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使用带有内部双比较器的电流检测放大器来监测和防止过低的电池电压和过高的电池电流

来源:analog 发布时间:2023-08-17

摘要: 本应用笔记描述了使用带有内部双比较器的电流检测放大器来监测和防止过低的电池电压和过高的电池电流。

本应用笔记描述了使用带有内部双比较器的电流检测放大器来监测和防止过低的电池电压和过高的电池电流。虽然是为铅酸电池编写的,但电路和概念可以扩展到镍镉,锂离子和其他化学电池。外部电源p沟道MOSFET与电池及其负载串联。当电流检测放大器和比较器检测到高负载电流或低电池电压时,它可以作为常闭开关打开。高电流比较器可以锁存以检测短暂过电流并通过外部按钮复位。

图1中的电路通过在电流过大(大于5A)或显示过度放电的低端电压(<10.5 v)。电池和负载由0.025欧姆电流检测电阻(R1)和p沟道功率MOSFET (T1)连接。T1可以处理20V漏源电压和大于5A的连续电流。


图1所示 故障状态(电池端电压<10.5V或电池电流>5A)使T1打开,LED1点亮。

IC2是一种微功率器件,电源电流仅为50µa。它包含一个双比较器和一个输出电流与通过R1的电流成比例的高侧电流感测放大器。顶部比较器(C2)通过R2/R3感知电池电压,当电压低于10.5V时驱动COUT2低电平。该动作打开LED1,关闭T3,并允许R4通过拉高其栅极来关闭T1。因此,当电池电压低于10.5V时,电池负载被移除。给电池充电会自动打开T1。C2的内部1.5%迟滞防止输出振荡接近开关阈值。

高压微功率线性稳压器(IC1)为上拉电阻R7和R8提供稳定的5V电压。它还提供故障指示灯LED1所需的2.25mA。IC1可接受高达28V的输入电压,最大静态电源电流仅为8µa。

锁存比较器C1的输出通常是低的,它关闭T2并允许正常操作。当大于5A的负载电流驱动CIN1电压大于0.6V时,开漏极输出COUT1锁存高位(开),允许R7拉T2的栅极高位。由此产生的CIN2上的低电平驱动COUT2低电平,断开负载并照亮LED1,就像过放电一样,除非负载保持断开,直到IC2的低电平RESET输入(通常通过R8拉高)通过常开按钮开关SW1拉到地。



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