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用NiMH电池来取代锂电池的电路设计方法广元硅砖电源插座配料机办公维修Frc

发布时间:2023-11-30 04:38:44 阅读: 来源:子母床厂家

用NiMH电池来取代锂电池的电路设计方法

镍氢化合物(NiMH)电池要替代锂电池,需要设计一个汽车弹簧接口电路来模仿锂电池随着放电而下降的电池端电压,并采用一个高效的升压电路将NiMH电池输出电压提高到锂电池的电压。本文介绍的电路通过在NiMH电池与锂优化电源管理电路之间提供一个接口实现这种设计。

锂电池正在成为便携设备的标准配置,锂电池具有用户所期望的特性,但通常锂电池的交货时间比较长。因此,特别是小公司,希望有一种替代电池产品作为备份。比较理想的情况是,替代电池应该具有相同的性能、尺寸和成本。目前,镍氢化合物(NiMH)电池仍在广泛使用。它们比锂电池便宜很多,尺寸也非常小(现在已经有AAAA型电池)。要模仿锂电池,需要设计一个接口电路来模仿随着放电而下降的电池端电压。锂电池的标称端电压(3.6V)大约为NiMH电池端电压(1.2V)的三倍,可以采用一个高效的升压电路将NiMH电池输出提高三倍。

但是,由于在关机期间不断工作的电路仍在消耗不必要的电能,而NiMH电池的等效漏电流(静态电流)就高达200mA,这是不能接受的,因此必须在关吸管设备机期间提供电源控制能力。

用处很广

新的设计方法不是在关断情况下保持三倍NiMH电压,而是使电路以突发模式工作,仅在电路输出电压下降到一定的阈值以下时才启动升压电路。当输出电压达到上限时,停止升压,让输出电容器通过输出负载和NiMH电路放电,这样输出电压就形成锯齿波形。另一方面,如果电池电压下降到低于下限,则电路处于休眠状态以免损坏电池。

图中所示的电路通过在一个NiMH电池与锂优化电源管理电路之间提供一个接口实现了上述想法。电路状态由模式输出控制,如果是高电平则输出锯齿波,低电平输出3倍的电池电压。连接成积分电路的运算放大器通过驱动U1的反馈节点,产生三倍于电池电压的输出电压。

为避免与U1的内部误差比较电路形成相互干扰及滤除噪声,应选择较大的积分时间常数。在低功率模式下,采用一个mP监管IC(U2)来监测输出电压,并控制U1。电路中的电阻串与U2一起将该器件的输出电压控制在大约2.4V到4V之间。

最后,当电池电压下降到低于一般为0.9V的阈值时,升压器必须总是关断。此关断动作由升压器自身的内部比较器来完成,并且Tiny Logic络根据模式控制输入状态、斜坡电压门限检测器U2和U1的内部电池比较器来选择使指针回零变动大正确的工作模式。为保证当输出为0V时逻辑络从1.0V启动,逻辑络必须直接从电池供电。当输出电压下降到0.9V时,所有逻辑正常工作电压的下限为0.9V,低于0.9V,电池即处于耗尽状态。

采用如图所示的元件,锯齿波的占空比为10%。注意电路有一个电压锁定状态,工作在锯齿波模式时,U2的上限必须总是低于U1的最大输出。否则,U2将不关断U1。U1的最大输出由电阻串R9-R10的FB节点设置(因为在低功率模式下运算放大器处于高阻抗状态,不会从FB结点获取电流)。

这里没有包括锂电池充电的接口。但是,可以用p沟道亲子教育MOSFET与充电器和电池串联来实现这个接口功能。将p沟道MOSFET与电池、一个充电器串联起来,在MOSFET的充电器侧加上一个运算放大器主机保养:机器所配的夹具应涂上防锈油保管;由于液压万能实验机的钳口常常使用将电压提升到3.3V。

作者:Robert Nicoletti,Bjorn Starmark,美信集成产品公司折边机 (end)

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