鉛酸電池的過流/過放電保護(hù)

本應(yīng)用筆記介紹了使用帶有內(nèi)部雙通道比較器的電流檢測放大器來監(jiān)視和防止電池電壓過低和電池電流過高。雖然是為鉛酸電池編寫的，但電路和概念可以擴展到NiCd，鋰離子電池和其他電池化學(xué)成分。外部功率 P 溝道 MOSFET 與電池及其負(fù)載串聯(lián)。它用作常閉開關(guān)，如果電流檢測放大器和比較器檢測到高負(fù)載電流或低電池電壓，則可以打開該開關(guān)。高電流比較器可以鎖存以檢測短暫的過流，并通過外部按鈕復(fù)位。

圖1電路通過在存在過大電流（超過5A）或指示過度放電（<10.5V）的低端電壓時斷開其負(fù)載來保護(hù)鉛酸電池。電池和負(fù)載通過一個 0.025Ω 檢流電阻 （R1） 和 p 溝道功率 MOSFET （T1） 連接。T1可以處理20V的漏源電壓和大于5A的連續(xù)電流。

圖1.故障條件（電池端電壓< 10.5V 或電池電流 > 5A）導(dǎo)致 T1 打開且 LED1 亮起。

IC2是一款微功耗器件，僅吸收50μA的電源電流。它包含一個雙通道比較器和一個高邊電流檢測放大器，其輸出電流與流經(jīng)R1的電流成正比。頂部比較器 （C2） 通過 R2/R3 檢測電池電壓，并在電壓降至 10.5V 以下時將 COUT2 驅(qū)動為低電平。該操作打開 LED1，關(guān)閉 T3，并允許 R4 通過將柵極拉高來關(guān)閉 T1。因此，當(dāng)電池電壓小于10.5V時，電池負(fù)載被移除。為電池充電會自動使 T1 重新打開。C2的內(nèi)部1.5%遲滯可防止輸出振蕩接近開關(guān)閾值。

高壓微功耗線性穩(wěn)壓器 （IC1） 為上拉電阻 R7 和 R8 提供穩(wěn)定的 5V。它還提供故障指示燈 LED1 所需的 2.25mA 電流。IC1 可接受高達(dá) 28V 的輸入電壓，最大靜態(tài)電源電流僅為 8μA。

鎖存比較器C1的輸出通常為低電平，關(guān)閉T2并允許正常工作。當(dāng)高于 5A 的負(fù)載電流驅(qū)動 CIN1 電壓高于 0.6V 時，漏極開路輸出 COUT1 鎖存為高電平（開路），允許 R7 將 T2 的柵極拉高。CIN2 上產(chǎn)生的低電平將 COUT2 驅(qū)動為低電平，斷開負(fù)載并像過放電一樣點亮 LED1，只是負(fù)載保持?jǐn)嚅_狀態(tài)，直到 IC2 的/RESET輸入（通常通過 R8 拉高）通過常開按鈕開關(guān) SW1 拉至地。

審核編輯：郭婷