利用復位IC解決電池過放漏液問題

在許多以干電池供電的消費類電子產品和玩具產品中，經常有電池漏液情況發生，主要原因是電池放電過度。利用復位 IC 與 MOSFET 組成具有低壓探測功能的負載開關電路，可實時監測電池電壓，當電池電壓低于閾值電壓時，電路自動切斷后級負載，從而有效避免電池過放而導致漏液。

方案原理圖如下圖所示：

(圖 1)

原理分析：

上圖中以 4 節干電池組為例，UM810TS 是英聯半導體的超低功耗復位 IC，典型靜態功耗僅 2μA，后綴“T”表示復位電壓門限 VTH 為 3.08V，UM2301 是英聯半導體的低導通電阻 PMOS，Motor 代表玩具產品中經常出現的馬達部件，Rmcu 代表后級負載，一般為單片機等常用 IC 電路。

電池組電壓正常時， VIN>VTH， UM810TS 復位引腳 RESET 輸出低電平， PMOS控制電壓 VSG=VIN，開關開啟，VOUT=VIN，給 MCU 正常供電。電池組在使用過程中，電量消耗，緩慢放電至 3.0V，UM810TS 探測到VIN 路自動斷開 MCU 負載供電，且當 MCU 負載斷電后整個產品設備功耗僅為UM810TS 功耗，約 2μA，與普通干電池自然放電電流大小相當，有效避免電池過放漏液。

(圖 2)

在更換電池后，電壓恢復，開關開啟，VOU=VIN，MCU 負載重新上電。

(圖 3)

在一些有馬達應用的產品中，馬達啟動瞬間，電池組輸出電壓會被瞬間拉低，甚至低于 VTH，在該種狀態下后級 MCU 需保持上電。這就要求電路應有自動識別功能，當電池電壓瞬間跌落但很快恢復時，開關不動作，保持開啟狀態。在 RESET 后接一個 RC 濾波電路，可以非常方便地實現該功能。RC 的具體取值可根據電壓跌落幅度和持續時間靈活調整。

(圖 4)