針對電池供電的方案,為避免電池過放電,需要電源模塊具有欠壓關機功能,同時為避免系統在臨界點出現振蕩(系統反復開關),需要欠壓保護電路具有一定的滯回窗口。通常芯片自帶的 EN 腳的開啟與關斷電壓存在 0.7V 左右的滯回空間,可以通過控制 EN 腳來實現欠壓關機;但是大部分芯片沒有 EN 腳,只能通過控制反饋引腳來實現關機功能,下面以 XL4201 芯片為例,簡述幾種使用芯片反饋引腳進行欠壓關機的電路。
方案介紹:
方案一,常規欠壓關機電路:
工作原理:當 VIN 電壓高于 VDZ+0.7V 時,Q1 導通,B 點電壓近似為 0,小于 1N4148 的 VF 值,芯片可以正常工作;當 VIN 電壓低于 VDZ+0.7V 時,三極管 Q1 不導通,此時 VIN 通過 R5 電阻和 1N4148 將高電平加至 CS 引腳的 A 點處,從而實現欠壓關機功能。
說明:A 點高電平電壓也可以通過加至 FB 引腳處實現芯片關機功能,A 點連接 CS 引腳時,B 點高電平大于 1V 即可, A 點連接 FB 引腳時,B 點高電平大于 2V 即可。
缺點:此欠壓保護電路沒有滯回功能,當輸入電壓跌落至 DZ 穩壓管導通電壓臨界值時,系統會出現振蕩現象。
方案二,可任意設置閾值的欠壓關機電路:
工作原理:初始狀態,三極管 Q1 與 Q2 均處于關閉狀態,當輸入電壓擊穿穩壓管 DZ,在 D 點產生 0.7V 左右電壓后, Q1 導通,B 點電壓近似為 0,低于 1N4148 的 VF 值,芯片可以正常工作;Q2 三極管隨著 Q1 導通后導通,Q2 導通后短接 R7 電阻;當 VIN 電壓低于 VDZ+0.7V,三極管 Q1 關閉,此時 VIN 通過 R5 電阻和 1N4148 將高電平加至 CS 引腳的 A 點處,芯片關閉無輸出,由于此電路的開啟與關閉電壓不一致,從而實現帶有滯回功能的欠壓關機電路,避免輸入電壓降至臨界點時,出現系統來回開機與關機現象;
說明: 1. Q1 三極管 BE 導通電壓為 0.7V,Q2 三極管 BE 導通電壓為-0.7V。 2.芯片啟動工作電壓:U1=VDZ+0.7V*(1+R7/R8)≈11.4V;芯片欠壓關機電壓:U2=VDZ+0.7V≈10.7V;可以通過調整 R7 與 R8 電阻值比例來調整啟動電壓與關閉電壓之間的滯回空間。
方案三,使用電壓檢測芯片的欠壓關機電路:
工作原理:CN302 電壓檢測芯片供電電壓在 2~6V 之間,通過 DZ 穩壓管供電,此處選擇 3.6V 穩壓管供電;當輸入電壓高于 U2 時,B 點電壓為 0.3V,小于 1N4148 的 VF 值,芯片可以正常工作;當輸入電壓低于 U1 值時,B 點產生高電平,通過 1N4148 將高電平加至 CS 引腳的 A 點處,從而實現芯片關機。
說明:芯片啟動工作電壓 U1=(R6+R7+R8)/R8*1.211≈10V;芯片欠壓關機電壓 U2=(R6+R7+R8)/(R7+R8)
*1.211≈9V;閾值電壓:U1-U2=1V。
審核編輯:黃飛
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