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[电源]害怕电池过放?不如来一个欠压保护器。 [复制链接]

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离线wu314296988
 

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2017-02-23
因为学校寝室晚上断电,为了晚上能连上路由器好好学习(看剧),购置了一块7.5ah的12v铅酸蓄电池同时把路由器的12v电源改成了13.8v用来给电池浮充。
但是好景不长,某日发现路由器关机了。万用表一查蓄电池电压,2.3xv,经过检查,充电器坏了导致蓄电池过放。
于是网上找到了隔壁3阿哥的一个保护电路,略微修改,加以自用。
附原图:

电路使用了tl431作为比较器,而我们一般使用431作为电压基准,所以顺便分析下电路原理吧。
网上找到的431原理图:

此图虽不是431的实际结构,但是表示相当形象。可以看到tl431内部实际是由一个运放和2.5v基准组成。
根据运放作为电压比较器的用法,当同相端电压高于反向端电压时,运放输出高电平,反之,则为低电平。
431通过运放比较r端与2.5v基准控制三极管,实现k端与a端的导通和截至。
根据电路图,R1和VR1组成电阻分压,将输入电压分压后输入431的R极c1作为防止大的感性负载接入瞬间电压下降导致的误操作。
r4为正反馈电阻,实现压差,防止电路在截至点附近抖动,R2为431截至时提供工作漏电流,使Q1更可靠的截至,D2使用二极管反向击穿的稳压特性保证继电器不至于烧毁。
当R1和VR1的电阻分压高于2.5v时,431内部导通,由于电势差,电流由Q1射极流至基极使Q1导通,继电器动作,反之431内部截至,Q1截至,继电器关闭。
其中,根据tl431文档。其阴极电流应大于1ma。故图中R2和R3之和不应大于10k。
————————————————————————————————————————————————————————————————————————————
鉴于继电器电路功耗过大,故使用mos管作为开关器件。以降低保护电路的供耗。
由于将继电器改为mos管,则有pmos和nmos两种选择,正好废主板上有cpu供电上管是nmos,参数为40a30v,内阻9毫欧,那就它了吧。
于是将D2更换为10k电阻,mos管s极接地,g极接三极管集电极,d为输出。
同时借助mos管内部的寄生二极管,还可以实现截至状态时的充电。
修改后电路图:

成品图片:



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相关计算公式:
令电位器滑片到地电阻为Rx
开启电压=2.5/Rx*(RV1+R1)
关闭电压=2.5/Rx*((10k+24k-Rx)*R4/(10k+24k-Rx+R4)
根据计算将R4改为150k。
根据实测于10.8v截至,12.5v开启。
实测功耗为:
开启1.2ma
截至0.433ma
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离线一瞬の空

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只看该作者 1楼 发表于: 2017-02-23
电流有点大,这张图也许更好

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离线luowt369

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只看该作者 2楼 发表于: 2017-02-23
对电路不是很懂,不过觉得很实用
离线taoshptao

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只看该作者 3楼 发表于: 2017-02-23
很有用的东西,谢谢分享。
离线邓穿石

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只看该作者 4楼 发表于: 2017-02-23
保护后静态电流低至0.1mA的12V保护电路,电源低于9.5V后静态电流低至0.01mA


[ 此帖被邓穿石在2017-02-23 14:31重新编辑 ]
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离线wu314296988

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只看该作者 5楼 发表于: 2017-02-23
回 一瞬の空 的帖子
一瞬の空:电流有点大,这张图也许更好
[图片] (2017-02-23 12:54) 回 一瞬の空 的帖子

这个就是使用的pmos,不是很好找到,我这个用的nmos,相对容易获得。
离线wu314296988

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只看该作者 6楼 发表于: 2017-02-23
回 邓穿石 的帖子
邓穿石:静态电流低至0.1mA的12V保护电路
[图片] (2017-02-23 13:35) 回 邓穿石 的帖子

这个电路也很好,只是使用稳压管可能离散性(温度、电流)较大,不如431具有极小的温飘。牺牲了一部分稳定性来获得了更好的静态电流。
离线dagoue
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留个脚印,谢谢分享

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离线cxm0555

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只看该作者 8楼 发表于: 2017-02-23
謝謝分享 不错
离线一瞬の空

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只看该作者 9楼 发表于: 2017-02-23
wu314296988:这个电路也很好,只是使用稳压管可能离散性(温度、电流)较大,不如431具有极小的温飘。牺牲了一部分稳定性来获得了更好的静态电流。 (2017-02-23 13:53) 

可以把稳压管改成TL431啊

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