改进的电池放电限制器。方案、说明

改进的电池放电限制器。无线电电子电气工程百科全书

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当电压降至预设阈值以下时，放电限制器会断开负载与电池的连接。 [1] 中发布了用于类似目的的设备的描述。然而，它没有阈值滞后。因此，当负载下的电池电压低于阈值，且无负载时，设备会周期性地断开和连接负载，直到电池无负载时的电压低于阈值。所提出的装置没有这个缺点，因为其设计提供了响应阈值的滞后。

先进的电池放电限制器
图。 1

放电限制器电路如图1所示。 1、它由两个主要元件组成——DA1并联稳压芯片和大电流p沟道开关场效应晶体管VT1。 DA2微电路用作比较器[1]，控制电池电压，VTXNUMX晶体管用作断开负载供电电路的电子开关。

该装置的工作原理如下。流经DA1芯片的电流不超过0,5mA。与其控制输入端的电压无关，只要它小于微电路的开启阈值（约 2,5 V）即可。当控制输入端的电压超过微电路的开启阈值时，通过它的电流将显着增加

该器件的工作阈值由微调电阻器 R1 设置。受控电压通过 R3C2 低通滤波器提供给微电路的控制输入，以便器件响应电源电压的平均值，而不是其瞬时变化。电容器C2的电容越大，对该电压的纹波越不敏感。

当电池电压超过设定阈值时，微电路中流过几毫安的电流，电阻R2两端的压降足以使晶体管VT1保持开路状态，从而将负载连接至电池。由于晶体管VT1的开路沟道电阻为百分之一欧姆，因此即使在几安培的电流下，其上的电压损失也很小。

当电池电压低于设定阈值时，通过微电路的电流将下降，电阻R2两端的电压将不足以打开晶体管VT1，从而关闭并断开负载供电电路。当连接已放电的电池时，晶体管VT1通常保持闭合状态。

为了使切换更加清晰，通过电阻R4向器件引入正反馈。因此，该器件具有迟滞现象：负载在低于其连接电压的电源电压下断开。迟滞值可以通过选择电阻器 R4 进行调整。对于图中所示的额定值，电源电压为 0,4 V 时的迟滞为 9 V，电源电压为 0,6 V 时的迟滞为 12 V。如果电源电压低于响应阈值并增加，则控制输入处的电压微电路的尺寸也增加。但由于负载断电，控制输入端的电压通过分压器 R1R3 来自电阻器 R4 引擎。因此，负载连接在电阻器R1的驱动电压上，该电压比微电路的导通阈值大几百毫伏。

当通过微电路的电流开始增加时，晶体管VT1打开，输出端出现电压。通过电阻R4进入微电路的控制输入端，其上的电压升高，导致流过它的电流更加增大，最终使晶体管VT1完全开通。当电源电压降低时，会发生相反的过程。

由于场效应晶体管VT1在栅源电压为2,5…3V时开始开通，因此该器件可以在5…7V至20V的电源电压范围内工作。可以使用TL431芯片，图中的引脚号在括号中标明，带有[3]中给出的列表中的 p-canapes 的开关晶体管，微调电阻器 SPZ-19，常数 - MLT、C2-33，氧化物电容器 - K50-35，非极性 - K10-17。

先进的电池放电限制器
图。 2

当使用小尺寸部件进行表面安装时，可以使装置的尺寸变小。举个例子，如图所示。图 2 显示了使用 SO-431 封装中的 TL8CD 芯片和 SOT-6402 封装中的 IRLML23P 晶体管的 PCB 草图。该晶体管的通态沟道电阻为0,06欧姆，通态漏电流较低（几微安）。它提供高达 2...3 A 的电流切换。微调电阻器 R1 - POZ3AN。氧化物电容-进口钽尺寸D。电阻-P1-12。

该调节是通过实际负载和电池来进行的。第一次开机前，将调谐电阻R1的引擎按图示设置到较低的位置。电阻R2的选择应使DA1芯片截止时，晶体管VT1截止，导通时，截止。阈值由调谐电阻器R1的引擎设置，其迟滞由电阻器R4的选择设置。需要注意的是，这些调整是相互关联的，因此可能需要一一重复进行才能达到所需的参数。设置滞后值，以便当电池电压下降时，负载断开而无需重新连接。

文学

Nechaev I. 电池放电限制器。 - 广播，2004 年，第 6 期，第 38 页XNUMX.
Nechaev I. KR142EN19A 微电路的不寻常应用。 - 广播，2003 年，第 5 期，第 53 页54、XNUMX。
来自 International Rectifier 的强大场效应开关晶体管。 - 广播，2001 年，第 5 期，第 45 页。 XNUMX.

作者：I. Nechaev

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