电池电路工作原理和电压法区分

发布时间:2018-10-31 阅读量:783 来源: 发布人:

电池电路工作原理:电路具有过充电保护、过放电保护、过电流保护与短路保护功能,其工作原理分析如下:
1、正常状态
在正常状态下电路中N1的“CO"与“DO"脚都输出高电压,两个MOSFET都处于导通状态,电池可以自由地进行充电和放电,由于MOSFET的导通阻抗很小,通常小于30毫欧,因此其导通电阻对电路的性能影响很小。7|此状态下保护电路的消耗电流为μA级,通常小于7μA。


电池电路工作原理和电压法区分


2、过充电保护
锂离子电池要求的充电方式为恒流/恒压,在充电初期,为恒流充电,随着充电过程,电压会上升到4.2V电源电路(根据正极材料不同,有的电池要求恒压值为4.1V),转为恒压充电,直至电流越来越小。电池在被充电过程中,如果充电器电路失去控制,会使电池电压超过4.2V后继续恒流充电,此时电池电压仍会继续上升,当电池电压被充电至超过4.3V时,电池的化学副反应将加剧,会导致电池损坏或出现安全问题。

在带有保护电路的电池中,当控制IC检测到电池电压达到4.28V(该值由控制IC决定,不同的IC有不同的值)时,其“CO"脚将由高电压转变为零电压,使V2由导通转为关断,从而切断了充电回路,使充电器无法再对电池进行充电,起到过充电保护基础实用电路作用。而此时由于V2自带的体二极管VD2的存在,电池可以通过该二极管对外部负载进行放电。

3、过放电保护
电池在对外部负载放电过程中,其电压会随着放电过程逐渐降低,当电池电压降至2.5V时,其容量已被完全放光,此时如果让电池继续对负载放电,将造成电池的永久性损坏。

在电池放电过程中,当控制IC检测到电池电压低于2.3V(该值由控制IC决定,不同的IC有不同的值)时,其“DO"脚将由高电压转变为零电压,使V1由导通转为关断,从而切断了放电回路,使电池无法再对负载进行放电,起到过放电保护作用。

电光电显示电路压法区分TTL电路与CMOS电路
根据其型号区分,如CC4000、CD4006和MC14021均属于CMOS电路,而CT3020和74系列均属于TTL电路。

根据其电源电压区分,在不知道数字集成电路型号的情况下,若其能在3~4.5V或5.5~18V的电压下正常工作,则可以肯定它是CMOS电路。也可用万用表测试集成电路的输出电平,当电源电压为5V时,将电路的输入端接高电平、低电平,再用万用表测试输出端,测试出的高低电平之差若接近5V,则是CMOS集成电路;若接近3.5V,则是TTL集成电路。

根据其输控制电路出电平的电压值来区分:以最简单的门电路为例,电源电压选用5V,将万用表置于直流电压10V档,把集成电路的输入端依次接高、低电平,分别测量其输出端的高、低电平所对应的电压值。如果它们之间的差值接近5V,则它是CMOS电路;如果它们之间的差值接近3.5V,则它是TTL电路。

区分CMOS电路与高速CMOS电路
由于CMOS电路的电源电压为3~18V,而高速CMOS电路电源电压为2~6V,因此当给集成电路加上2~2.5V的电压后,若集成电路正常工作,则说明集成电路是高速CMOS电路,否则,此集成电路是CMOS电路。
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