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两种典型的电池供电电路的设计方案

导读: 随着信息时代的来临,手持电子产品层出不穷(如PDA、数码相机、手机等),这些产品主要采用电池供电,在此类产品中如何设计电源管理电路,确保产品的实用性、经济性成为产品设计的关键问题。

  随着信息时代的来临,手持电子产品层出不穷(如PDA、数码相机、手机等),这些产品主要采用电池供电,在此类产品中如何设计电源管理电路,确保产品的实用性、经济性成为产品设计的关键问题。

  硬开关电路设计实例

  硬开关电路是将2节7号电池的串联电压通过DC/DC转换器MAX756转换成3.3 V的电压,电路图如图1所示。如果不经升压电路而直接由电池供电,那么因电池端产生的电压存在一个由高到低的下降过程。2节新电池的串联电压在3 V以上,随着能量的耗尽,会下降到2V以下,导致机器无法正常工作。JM2按键为开/关机键,在按动JM2时,由于按键的抖动,会产生误动作。由R20,C13,R21,R22,R23,V9构成的充放电回路,作用是通过适当地选择R20,C13,R21的值,使充放电回路的充电时间与放电时间都大于键抖动时间,从而有效地消除键的抖动。V9集电极输出的按键脉冲经去抖后,再通过U25 (74HC14)三个带施密特触发器的反相器进一步滤波整形,产生波形完整的单脉冲。由该脉冲触发U24A(74HC74 D触发器)的翻转。

  图1中:

  ①若U24A的5脚Q端输出高电平,则6脚Q端输出低电平,该低电平输入到MAX756的1脚禁止端(低电平有效)。此时MAX756处于关断状态,但由于DC/DC转换电路中的脉冲整流管V5的存在,电池电压仍然经V5到达DC/DC的输出端6脚。因此,在电路中还必须加一个晶体管V11作为开关元件。在U24A的6脚Q端输出低电平使MAX756处于禁止状态时,U24A的5脚Q端输出高电平使晶体管V11处于截止状态,从而使电池到主电路的电源VCC的通路处于彻底关断状态,机器处于关机状态,并且关机时整机电流为最小,经测量不超过5uA.

  ②当按键脉冲触发U24A(74HC74 D触发器)翻转,U24A的5脚Q端输出低电平,6脚Q端输出高电平时,MAX756处于工作状态,因输出电压控制端2脚为高电平,所以输出+3.3 V的电压。同时,U24A的5脚Q端输出低电平促使晶体管V11处于导通状态,这样MAX756输出可为主电路提供工作电源,机器处于开机状态。

  在开机状态下,单片机的输出SWPW保持为低电平。当单片机将SWPW输出改为高电平时,通过V10构成的反相电路输出低电平,使U24A置1端有效,U24A的5脚Q端输出高电平,6脚Q端输出低电平,机器将被关机,所以SWPW可作为“自动关机”信号。由于在单片机上电复位时1/O口输出为高电平,复位时的SWPW高电平会引起“复位误关机”现象。为防止这种现象的发生,在SWPW输出电路中加了由R25,C14构成的充电回路,适当选择R25,C14的取值,复位后在R25,C14充电回路未充到V10导通的阀值电平0.7 V之前将SWPW置为低电平,便可避免“复位误关机”现象。

  MAX756的5脚LBI是电池低电压的检测引脚,如果该引脚上的电压下降到内部参考基准电压1.25 V以下,MAX756的4脚LBO(漏极开路型输出)便会输出低电平,可作为电池低压报警信号。报警电压点的设定依据有两个。

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