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[其他综合] 电源切换及电池低压告警保护电路 (boymelo 进 )

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发表于 2017-1-25 17:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
boymelo 想做一个有低压保护的电源切换电路,  原讨论帖子:
https://www.yleee.com.cn/thread-31974-3-1.html
那个帖子是关于锂电池组低压闪烁警告、断电保护的,现在重新开个电源自动切换的帖子吧。


设计要求是这样的:
3AG1老师,我们有个设备是锂电池和12V 供电的,没有外部开关,但是又不想接上电池板子就工作,这样的电路该怎么去做?
具体是这样的:刚上电时,若是先接电池,板子不工作;
接12V 以后,板子工作;
撤掉12V,板子依然工作;
电压低于7V,报警灯闪烁;
电压低于6.5V 时,板子断电;
静态电流尽量小一些,断电要防止电池抖动
充电是用的电池管理芯片的方案
只是对其输出(12V或者6~8.4v)进行通断控制;

负载最大2A,静态电流最好小于0.1mA
综合一下,具体设计要求应该是这样的:
在只接内部电池组时,电路关闭不输出,电池放电电流应该近似为0,有外接12V 电源后,电池组输出控制开关打开,此时的静态电流大概有几个微安。
外部12V 电源去掉后,转为内部电池组供电,控制电路部分的电流消耗小于0.1mA。

只有电池组供电时,电池组电压低于7V 后,LED指示灯闪烁告警,提示低电压;电池组电压低于6.5V 后,电路彻底关闭无输出。

 楼主| 发表于 2017-1-25 17:34 | 显示全部楼层
使用分立件设计,电路如下:

电源切换及电池低压告警保护电路-1.GIF
稳压二极管D5可以用C1815 的be结反偏代替使用,击穿电压大概在8 ~ 9V。

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 楼主| 发表于 2017-1-25 17:52 | 显示全部楼层
调试时外接可调稳压电源,VR1、VR2 均调至最上端。
输出端7V 电压时,调VR2使LED1 闪烁;
输入12V 电压时,Q2导通,集电极电压近似为零,调低电源电压,使输出端电压降至6.5V,慢慢下调VR1,测量Q2集电极电压,会突然升高,此时电路处于低电压保护状态,电池组的电流消耗近似为零。

按照电路里的参数,回差电压大概在0.9V。
 楼主| 发表于 2017-1-25 17:57 | 显示全部楼层
防倒灌二极管D1会有导通压降,也可以用PMOS场管代替:

电源切换及电池低压告警保护电路-2.GIF
增大电路里的电阻,可以进一步降低控制电路的电流消耗。
低电压保护电路的回差电压大概在1.2V。

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 楼主| 发表于 2017-1-25 18:11 | 显示全部楼层
使用TL431做电压基准,运放做电压比较,工作电流会稍大,不过相对于负载100多毫安的电流来说,几个毫安的工作电流也不算大。

下面是使用常见的LM358双运放 + TL431 的控制电路:
电源切换及电池低压告警保护电路-3.GIF

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 楼主| 发表于 2017-1-25 18:16 | 显示全部楼层
电路里二极管D2也可仿照4 楼电路,使用PMOS场管做防倒灌电路,导通压降会比较低。
发表于 2017-1-26 00:22 | 显示全部楼层
厉害了我的哥

先提前给你拜个年!
发表于 2017-1-26 01:02 | 显示全部楼层
3AG1 发表于 2017-1-25 18:11
使用TL431做电压基准,运放做电压比较,工作电流会稍大,不过相对于负载100多毫安的电流来说,几个毫安的工 ...

可能我之前描述的不清楚,电源切换电路前端是有充电管理芯片的,大概的结构如图,
充电管理芯片已经完成了充电和电源切换的功能(只有电池供电时,充电芯片处在sleep状态,电流15微安左右),这里您设计的电源切换电路就是对芯片的输出进行控制,
所以电路中VIN+12V和B1 8.4V应该是在同一个网络里,
QQ截图20170126010006.png
发表于 2017-1-26 08:46 | 显示全部楼层
word哥,太厉害了。
发表于 2017-1-26 19:27 | 显示全部楼层
有很多低功耗运放的。价格也不贵

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