淺談如何實現(xiàn)鋰離子電池保護(hù)電路的低功耗設(shè)計

　　　k 為波爾茲曼常數(shù)， 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(shù)，電流IN 1與熱電壓U T 成線性關(guān)系，具有正溫度系數(shù)。P2 和P1組成電流鏡，假定流過P2 的電流為IP2，則有：

　　設(shè)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） 來表示，則在正常工作時，滿足

　　該電流產(chǎn)生電路有兩個平衡工作點，即零點和正常工作點，所以需要一個啟動電路，使電路能在上電過程中脫離零點而穩(wěn)定工作。另外，從電路功耗考慮，啟動電路在電路進(jìn)入正常工作后應(yīng)斷開，沒有電流消耗。設(shè)計時從P1 的漏端加入了R6、C0，構(gòu)成自偏置電路的啟動電路。

　　與傳統(tǒng)的 Bandgap 基準(zhǔn)源電路相比，該電路有以下特點： 電路工作在亞閾值區(qū)，功耗極低，電路中電阻值和器件參數(shù)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(shè)計中還加入了RC啟動電路，保證電路在上電后能及時進(jìn)入正常工作狀態(tài)。另外，由內(nèi)部數(shù)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(jié)果

　　電路采用UMC 0. 6 μm數(shù)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)入和退出過充電狀態(tài)時的模擬結(jié)果，從圖中可看出，過充電出現(xiàn)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(jī)的溫度自動控制系統(tǒng)工作正常，溫度采樣和顯示的誤差控制在設(shè)計要求的±1℃之內(nèi)。系統(tǒng)應(yīng)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(wěn)定。在AD590 的電流模擬量輸出后，電阻分壓和放大倍數(shù)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ADC0809 轉(zhuǎn)換電壓范圍之內(nèi)。

　　無線通信過程中要求清楚數(shù)據(jù)編碼的波形，以便調(diào)試時知道發(fā)送數(shù)值的正確與否，以及傳輸中干擾和將要采取的抗干擾措施。專用顯示驅(qū)動芯片MAX7219與MCS- 51之間是用串行的方式通信，時序的配合在通信中非常重要。 數(shù)字化已經(jīng)是控制領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。溫度控制系統(tǒng)經(jīng)歷了長時間發(fā)展以后，智能化程度的要求越來越高，以微處理器為核心的溫度智能控制系統(tǒng)能夠滿足絕大多數(shù)領(lǐng)域?qū)囟瓤刂频囊蟆Ｅc微處理器其它方面的應(yīng)用相比，以微處理器為核心的溫度控制系統(tǒng)的開發(fā)在中國來說顯得更為迫切，很多的控制領(lǐng)域還在沿用傳統(tǒng)的控制理論，采用老的控制系統(tǒng)，適時性不強(qiáng)，處理速度慢，故障率比較高。

　　因此開發(fā)以單片機(jī)為核心的溫度自動控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的現(xiàn)實意義，本系統(tǒng)是一套較完整的溫度自動控制系統(tǒng)?？紤]到系統(tǒng)工作環(huán)境的因素和工作現(xiàn)場對系統(tǒng)的具體要求，加強(qiáng)系統(tǒng)的抗干擾能力和工作穩(wěn)定性將是系統(tǒng)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(jī)的輸入之間加上光電隔離， 同時單片機(jī)和繼電器控制之間也加上光電隔離， 這對系統(tǒng)的抗干擾能力將有很大的提高。