可充電電池的過壓/欠壓保護(hù)方案（上）

發(fā)布日期：2024-01-22 18:00:51瀏覽量：4556

上篇文章中，我們了解了不同可充電電池的特點(diǎn)與用途。現(xiàn)在我們來了解一下，一般可充電電池電源輸入端需要的保護(hù)措施，過壓/欠壓保護(hù)。

過壓保護(hù)是指為防止輸入電源超過設(shè)定的安全工作范圍需要使用的過壓保護(hù)電路，如穩(wěn)壓器、過壓保護(hù)芯片等，可以在輸入電壓過高時(shí)自動(dòng)切斷電源，保護(hù)電池和電路不受損壞。欠壓保護(hù)則是欠壓保護(hù)電路用于確保在輸入電源電壓低于一定范圍時(shí)，系統(tǒng)能夠正常工作或進(jìn)入安全模式。低電壓關(guān)斷電路等措施可以防止電池過度放電導(dǎo)致?lián)p壞或影響使用壽命。

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過壓/欠壓保護(hù)在一定程度上屬于是一類的問題，即電壓因?yàn)殡娫措妷翰▌?dòng)導(dǎo)致的過高或過低，過壓/欠壓保護(hù)電路則需要在輸入電壓過高/過低時(shí)自動(dòng)切斷電路。使用穩(wěn)壓器可以穩(wěn)定電壓，防止電壓過高/過低。但如果是元件損壞或，連接不良等問題導(dǎo)致的快速變化的電壓波動(dòng)，穩(wěn)壓器的效率與反應(yīng)時(shí)間長等問題則暴露而已。

過壓/欠壓保護(hù)芯片作為集成化元件，通常由一個(gè)電壓比較器、一個(gè)誤差放大器、一個(gè)控制電壓源和一個(gè)輸出電壓源組成，其功耗問題和集成度容易影響設(shè)備小型化與便攜程度。其電壓檢測精度可能也不夠，導(dǎo)致在閾值附近出現(xiàn)誤判、漏判的問題，存在潛在危害。這也是電壓比較器的問題。

而利用伏安特性抑制電流通過的電壓敏感電阻，其缺點(diǎn)也是因?yàn)槠浞蔡匦猿史蔷€性，導(dǎo)致其響應(yīng)特性與常規(guī)電阻不同，影響電路的正常工作。且當(dāng)電壓敏感電阻承受大電流時(shí)，其鉗位電壓較大，也會(huì)影響電路的精度和穩(wěn)定性。還有在高頻信號(hào)系統(tǒng)中會(huì)引入較大的寄生電容，影響信號(hào)傳輸?shù)钠焚|(zhì)，與長期使用易老化的可靠性問題。

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繼電器的缺點(diǎn)是體積大，物理觸點(diǎn)易損（機(jī)械磨損、電弧、熱損傷），響應(yīng)慢等問題?？煽毓鑴t是觸發(fā)條件難控（正弦波或脈沖），工作積熱易熱損傷。且兩者都存在一定噪音。而傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲的缺點(diǎn)就是容易誤熔斷，響應(yīng)時(shí)間長，維修不便。自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的問題就是漏電流與再接通。瞬態(tài)電壓抑制器TVS的不足就是通流小不耐壓。

由此可見得在過壓/欠壓保護(hù)中直接使用單個(gè)的某種電子元器件就會(huì)存在各種可控與不可控問題，如何在不敏感的不可控與敏感的可控設(shè)計(jì)中權(quán)衡成本、體積、性能的比重，則成了產(chǎn)品設(shè)計(jì)師最頭疼的問題之一。

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