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脉冲传感器延长电池寿命的技术方案

来源:analog 发布时间:2023-08-10

摘要: 本应用说明演示了一种节电电路,每30分钟脉冲传感器1秒,平均功耗为70µa。

下面的应用说明演示了一个节电电路,每30分钟脉冲传感器1秒。该电路设计用于监测软水器中的盐晶体水平,平均功耗为70µa。

每30分钟激活图1中的传感器电路1秒,将电路的20mA供电电流降低到平均70µA。对于由三个AA电池组成的电池,这种脉冲操作将电池寿命延长到几年。


图1所示 这种光电传感器由三节AA电池供电,电池寿命可达几年。

所示的传感器是一个带有红外发射二极管的光耦合器。设计用于监测软水器中盐晶体的水平,它依靠晶体的反射在光电晶体管(Q3)中产生“无报警”水平的发射极电流。当盐的水平下降超过传感器的位置,这个电流水平使一个阶跃向下变化。

当R7上的下降等于比较器/参考设备(IC2)中的参考电压时,比较器B的输出变高并释放电压监视器(IC3)上的手动复位。最小复位延迟间隔为140ms后,Q4打开并发出蜂鸣器。比较器A通过R1和R2监测电池电压;在高于3V的电平时,它通过打开由Q2和相关元件组成的恒流接收器来激活红外发射二极管(D3)。因此,如果电池电压低于3V或盐含量低,蜂鸣器每30分钟鸣响1秒。

只有当Q1接通时,传感器才有电源可用。Q1由ic1控制,ic1是一个配置为时基发生器的微处理器管理器。(IC1比可选的556定时器或带有多级计数器的555定时器消耗更少的功率,占用更小的空间。它还消除了所需的大型电容器。)通过电池直接连接,在4.5V电压下可获得60µA电流,在3.0V电压下可获得40µA电流。

IC1的外部连接导致其内部看门狗计时器反复循环。如图所示,当C2 = 1.5µF时,内部超时为3.6秒,连接WDS high将该值乘以500,将其扩展到所需的30分钟。每个超时产生一个复位脉冲,该脉冲通过打开Q1以1秒(大约)的间隔向剩余电路施加电源。从MAX6304的数据表:

t(RESET) = (2.67) (C1) (inµF) = 1.25秒
t(WATCHDOG) = (2.67) (C2) (inµF)(500) = 30分钟。

类似的想法出现在1998年1月1日的EDN上。


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