3 参数计算
我们以9V的电池为例来进行参数计算。第l步:根据电池的特性设置上下电压门限UTHH=7.8V和UTHL=6V。
第2步:为了保证当电池电压达到低电压锁存门限时分压稳压器LM285Z一2.5仍能正常工作,则要保证LM285Z一2.5上流过的电流但由于分流稳压器还要分出一部分电流给其它电阻网络用,留出2倍的裕量,所以实际的应保证Iref>20μA,这样可求出R6=175kΩ,取R6=125kΩ。
第3步:由于电池电压比参考电压高,电池电压应先通过R4和R5组成的分压网络分压后再与参考电压分压出的基准进行比较。所以,根据电池电压设定的UTHH和UTHL就对应一个在参考电压Uref的基础上的两个门限值:UH和UL。于是式(1)和式(2)就变成:
设UL=1.25V(UL取Uref一半的大小,为的是使R1、R2、R3的阻值相对比较接近,当然也可以选择其它小于Uref的值),则R4和R5的分压比Q=UL/UTHL,则可以根据Q=R4/(R4+R5)求出R4和R5的比值,同时也可以得到UH=UTHH×Q=4.625V。
第4步:设R1=9lkΩ,根据式(4)可求得R2=91kΩ。
第5步:根据式(3)计算出R3=78kΩ。
当电池电压降到5V以下时,VT2被断开,基本上只有阻值总和为385kΩ的电阻消耗电池的能量,放电电流只有10μA左右。
将6节1.2V的镍氢电池串联后,利用上面的参数进行测试。把电池充满后进行放电,当电压低于6V的UTHL之后,负载被断开,电池电压迅速升高至7.4V左右,但由于没有达到7.8V的UTHH,负载仍被断开,所以电路没有产生振荡。
4 结束语
这种电池保护系统的电路简单,使用灵活。只需选择供电电压较高的比较器,就可以应用到任何电压等级的电路中;只需改变电阻值就可以设置任意的导通和关断门限,从而可以具有一个较宽的安全范围。此外,在电池保护期间,由于使用的都是超低功耗的芯片和较大的电阻值,所以电池能量的消耗极少。当电池电压进一步降低时,系统会自动断开保护电路,使电池仅处于一种近似自然放电的状态,放电电流只有几个微安。