淺談如何實(shí)現鋰離子電池保護電路的低功耗設計

　　　k 為波爾茲曼常數， q 為電子電荷。因為，VGSN 0- VGSN 1= IN 0?R 5，將式（1） 代入， 則有：

　　　式（2）

　　可以看出，不考慮電阻R1的溫度系數，電流IN 1與熱電壓U T 成線(xiàn)性關(guān)系，具有正溫度系數。P2 和P1組成電流鏡，假定流過(guò)P2 的電流為IP2，則有：

　　設二極管正向壓降為VD，分壓電阻R1、R 2、R 3、R 4 對R0的影響可以用等效電阻R= （R 1 + R 2 ） ∥ （R 3 +R 4） 來(lái)表示，則在正常工作時(shí)，滿(mǎn)足

　　該電流產(chǎn)生電路有兩個(gè)平衡工作點(diǎn)，即零點(diǎn)和正常工作點(diǎn)，所以需要一個(gè)啟動(dòng)電路，使電路能在上電過(guò)程中脫離零點(diǎn)而穩定工作。另外，從電路功耗考慮，啟動(dòng)電路在電路進(jìn)入正常工作后應斷開(kāi)，沒(méi)有電流消耗。設計時(shí)從P1 的漏端加入了R6、C0，構成自偏置電路的啟動(dòng)電路。

　　與傳統的 Bandgap 基準源電路相比，該電路有以下特點(diǎn)： 電路工作在亞閾值區，功耗極低，電路中電阻值和器件參數均取比值， 最大程度地避免了工藝漂移引起的輸出變化；電路設計中還加入了RC啟動(dòng)電路，保證電路在上電后能及時(shí)進(jìn)入正常工作狀態(tài)。另外，由內部數字信號STANDB 的控制， 此電路能夠在低電壓下進(jìn)入Standby 狀態(tài)，此時(shí)消耗電流僅由控制管的漏電流決定，小到幾乎可以忽略。

　　模擬結果

　　電路采用UMC 0. 6 μm數字電路SPICE 模型進(jìn)行HSPICE 模擬驗證。圖4 給出了電路對電池電壓VDD 進(jìn)入和退出過(guò)充電狀態(tài)時(shí)的模擬結果，從圖中可看出，過(guò)充電出現后，CO端被置為低電平，反之則是與電源電壓相等的高電平。

　　基于單片機的溫度自動(dòng)控制系統工作正常，溫度采樣和顯示的誤差控制在設計要求的±1℃之內。系統應用于DF101B 型集熱式恒溫磁力攪拌器，主控部分和從控部分通信穩定。在A(yíng)D590 的電流模擬量輸出后，電阻分壓和放大倍數需要很好的匹配，既要保證分辨率的大小適中， 又要確保輸入的電壓在A(yíng)DC0809 轉換電壓范圍之內。

　　無(wú)線(xiàn)通信過(guò)程中要求清楚數據編碼的波形，以便調試時(shí)知道發(fā)送數值的正確與否，以及傳輸中干擾和將要采取的抗干擾措施。專(zhuān)用顯示驅動(dòng)芯片MAX7219與MCS- 51之間是用串行的方式通信，時(shí)序的配合在通信中非常重要。 數字化已經(jīng)是控制領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。溫度控制系統經(jīng)歷了長(cháng)時(shí)間發(fā)展以后，智能化程度的要求越來(lái)越高，以微處理器為核心的溫度智能控制系統能夠滿(mǎn)足絕大多數領(lǐng)域對溫度控制的要求。與微處理器其它方面的應用相比，以微處理器為核心的溫度控制系統的開(kāi)發(fā)在中國來(lái)說(shuō)顯得更為迫切，很多的控制領(lǐng)域還在沿用傳統的控制理論，采用老的控制系統，適時(shí)性不強，處理速度慢，故障率比較高。

　　因此開(kāi)發(fā)以單片機為核心的溫度自動(dòng)控制系統具有很強的現實(shí)意義，本系統是一套較完整的溫度自動(dòng)控制系統?？紤]到系統工作環(huán)境的因素和工作現場(chǎng)對系統的具體要求，加強系統的抗干擾能力和工作穩定性將是系統要進(jìn)一步改進(jìn)的首要方面。

　　我們可以在傳感器輸出與單片機的輸入之間加上光電隔離， 同時(shí)單片機和繼電器控制之間也加上光電隔離， 這對系統的抗干擾能力將有很大的提高。