片欠壓關(guān)機電壓：U2=VDZ+0.7V≈10.7V；可以通過調(diào)整 R7 與 R8 電阻值比例來調(diào)整啟動電壓與關(guān)閉電壓之間的滯回空間。

方案三，使用電壓檢測芯片的欠壓關(guān)機電路：

工作原理：CN302 電壓檢測芯片供電電壓在 2～6V 之間，通過 DZ 穩(wěn)壓管供電，此處選擇 3.6V 穩(wěn)壓管供電；當(dāng)輸入電壓高于 U2 時，B 點電壓為 0.3V，小于 1N4148 的 VF 值，芯片可以正常工作；當(dāng)輸入電壓低于 U1 值時，B 點產(chǎn)生高電平，通過 1N4148 將高電平加至 CS 引腳的 A 點處，從而實現(xiàn)芯片關(guān)機。

說明：芯片啟動工作電壓 U1=（R6+R7+R8）/R8*1.211≈10V；芯片欠壓關(guān)機電壓 U2=（R6+R7+R8）/（R7+R8）

*1.211≈9V；閾值電壓：U1-U2=1V。

審核編輯：黃飛