В момент полного разряда аккумулятора его нагрузку необходимо отключать для того, чтобы избежать дальнейшего (глубокого) разряда, который может сократить срок службы аккумулятора или повредить его. Поскольку напряжение на выводах разряженного аккумулятора при отключении нагрузки восстанавливается, нельзя просто отключать ее, когда напряжение падает ниже установленного порога, а затем, после того как оно превысит этот порог, подключать вновь. Такие действия могут привести к частому срабатыванию (дребезгу) размыкающего переключателя. Представленный здесь проект полностью решает эту проблему.
Схема отключает нагрузку, когда напряжение аккумулятора падает ниже заданного значения. Проект построен на микросхеме MAX882, содержащей компаратор низкого заряда и усилитель ошибки с общими для них источником опорного напряжения и внешним резистивным делителем. С показанными на схеме сопротивлениями резисторов уровень сигнала на выводе LBO (выход «Низкий Заряд Батареи») при падении напряжения на аккумуляторе на 18% от номинального становится низким и отключает аккумулятор и нагрузку. После этого аккумулятор и нагрузка остаются отключенными, пока с помощью кнопки SW1 не будет выполнен сброс. В этой схеме работа механизма самоблокировки обеспечивается двумя факторами: компаратор LBO остается активным во время выключенного состояния (большинство регуляторов при выключении отключают этот компаратор); схема контролирует выходное напряжения регулятора, а не напряжение аккумулятора (напряжение регулятора не может восстановиться пока регулятор не будет включен вновь). В схеме также имеется сигнал отказа питания (LBO, вывод 1) с активным низким уровнем, который активируется за 50 мс до отключения выхода. Когда напряжение на выходе LBO становится низким, C1 разряжается через R1, пока сигнал на входе STBY с активным низким уровнем не достигнет своего порога (1.15 В). После этого MAX882 переходит в режим ожидания и отключает аккумулятор. Микросхема IC1 представляет собой линейный стабилизатор, способный выдавать ток 150 мА при падении напряжения 350 мВ. Собственный ток потребления микросхемы составляет 10 мкА.
Пороговое напряжение отключения установлено равным 3.08 В. Когда напряжение аккумулятора падает до 3.08 В, стабилизатор отключает нагрузку. Для восстановления работы нужно зарядить аккумулятор или заменить его и нажать SW1.
Примечание: для обеспечения высокой точности рекомендуется использовать резисторы R4, R5, R6 и R7 с допуском 0.1%.
Подключения и другие детали
- Разъем CN1: контакт 1 – выход +3.3 В, контакт 2 – GND;
- Разъем CN2: контакт 1 – аккумулятор (–), контакт 2 – аккумулятор (+);
- SW1: кнопка сброса.
Основные характеристики
- Подходит для литий-ионных аккумуляторов 3.6 В;
- Выходное напряжение 3.3 В при токе 150 мА;
- Напряжение отключения 3.08 В
- Ток нагрузки до 150 мА;
- Встроенная кнопка сброса;
- Размер платы 23.18 × 17.46 мм.
Принципиальная схема
![]() |
|
Рисунок 1. | Схема устройства защиты от глубокого разряда. |
Подключения
![]() |
|
Рисунок 2. | Подключения. |
Фотография
![]() |
|
Рисунок 3. | Фотография платы. |