如何實現(xiàn)電壓掉電監(jiān)測電路的檢測工作

電路在電壓掉電時處于不穩(wěn)定狀態(tài)，經(jīng)常需要采取一些應(yīng)對措施。比如音響，內(nèi)部的音頻功率放大電路，在被突然拔掉電源時會發(fā)出刺耳的爆破音。

如果加入電壓掉電監(jiān)測電路，當(dāng)監(jiān)測到電壓掉電時，輸出一個信號來觸發(fā)靜音電路工作，就可以消除爆破音。（靜音電路，可以是在音頻功率放大電路與喇叭之間加入繼電器，要靜音時，控制繼電器斷開與喇叭的連接）

上圖是這里要介紹的一個電壓掉電監(jiān)測電路。

電路說明

電壓掉電監(jiān)測電路，監(jiān)測的是電壓 VCC。當(dāng) VCC 的電壓下降到一定閥值時，三極管 Q2 導(dǎo)通，可以將外部電壓拉到 0V；否則 Q2 不導(dǎo)通，對外相當(dāng)于開路。

原理分析

VCC 是要監(jiān)測的電壓，這里以 VCC 等于 12V 為例進(jìn)行分析。

1、當(dāng) VCC 上電時，通過電阻 R1、二極管 D1 對電容 C1 充電。VCC 穩(wěn)定在 12V 后，經(jīng)過 R1、R2 的分壓，D1 的左邊為 11.25V。經(jīng)過 D1 后降低了一個二極管壓降，即 0.7V，最終電容 C1 的電壓被充到 10.55V。

2、VCC 穩(wěn)定在 12V 后，Q1 的 b 極也為 12V。由于 b 極比 e 極電壓還高，三極管 Q1 不導(dǎo)通。Q1 不導(dǎo)通，則 Q2 的 b 極沒有電壓，Q2 也不導(dǎo)通。

3、當(dāng) VCC 掉電時，需要掉到一定的閥值，Q2 才會導(dǎo)通，并對外輸出 VCC 掉電的信號。下圖畫出了三個放電回路。

放電回路①：當(dāng) VCC 降低到 9.85V 時，電容 C1 的電壓為充滿電時的 10.55V，比 Q1 的 b 極（9.85V）高 0.7V，C1 通過 Q1 的 eb 極、電阻 R3、VCC 放電，于是 Q1 被打開。

放電回路②：Q1 被打開后，電容 C1 的電壓通過 Q1 的 ec 極、電阻 R4、Q2 的 be 極到地。Q2 的 b 極電壓為 0.7V，于是 Q2 被打開。

放電回路③：Q2 被打開后，將外接的電路電壓拉到地，通過這個動作告知外部電路：VCC 掉電啦！

電路參數(shù)設(shè)定說明

可以設(shè)定電壓偵測電路的響應(yīng)閥值：方法是調(diào)整 R1 與 R2 的比值。上面的例子是 VCC 掉電到 9.85V 時，電路輸出掉電信號。

可以設(shè)定電路輸出掉電信號的持續(xù)時間：方法是調(diào)整 C1 的容值、電阻 R3 的阻值。如增大 C1、R3 和 R4 的值，可以延長 C1 放電的時間，也就延長了 Q2 持續(xù)拉低的時間，最終延長了電路輸出掉電信號的持續(xù)時間。要知道，有時候持久是很重要的。

來兩道思考題：

俗話說，光說不練假把式！咱們來思考兩個問題。

1、Q2的b極需要加對地電阻嗎？

有人會說，Q1不導(dǎo)通時，Q2的b極是浮空的。為解決浮空的問題，應(yīng)該對地接一個電阻，比如100K歐姆的，以固定Q2的b極電平，防止Q2受到干擾而錯誤導(dǎo)通。

請思考一下，再往下看。

實際上這已經(jīng)是成熟且經(jīng)過量產(chǎn)驗證的電路，一般情況下不需要增加對地電阻。Q2的b極的輸入阻抗沒有mos管的g極那么高，沒那么容易因浮空而誤觸發(fā)。消費類電子產(chǎn)品的成本控制非常重要，這個對地電阻不需要增加！

特殊情況再特殊處理。當(dāng)電路處于惡劣的電路環(huán)境中時，容易受到電磁干擾。此時Q2的b極浮空，可能會受到干擾而導(dǎo)致誤觸發(fā)，這時候可以增加對地電阻。

2、VCC上電穩(wěn)定在12V時，電容C1充滿電后的電壓真的是10.55V嗎？

答案是否定的?？梢韵人伎家幌略偻驴?。

上面在講解的時候，為了降低分析的難度，將二極管D1的正向?qū)▔航抵苯铀阕龊愣ㄖ?.7V，實際上這不是一個恒定的值。

看下二極管D1的數(shù)據(jù)手冊是怎么說的。

橫坐標(biāo)是正向?qū)妷篤F，縱坐標(biāo)是正向?qū)娏鱅F。

重點看紅色圓圈部分。

這個電壓掉電監(jiān)測電路，流過二極管的電流最大不超過10mA，所以正向?qū)▔航翟?V以內(nèi)。

在電源VCC上電并給電容C1充電時，二極管D1的正向?qū)妷杭s為0.7V，直到電容C1充電到10.55V。

此時電容C1仍在充電，充電導(dǎo)致電容C1的電壓繼續(xù)升高，二極管D1的正向?qū)▔航狄苍絹碓叫?，充電電流越來越小，直到充電電流?。

最終電容C1可以充到大約11.05V，此時二極管D1兩端的電壓差約為11.25-11.05=0.2V，二極管沒有電流通過。

講解完畢，讓我們一起勤學(xué)多練多思考^-^

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