锂离子电池欠压锁定

图1给出了一个超低功耗、高精度欠压闭锁电路。该电路监测锂离子电池的电压，并在电池电压低于锁定阈值时断开负载，以保护电池不深度放电。在放电状态下储存电池供电的产品会使电池处于完全放电的危险之中。在放电状态下，进入保护电路的电流不断地使电池放电。如果电池放电低于建议的放电终电压，电池的整体性能会下降，循环寿命会缩短，电池可能会过早死亡。相反，如果锁定电压设置过高，则无法实现最大电池容量。

低电量运行模式是指，例如，手机在低电量指示灯闪烁一段时间后自动关机。如果手机在这种情况下被放错了地方，几个月后才被发现，图1所示的保护电路不会过漏，也不会损坏电池，因为保护电路的电流小于4.5µA。在这种低电流下，锂离子电池达到放电结束电压所需的时间显着延长。对于通常需要更高电流的其他保护电路，放电速率更快，允许电池电压在更短的时间内降至安全限值以下。请注意，如果允许电池放电低于安全限度，则会发生不可恢复的容量损失。

微功率基准电压和运算放大器

LT1389不仅仅是另一个电压基准。其极低的电流消耗使其成为需要最大电池寿命和卓越精度的应用的理想选择。它只需要800nA的电流，提供0.05%的初始电压精度和20ppm/°C的最大温度漂移，相当于在商业温度范围内的0.19%绝对精度和在工业温度范围内的0.3%。LT1389的工作电流为典型参考文献所需电流的十五分之一，具有相当的精度，是目前可用的最低功率电压参考文献。LT1389精密并联基准电压有四种固定电压版本:1.25V, 2.5V, 4.096V和5.0V。它可在8引脚SO封装，在商业和工业温度等级。

低功耗(I(S) <1.5µA)和精度规格使LT1495轨对轨输入/输出运放成为LT1389的完美伙伴。极低的电源电流与出色的放大器规格相结合:输入失调电压最大为375 μ V，典型漂移仅为0.4 μ V/°C，输入失调电流最大为100pA，输入偏置电流最大为1nA。在2.2V ~±15V供电范围内，器件特性变化不大。放大器的低偏置电流和偏置电流允许使用兆欧级源电阻而不会引入显著误差。LT1495有塑料8引脚PDIP和SO-8封装，具有标准双运放引脚。

LT1389和LT1495几乎不消耗电流，是UVLO电路和许多其他电池应用的理想选择。

电路操作

该电路是为单节锂离子电池设置的，其中锁定电压(保护电路断开电池负载时的电压)为3.0V。当电池电压降至3.0V以下时，节点A低于节点B的阈值，定义为:

U1的输出将随之高摆，关闭SW1并断开负载与电池的连接。然而，一旦负载被移除，电池电压反弹，将导致节点A高于参考电压。然后U1的输出将切换到低电平，将负载重新连接到电池，并使电池电压再次降至3.0V以下。循环重复，振荡发生。

为了避免这种情况，添加R5以在跳闸点周围提供一些迟滞。当U1的输出高振荡以关闭SW1时，节点B在节点A上方上升42mV，防止在跳闸点周围振荡。利用下式，计算电路的迟滞量为92mV。因此，在电池连接之前，V(BATT)必须回升到3.092V以上。

请咨询电池制造商，了解在最大推荐放电电流下的最大ESR。将这两个值相乘得到所需的最小迟滞。

被精确

最坏情况电压监测器精度优于0.4%。有趣的是，电池的寿命和容量与放电深度直接相关。锂离子电池部分放电比完全放电可以获得更多的循环次数，相反，完全放电可以获得更多的使用时间。在完美的放电结束电压下切断负载将理想地达到两种情况的最佳效果。要完成这项任务，需要一个精确的整体系统。例如，如果将最佳锁定电压设置为3.1V，则整体精度为5%的系统将产生±155mV，截止电压为2.945V或3.255V。在锁定电压为3.255V时，无法获得最大容量。同时减小了工作范围，电池充满电电压为4.1V。对于0.4%的整体精度系统，锁定电压将在3.088V或3.112V，精度提高12倍以上，并最佳地实现最高容量。此外，负载保持断开，只有4.5µA到保护电路。因此，保护电路的工作原理是防止电池深度放电。

结论

不需要在性能和当前消耗之间进行权衡。LT1389纳米级精密并联基准电压和LT1495 1.5µA精密轨对轨输入/输出运放提供了近乎零电流消耗的最高性能。