微功耗電路提供自動關斷和低電池鎖定

以下應用筆記提供了一個電路，該電路無需軟件控制即可自動執(zhí)行關斷、上電和低電池鎖定功能。

該微功耗電路自動提供關斷、上電和低電池鎖定功能，無需軟件或操作員控制（圖 1）。該電路具有2.3V遲滯，無需使用微處理器I/O引腳進行充電器檢測、電池閾值監(jiān)控和關斷控制。在滿負載下，完整的電源管理電路消耗的電源電流小于200μA。

圖1.該微功耗電路為這種基于鎳鎘的三節(jié)電池電路提供關斷、上電和低電池鎖定功能，無需軟件或操作員控制。

達到電池放電的截止點后，電路將電池與負載鎖定（斷開）（Load1）。此操作可防止電路“顫振”和深度放電，直到電池處于充電器底座中。電池電壓監(jiān)視器的一個常見且煩人的問題，顫振是電路對電池端電壓波動的響應。當重復的負載連接在放電和松弛開路條件之間切換電池時，就會發(fā)生這些波動。

對于三節(jié)鎳鎘電池，典型端電壓為4.9V充滿電，負載時為3.6V，放電時為2.5V。負載應在2.5V時斷開，但不能重新連接，因為產(chǎn)生的端電壓（V巴特） 浮動到開路狀態(tài)。圖1中的電路在2.5V時斷開負載，并在電池處于充電器底座（4.68V）時重新連接。

超低功耗微處理器 （μP） 復位器件 （U1） 在VBATT下產(chǎn)生低電平有效輸出 （/RSTA）巴特等于 4.63V。微功率鎖存比較器 （U2） 的輸出導致/RSTB轉換低電平（如果V）巴特小于2.5V。U1 和 U2 的這些輸出由二極管 D1 和 D2 進行 OR 運算，從而產(chǎn)生系統(tǒng)關斷控制 （/RSTC）。圖2顯示了各種復位狀態(tài)與電池放電曲線之間的關系。

圖2.圖1中三個復位信號的響應顯示在典型的放電-充電周期內。電池電壓曲線顯示在底部波形中。

當 VBATT小于 2.5V，/RSTC 通過關斷 U3 將 Load1 與電池斷開。U3 是一款采用 SOT-23 封裝的低噪聲低壓差線性穩(wěn)壓器。它具有 2.5V 的預設輸出、180μA 的最大接地引腳電流 （當提供 150mA 電流時），停機期間的電源電流僅為 10nA。

如果 VBATT大于4.63V時，電路釋放/RSTC。因此，U3 從關斷狀態(tài)中出來，為 μP 供電。另一個μP監(jiān)控器（U4）將/RSTD信號保持低電平，直到微處理器的Vcc超過2.2V。釋放/RSTD后，μP開始工作，并通過脈沖CLR輸入高電平1μs來清除U2。