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2022-10-23 21:37 上传

电路功能介绍：本例电路可运用在蓄电池作为后备电源的电子设备中。当电网断电后，后备电池开始对设备进行供电，这时，必须设置电池过放电保护电路。最简单的办法就是设置一个电压保护阀值，当电池电压降到这个阀值之后，自动断开回路，停止对负载供电。但是由于负载被断开之后，电池端电压会迅速升高至阀值电压以上，于是电池又被重新接入电路给负载供电，此后就会重复“断开—接通—断开—接通”的振荡过程，直到电池的彻底耗尽。这对电池的寿命会产生很大的影响，甚至损坏电池。所以，本例设计了一款带有自动滞回功能的自动保护电路，这样可以设置两个电压门限，避免产生振荡，又因为这两个门限可以通过电阻任意设置，因此运用场合非常广泛。

电路工作过程：我们给电路设置的两个门限电压为：UTH1和UTH2（UTH1>UTH2）,这样可以形成一个滞回区，如下图所示：1、当电池电压UBAT正常时，P-MOSFET Q1的GS电压为负值（至于负多少，通过电阻R6和D1来计算），使Q1导通；2、此时电池电压UBAT是大于UTH1的，所以比较器输出高电平，三极管Q4导通，使得P-MOSFET的GS也为负值，Q2导通，电池与负载接通。3、同时，比较器输出高电平，使N-MOSFET Q3导通，将电阻R3短路，使电路的门限值降为UTH2。这样电池在供电过程中，即使电压下降到UTH1以下，只要不低于UTH2，比较器还是输出高电平，电池与负载还是接通状态。4、当电池电压慢慢下降使电压低于UTH2时，比较器输出低电平，三极管Q4截止，P-MOSFET也截止，电池与负载断开连接。5、同时，比较器输出的低电平，也是N-MOSFET Q3截止，电路的门限值恢复至UTH1。6、这个时候，电池电压虽然会快速回升（电池特性），但由于达不到UTH1的门限值，所以比较器仍然保持低电平，负载仍然被断开。只有当电池被充电后电压升高到UTH1以上才会再次接通负载。这样避免了整个电路的振荡，保护了负载和电池。

解释：1、虽然绝大多数的比较器中都有滞回电路，但通常内部滞回电压（UTH1-UTH2）只有5mV到10mV，根本不可能用于电池的过放电保护。2、本例图中，利用比较器的输出控制N-MOSFET的导通和关断，自动调节比较电压的参考值，使电池电压在不同的区间时，被比较的门限电压在UTH1和UTH2之间转化。3、比较门限值的计算。(1)、当比较器输出低电平，N-MOSFET截止时，此时的门限电压为UTH1：(2)、当比较器输出高电平，N-MOSFET导通时，此时的门限电压为UTH2：注：其中2.5V为稳压管电压。4、比较器3脚的电压由电池电压决定，当电池电压随着给负载供电，该电压值会发生变化，也可以理解为R4,R5采样电池电压与门限值进行比较。

注意：在实际的电池供电系统中，要尽量做到低功耗，所以本电路中的稳压管，和比较器尽量选取低功耗器件