淺談如何實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 成線性關系，具有正溫度系數。P2 和P1組成電流鏡，假定流過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） 來表示，則在正常工作時，滿足

　　該電流產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定工作。另外，從電路功耗考慮，啟動電路在電路進入正常工作后應斷開，沒有電流消耗。設計時從P1 的漏端加入了R6、C0，構成自偏置電路的啟動電路。

　　與傳統的 Bandgap 基準源電路相比，該電路有以下特點： 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啟動電路，保證電路在上電后能及時進入正常工作狀態。另外，由內部數字信號STANDB 的控制， 此電路能夠在低電壓下進入Standby 狀態，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。

　　模擬結果

　　電路采用UMC 0. 6 μm數字電路SPICE 模型進行HSPICE 模擬驗證。圖4 給出了電路對電池電壓VDD 進入和退出過充電狀態時的模擬結果，從圖中可看出，過充電出現后，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AD590 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ADC0809 轉換電壓范圍之內。

　　無線通信過程中要求清楚數據編碼的波形，以便調試時知道發送數值的正確與否，以及傳輸中干擾和將要采取的抗干擾措施。專用顯示驅動芯片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。 數字化已經是控制領域的發展趨勢。溫度控制系統經歷了長時間發展以后，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能夠滿足絕大多數領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發在中國來說顯得更為迫切，很多的控制領域還在沿用傳統的控制理論，采用老的控制系統，適時性不強，處理速度慢，故障率比較高。

　　因此開發以單片機為核心的溫度自動控制系統具有很強的現實意義，本系統是一套較完整的溫度自動控制系統。考慮到系統工作環境的因素和工作現場對系統的具體要求，加強系統的抗干擾能力和工作穩定性將是系統要進一步改進的首要方面。

　　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。