鉅大鋰電 | 點擊量：0次 | 2020年02月27日
在電池放電保護電路中使用滯回控制
前段時間設(shè)計的產(chǎn)品，用四節(jié)鋰電池串聯(lián)供電，但是買的鋰電池不帶保護板，充電電路芯片可以充當充電保護，但是放電保護需要自己設(shè)計，網(wǎng)上查的別人的帶滯回電路放電保護都是用運放做的，考慮到運放芯片本身需要供電，那么電池電量終有耗光的時候，所以絞盡腦汁想出了用三極管控制的帶滯回電路的放電保護電路，如下圖，望大神勿噴，多多提意見。
先介紹一下電路，電路使用proteus仿真的，實測可以實現(xiàn)想要的功能。電壓表右邊的電路是用LM317做的可調(diào)電源來模擬電池電壓的變化，左邊是帶滯回控制的放電保護電路。
再介紹一下用到的元件，Q1是p型MOS管，Q2是NpN型三極管，Q3是pNp型三極管，D1是10V的穩(wěn)壓二極管，D2是2V的穩(wěn)壓二極管，電阻電容就不用介紹了，用發(fā)光二極管做負載
電路功能：四節(jié)鋰電池滿電情況下是16.8V，本電路設(shè)計的是電壓下降到10.7V以下時停止輸出，等上升到12.7V時再恢復輸出，在10.7V-12.7V時保持原輸出狀態(tài)（即不充電時-電壓下降-電路輸出，充電時-電壓上升-停止輸出），這就是滯回控制避免電路產(chǎn)生震蕩。如果沒有滯回電路，假如電壓低于10.7V停止輸出，高于10.7V輸出，那么在10.7V左右時會產(chǎn)生震蕩，這樣會對負載和電池產(chǎn)生很大影響。
工作原理：想要讓電路輸出，那么Q1柵極電壓要低，則Q2三極管就要導通，R3、R4節(jié)點電壓要超過0.7V（三極管基極導通電壓），D1、D2二極管要導通，所以電池電壓要超過0.7V（Q2基極導通電壓）+10V（D1反向擊穿電壓）+2V（D2反向擊穿電壓）＝12.7V，所以不論充電還是放電，只要電池電壓超過12.7V，電路就會對外供電；
在正常供電時，Q2導通，那么Q3基極電壓拉低，Q3導通，穩(wěn)壓二極管D2被Q3短路，想要讓電路停止對外供電，那么Q2就不能導通，Q2基極電壓要低于0.7V，此時電池電壓要低于0.7V（Q2基極導通電壓）+10V（D1反向擊穿電壓）＝10.7V，為什么沒有加2V（D2反向擊穿電壓），因為D2被Q3短路，兩端壓差接近于0V，無需考慮，所以只要電池電壓低于10.7V，電路就停止對外供電；
當電池電壓在10.7V-12.7V之間時分兩種情況，第一種情況是電池放電電壓從高電壓降下來，第二種情況是電池充電電壓從低電壓升上來，下面慢慢分析。
如果是第一種情況電壓從高電壓降下來，那么原來的電壓高于12.7V，電路是導通的，此時Q1、Q2、Q3、D1是導通的，D2被Q3短路，只要電壓高于10.7V，那么Q1、Q2、Q3、D1依舊保持導通狀態(tài)，D2依舊保持被短路狀態(tài)，所以這種情況下，只要電壓高于10.7V，電路就持續(xù)對外供電；
如果是第二種情況電壓從低電壓升上來，那么原來的電壓低于10.7V，電路截至，此時Q1、Q2、Q3、D1、D2都不導通，D2也不會被短路，只要電壓低于12.7V，那么Q1、Q2、Q3、D1、D2依舊保持截止狀態(tài)，所以這種情況下，只要電壓低于12.7V，電路就不會對外供電。
這個具有滯回控制的電池放電保護電路是我花費3個小時時間想出來并一點一點改進的，與常見的運放實現(xiàn)的滯回電路相比，此電路在低電壓是完全不對外放電，對電池起到更好的保護。
先介紹一下電路，電路使用proteus仿真的，實測可以實現(xiàn)想要的功能。電壓表右邊的電路是用LM317做的可調(diào)電源來模擬電池電壓的變化，左邊是帶滯回控制的放電保護電路。
再介紹一下用到的元件，Q1是p型MOS管，Q2是NpN型三極管，Q3是pNp型三極管，D1是10V的穩(wěn)壓二極管，D2是2V的穩(wěn)壓二極管，電阻電容就不用介紹了，用發(fā)光二極管做負載
電路功能：四節(jié)鋰電池滿電情況下是16.8V，本電路設(shè)計的是電壓下降到10.7V以下時停止輸出，等上升到12.7V時再恢復輸出，在10.7V-12.7V時保持原輸出狀態(tài)（即不充電時-電壓下降-電路輸出，充電時-電壓上升-停止輸出），這就是滯回控制避免電路產(chǎn)生震蕩。如果沒有滯回電路，假如電壓低于10.7V停止輸出，高于10.7V輸出，那么在10.7V左右時會產(chǎn)生震蕩，這樣會對負載和電池產(chǎn)生很大影響。
工作原理：想要讓電路輸出，那么Q1柵極電壓要低，則Q2三極管就要導通，R3、R4節(jié)點電壓要超過0.7V（三極管基極導通電壓），D1、D2二極管要導通，所以電池電壓要超過0.7V（Q2基極導通電壓）+10V（D1反向擊穿電壓）+2V（D2反向擊穿電壓）＝12.7V，所以不論充電還是放電，只要電池電壓超過12.7V，電路就會對外供電；
在正常供電時，Q2導通，那么Q3基極電壓拉低，Q3導通，穩(wěn)壓二極管D2被Q3短路，想要讓電路停止對外供電，那么Q2就不能導通，Q2基極電壓要低于0.7V，此時電池電壓要低于0.7V（Q2基極導通電壓）+10V（D1反向擊穿電壓）＝10.7V，為什么沒有加2V（D2反向擊穿電壓），因為D2被Q3短路，兩端壓差接近于0V，無需考慮，所以只要電池電壓低于10.7V，電路就停止對外供電；
當電池電壓在10.7V-12.7V之間時分兩種情況，第一種情況是電池放電電壓從高電壓降下來，第二種情況是電池充電電壓從低電壓升上來，下面慢慢分析。
如果是第一種情況電壓從高電壓降下來，那么原來的電壓高于12.7V，電路是導通的，此時Q1、Q2、Q3、D1是導通的，D2被Q3短路，只要電壓高于10.7V，那么Q1、Q2、Q3、D1依舊保持導通狀態(tài)，D2依舊保持被短路狀態(tài)，所以這種情況下，只要電壓高于10.7V，電路就持續(xù)對外供電；
如果是第二種情況電壓從低電壓升上來，那么原來的電壓低于10.7V，電路截至，此時Q1、Q2、Q3、D1、D2都不導通，D2也不會被短路，只要電壓低于12.7V，那么Q1、Q2、Q3、D1、D2依舊保持截止狀態(tài)，所以這種情況下，只要電壓低于12.7V，電路就不會對外供電。
這個具有滯回控制的電池放電保護電路是我花費3個小時時間想出來并一點一點改進的，與常見的運放實現(xiàn)的滯回電路相比，此電路在低電壓是完全不對外放電，對電池起到更好的保護。
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