Схема автоматического отключения батарейного питания

Texas Instruments CD4023B LMC555

Схема на Рисунке 1 обеспечивает простой и недорогой способ защиты одного из самых важных компонентов портативных устройств – аккумулятора. Перечень приложений, где может использоваться эта схема, включает все портативное оборудование, требующее ограничения времени работы, например, контрольно-измерительные приборы, гитарные тюнеры и электронные игрушки. Нажатие на кнопку запускает процесс, и схема подает питание на схему приложения. Если в любой момент нажать на кнопку еще раз, схема отключится и будет «спать» до следующего включения. На случай, если вы забудете выключить схему, в ней предусмотрена функция автоматического отключения, которая разорвет цепь питания через промежуток времени, заданный параметрами времязадающей цепочки.

Вебинар «Особенности применения литиевых батареек Fanso (EVE) в популярных решениях» (30.11.2021)

Эта схема, позволяющая экономить заряд батареи, удобна для приложений, требующих ограниченного времени работы.
Рисунок 1. Эта схема, позволяющая экономить заряд батареи, удобна для приложений, требующих
ограниченного времени работы.

Микросхема IC1 и связанные с ней компоненты образуют бистабильный переключатель и, кроме того, обеспечивают защиту от дребезга контактов. IC1C буферизует сигнал переключения и изолируют зарядный ток цепочки R1-C1. Этот сигнал поступает на микросхему таймера IC2, сконфигурированную как ждущий мультивибратор, остающийся активированным в течение времени t = 1.1×RTCT. Это и есть интервал времени, по истечении которого происходит автоматическое отключение питания. В данном примере он составляет примерно шесть минут. Выход таймера управляет инвертором на транзисторе Q1, который включает проходной транзистор средней мощности Q2. Для снижения потерь в нагрузке использован p-n-p транзистор. Источником потерь является только напряжение насыщения транзистора, которое при токе 100 мА равно приблизительно 0.2 В, что соответствует мощности 20 мВт. Для приложений, требующих большего тока, можно выбрать более подходящий транзистор. Если нужно еще больше снизить потери в режиме ожидания или уменьшить падение напряжения между батареей и схемой приложения, более эффективным решением может быть использование MOSFET 

Потери в режиме ожидания пренебрежимо малы, поскольку схема питается только от логического элемента КМОП, находящегося в выключенном состоянии. Светодиод D1 индицирует статус включения/выключения схемы. На питание этого светодиода заряд батареи не расходуется, поскольку светодиод включен в цепь источника тока драйвера проходного транзистора. Переход уровня выходного сигнала в ноль в начале тайм-аута обеспечивает запрограммированное отключение питания через конденсатор обратной связи C5, которое переводит бистабильную схему в выключенное состояние, выполняя ту же функцию, которую должны были, но, возможно, забыли выполнить вы с помощью кнопки включения/выключения. Эта простая схема полезна для тех приложений, которым не требуется микроконтроллер.

Материалы по теме

  1. Datasheet Texas Instruments CD4023B
  2. Datasheet Texas Instruments LMC555

EDN

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: Scheme provides automatic power-off for batteries

Изготовление 1-4 слойных печатных плат за $2

Логические элементы CMOS Triple 3-Input NAND Gate
T-electron
Россия и страны СНГ
CD4023B
1 814 ₽
CD4023B
Texas Instruments
по запросу
ТаймЧипс
Россия
CD4023B----CALLREP
по запросу
Запись вебинара «Микросхемы для защиты цепей питания: ограничители всплесков напряжения и тока, контроллеры горячей замены, идеальные диоды»
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя