使用自動(dòng)閉鎖電路節(jié)省電池電能

盡管可充電電池具有許多優(yōu)點(diǎn)，但如果電量完全耗盡，它們可能會(huì)遭受損壞并縮短使用壽命。當(dāng)電池電壓低于預(yù)設(shè)限值時(shí)，我們?cè)O(shè)計(jì)的電路會(huì)關(guān)閉電池供電的設(shè)備——在本例中，LED 手電筒從 NiMH(鎳氫)電池接收電力。雖然適用于 LED 手電筒，但該電路可適用于任何電池供電的應(yīng)用。在不確保用戶(hù)將電池取出充電的情況下，該電路會(huì)在電池電壓低于可用極限時(shí)鎖定手電筒，從而強(qiáng)烈提示可能是時(shí)候充電了。

雖然簡(jiǎn)單的非鎖存電壓比較器可以關(guān)閉電源，但移除電池負(fù)載會(huì)導(dǎo)致電壓反彈，比較器恢復(fù)供電，迫使燈進(jìn)入閃爍模式。該電路關(guān)閉手電筒，并保持關(guān)閉，直到用戶(hù)使用開(kāi)關(guān) S 1手動(dòng)打開(kāi)燈。

On Semiconductor的 600mA NCP1421 PFM 升壓同步整流器 DC/DC 轉(zhuǎn)換器 IC 構(gòu)成了電路的核心，但基本設(shè)計(jì)適用于許多其他提供類(lèi)似功能的轉(zhuǎn)換器。

NCP1421是一款單片微功率高頻升壓開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換器IC，專(zhuān)為負(fù)載高達(dá)600 mA的電池供電手持電子產(chǎn)品而設(shè)計(jì)。它集成了Sync-Rect以提高效率并消除外部肖特基二極管。高開(kāi)關(guān)頻率(高達(dá)1.2MHz)允許使用低剖面、小尺寸的電感器和輸出電容器。當(dāng)設(shè)備被禁用時(shí)，從LX或BAT到OUT的內(nèi)部傳導(dǎo)路徑被完全阻斷，OUT引腳與電池隔離。這種真正的切斷功能將關(guān)閉電流降低到通常僅50毫安。

還集成了環(huán)形殺手，以消除不連續(xù)傳導(dǎo)模式下的高頻振鈴。除上述外，低電池檢測(cè)器。邏輯控制關(guān)機(jī)、逐周期電流限制和熱關(guān)機(jī)為各種電池供電應(yīng)用提供了增值功能。在所有這些功能開(kāi)啟的情況下，靜態(tài)電源電流通常僅為8.5μA。

●特征

■高效率：

▲從2.5 V輸入到200 mA時(shí)的3.3 V輸出為94%

▲從2.5 V輸入到500 mA時(shí)的3.3 V輸出為88%

■高開(kāi)關(guān)頻率。，高達(dá)1.2 MHz(未達(dá)到電流lir

■Vin=2.5 V和V〇ux=3.3 V時(shí)的輸出電流高達(dá)600 mA

■真正的切斷功能將設(shè)備關(guān)閉電流降低到通常50毫安

■用于不連續(xù)傳導(dǎo)模式的防振鈴環(huán)形抑制器

■高精度基準(zhǔn)輸出，1.20 V±1.5%，當(dāng)V-OUT>3.3 V時(shí)，可提供2.5 mA的負(fù)載電流

■8.5μA的低靜態(tài)電流

■集成低電池檢測(cè)器

■開(kāi)路漏極低電池檢測(cè)器輸出

■保證1.0 V空載啟動(dòng)

■輸出電壓從1.5 V到5.0 V可調(diào)

■1.5逐周期電流限值

■多功能邏輯控制關(guān)閉引腳

■具有滯后的片上熱關(guān)機(jī)

■提供無(wú)鉛封裝

NCP1421 的主要特性包括一個(gè)集成的 LBI/EN(低電池輸入/啟用)和一個(gè)漏極開(kāi)路 LBO(低電池輸出)。該電路由兩節(jié) AA 尺寸的鎳氫電池供電，包括一個(gè)普通升壓調(diào)節(jié)器的組件：一個(gè)電感器、輸入和輸出電容器，以及位于 IC 1右側(cè)的電流檢測(cè)電路。LED 正向電壓(R 3 和 R 2 分壓)和電流檢測(cè)電阻器 R 1兩端電壓的組合 產(chǎn)生一個(gè)反饋電壓，用于與 NCP1421 的 1.2V 標(biāo)稱(chēng)參考電壓進(jìn)行比較。

在輸入端，IC 的 LBI/EN 引腳通過(guò)由電阻器 R 4、R 5和 R 10形成的分壓器網(wǎng)絡(luò)連接到電池。當(dāng) LBI/EN 上的電壓超過(guò) 1.2V 時(shí)，NCP1421 保持啟用狀態(tài)。當(dāng) LBI/EN 上的電壓低于 1.2V 時(shí)，LBO 檢測(cè)器引腳變?yōu)榈碗娖?，打開(kāi) Q 3 并向 Q 1的基極提供電流。當(dāng) Q 1 接通時(shí)，Q 2的基極變?yōu)榈碗娖讲㈡i存由 Q 1 和 Q 2組成的虛擬 SCR(可控硅整流器)，這是一個(gè) MBT3946DW1 集成雙晶體管 IC 2。

此外，Q 1 將 LBI/EN 引腳鎖定為低電平，以防止 IC 1 在負(fù)載移除時(shí)再次開(kāi)啟。要重新啟動(dòng)電路，開(kāi)關(guān) S 1 必須中斷電路的電源。電阻器 R 4、R 5和 R 10 設(shè)置 LBO 檢測(cè)器的電池電壓觸發(fā)點(diǎn)。R 5 還設(shè)置 SCR 激活時(shí)從電池汲取的電流。當(dāng)電池電壓下降到大約 1.3V 時(shí)，電路關(guān)閉，此時(shí) LBI/EN 引腳達(dá)到 1.2V。