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防止因电池反弹而造成的瞬时功率损失

来源:analog 发布时间:2023-07-31

摘要: 为了保证电池供电系统的电力连续性,需要添加此三ic电路。

摘要

当电池失去接触时,冲击或振动会导致短暂的中断。为了保证电池供电系统的电力连续性,需要添加此三ic电路。

当你掉落电池供电的设备时,撞击可以打开内部触点长达10毫秒,产生短暂的电力损失,可能导致错误的低电量指示。(有时对设备的所有者也会有类似的短暂影响,特别是如果设备很昂贵的话,但这超出了本文的讨论范围)。

你可以通过在电池上加一个大的电容器来确保电力的连续性。电容器必须提供一定量的电压净空,作为防止负载电流放电的余量。电容器电压随放电电流变化,dV = Idt/C,因此净空不足需要更大的电容器。

另一个问题是大的电容器容易漏电。电容器泄漏通常不是一个问题,在正常操作,但在“睡眠模式”,它可以是一个相当大的部分的总静态电流,并可能导致电池寿命显著减少。

图1的电路解决了所有这些问题。两节AA电池提供3V的电力,通过阶跃dc-dc转换器(U3)将其提升到3.3V。2mF或4mF的大备用电容通过SPST CMOS开关(U1)从3.3V输出充电。该175欧姆开关的输出为备用电容充电,并驱动低差线性稳压器(U2)的输入。


图1所示、该电路通过备用电容器上的充电来备份电池(两个AA电池),从而消除了电源的不连续

当移除电池时,U2的输出设置为提供1.68V。输出也被80k/120k分压器分割,以触发连接到低电池输入(LBI)的内部比较器。比较器的漏极输出(LBO)反馈到U1的数字输入(DIN),这将开关打开(高)和关闭(低)。

备用电容和负载电流不同取值时的电路性能如图2-5所示。图5-6通过将开关连接到ON位置来消除开关响应时间。


图2、图1 4mF备用电容和100µA负载的电路:取下电池后,电量保持8.7s


图3、图1 4mF备用电容、100mA负载电路:取下电池后,剩余电量为10.8ms


图4、图1带有2mF备用电容和100µA负载的电路:取下电池后,电量保持1.48s


图5、图1 2mF备用电容、100mA负载的电路:取下电池后,剩余电量为920µs


图6、图1 2mF备用电容、100µA负载、开关接线闭合电路:取下电池后,剩余电量为544ms


图7、图1预留电容2mF,负载100mA,开关线合电路:取下电池后,剩余电量1.08ms



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