深度放電可能會損壞可充電電池 UVP可提供保護

2020-12-23 電子發燒友

該設計理念電路執行欠壓保護(UVP)以防止這種情況,並充當負載開關。幾乎沒有任何修改,它幾乎適用於任何電池類型,電壓範圍為4.5V - 19V。待機電流低於1μA。

與P溝道器件相比,高端N溝道MOSFET Q2降低了成本。開啟和關閉本質上是軟的,因此可以避免切換尖峰。

圖1該電路設置為12V鉛蓄電池,帶有凝膠電解質,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,電路關閉。 C3放電,因此可編程參考TL431A(D1)將關閉,漏電流低於1μA。因此,電路的所有其他元件都被禁用,Q2因為其柵極通過R5放電而關閉。

在此狀態下,電路正在等待開啟時的正向脈衝輸入 - 通過按鈕或其他控制器。在此脈衝期間,TL431A導通,為TLC555供電,配置為振蕩器。通過C2& D3,振蕩器在Q2的柵極電容上產生自舉電壓,將其打開。

On

信號被移除後,電路保持在有效狀態,因為來自分壓器R1-R2的電壓對C3充電,保持從D1到Q2的迴路回到D1。

電路斷開負載並在/關閉時自動關閉輸入變為低電平或達到欠壓跳變點。

跳變點表達式為:

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,使電流通過分頻器至少100次I ref :

R1 + R2 = 30kO

因此,對於10.8V的跳變點,計算值為:

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應該更好地最小化降低跳變點精度,或者可以添加一個trimpot。

作為一種良好實踐,電流I ref 應小於其絕對最大額定值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嘗試接通負載。/關閉輸入的優先級高於開啟。
 

電池電壓監控在開關Q2之後進行,因此低R DS( on)對於正確操作至關重要。

在高負載電流下,應儘量減少開關時間以降低功耗。為了在導通期間快速充電Q2的柵極電容C g ,振蕩器頻率應該很高(這裡約為900kHz)。為了快速關斷,R5不應該太高:時間取決於R5×C g 。

Q1阻止Q2的柵極連接到+ Acc通過D2 &電路禁用時D3。可以使用具有中等增益(30-150)的任何PNP電晶體(例如,2N2904)。具有較高增益的電晶體(例如,BC556-BC560)可能需要降低R4以確保Q1在電路關閉狀態期間關閉。雖然應該通過555的電流可靠地打開Q1;在其頻率上限附近工作並使用低R3值可確保足夠的R4下降。

Q2的V GS(max)應規定低功率齊納二極體D4。

Q2主要參數的選擇取決於系統。因為C g 用作濾波電容,所以也應該注意它。適當的值位於2nF - 10nF範圍內;更大的電容可能需要增加C2的值。根據經驗,C2的範圍可以從C g 到2C g 。 C2的值對開啟時間有影響。

專注於VR,沒有他,這個想法根本就不會出現。

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