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欧宝ob官网:浅叙何如完毕锂离子电池偏护电路的低功耗策画

 发布时间:2022-04-25 00:34:51 来源:OB欧宝体育 作者:ob欧宝体育pp下载

  90 年代涌现的锂电池是能源技艺范畴的一个紧张的里程碑。和其它二次电池比拟,锂电池拥有更高的体积密度和能量密度,以是正在搬动电话、部分数字帮理(Personal Digital Assistan t, PDA )、揣度机等手提式电子摆设中得回了极为广大的运用。

  一方面,以锂电池为供电电源的电途计划中,央求将越来越庞杂的搀和信号编造集成到一个幼面积芯片上, 这必定给数字、模仿电途提出了低压、低功耗题目。正在功耗和性能的限造中, 何如博得最佳的计划计划也是方今功耗打点技艺( PowerManagement, PM ) 的一个琢磨热门。

  目前琢磨得较多的是编造级的动态功耗打点技艺(Dynam ic PowerM anagemen t, DPM ) ,它的根基思念是合掉不事务的个人以节减编造功耗,可是正在大家半境况下,这种手腕仅用于数字编造的低功耗优化。和模仿电途合连的低功耗计划也有很多文件报道, 但根基只限于某类专用电途, 而对数模搀和电途的功耗打点则少有文件涉及。

  另一方面,锂电池的运用也极大地促使了相应电池打点、电池扞卫电途的计划开荒。锂电池运用时一定要有庞杂的左右电途, 来有用防守电池的过充电、过放电和过电流状况。

  本文针对锂电池扞卫电途, 正在研究性能杀青的同时, 中心从功耗的角度开赴, 采用了模仿电途中环节电途事务正在亚阈值区的计划思绪, 并行使内部数字信号反应左右模仿电途进入Standby 状况, 从而满意较低电压下的功耗打点。

  图1 给出了锂电池扞卫电途的编造框图。图中VDD 和VSS 分离是电池电源和地输入端; CO和DO 分离是充电及放电左右端,正在寻常事务形式下均为高电平,电池既可能充电又可能放电,反之,充电和放电回途被堵截;VM 是放电过流、充电过流检测端。电途杀青的性能如下:

  (1) 过充电、过放电检测: 图中的取样电途(SAM PLE) 将及时监测电池电压信号,并将之送入过充电对比(OVERCHARGE)、过放电对比器(OV ERD ISCHARGE) 和基准电压对比,判定电池电压是否高于过充电检测电压或是否低于过放电检测电压,再由数字逻辑左右电途(CON TROLLOG IC) 输出相应信号到CO 端及DO 端,即结束过充电、过放电检测性能。

  (2) 放电过流检测: 由VM 端来监测电池接负载放电时的电流巨细,和区另表基准电压对比后,由三个对比器: 过流1 (OVERCU RRENT1)、过流2(OV ERCU RREN T2)、负载短途(LOAD SHORTDETECTION ) 输出相应信号,并凭据过流水平历程相应延时后, 由逻辑左右电途输出信号左右DO 端。

  (3) 充电过流检测: VM 端信号还可能响应电池接充电器时,充电电流的巨细,再经充电检测对比器(CHARGEDETECTION ) 对比后,由逻辑左右电途确定是否应结束充电。

  (4) 零伏电池充电性能: 由电平转换电途(CONVERTOR) 杀青,可能看待充电的电池举办检测,若电池电压低于零伏电池充电电压,便输出信号将CO 端置为低电平,从而堵截充电回途。

  可能看出,此电途是一个络续事务的数模搀和编造,同时又以被监测的锂电池为供电电源,正在杀青电途性能并满意检测精度的条件下, 电途的功耗成了别的一个紧张的机能目标。因为左右逻辑个人属于数字电途,静态功耗险些可能轻视,于是何如消浸模仿电途的静态功耗而且限定低电压下的电途功耗成了计划中心。

  计划中,为了使电途正在电池过放电境况下尽或许地消浸电流消磨,数字电途中插足了使编造进入Standby 状况的左右个人,道理图由图2 给出。

  图中信号OD 由数字电途形成,当对比器检测到电池电压低于过放电检测电压,并历程延时后,OD 将从高电平变为低电平,此时通过P2 管将VM拉到高电平, 再经反相后从负载短途输出OUT_L S端输出低电平,使输出端STAND 变为低电平,STANDB 为高电平,意味着编造可能进入Standby状况;一朝电池充电起头时,VM 端敏捷被置为低电平,此时不管OD 如。

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