电压检测之比较电路

    设计这款电路主要是本人在锂电池充电电路中挖了一个坑,对电源显示芯片的数据手册内容撰写不够详细的不好感受,所以自己根据比较电路的思想设计出了电压检测并反馈的电路,亦在提供一种电压检测的思想不需要借助ADC采集,在电路硬件上去实现。此文较短,且君仍需细细品味。

比较器

本文唯一的核心比较器,切记其不是集成运放(本人被这个概念误导过,所以大致讲一下两者的不同之处)。
比较器(如LM393)的特点

1.功能:比较器的工作原理是比较两个输入电压信号,输出一个指示哪一个输入电压更高的信号。具体来说,当一个输入电压高于另一个时,比较器会输出高电平;反之,则输出低电平。比较器的核心功能是将模拟信号转换为数字信号。

2.输出:比较器的输出是开集电极(Open-Collector)输出,需要外部上拉电阻。输出状态高或低是通过比较输入信号决定的。

3.应用:主要用于比较两个电压信号并提供一个指示哪个信号更高的逻辑电平。常见应用包括过压保护、零点检测、信号阈值判断等。

集成运放(如LM741)的特点

1.功能:集成运放是用于放大两个输入信号之间的差异。它具有高增益、低输出阻抗和高输入阻抗,适用于各种模拟信号处理任务。

2.输出:集成运放的输出是一个连续的电压信号,能够驱动负载,通常不需要额外的上拉电阻。

3.应用:运放广泛用于放大、滤波、积分、微分等各种模拟电路中。

so,本人选用的是LM393。

接下来通过手册进一步了解这块芯片,并根据原理设计电路。

手册中有其他电路,本文主要应用比较器电路,基于此软件仿真测试项目可行性,仿真测试使用的是NI Multisim 14.0。

本人设计思路是5V电源供电,电阻分压3:7,正极的阈值电压在3.5V左右。基于以上原理本人搭建了此电路。

考虑到电阻选型,之所以选择30K主要是手头上有,69.8K这个电阻比70K便宜。

如仿真测试图所示,当负极电压为3.4V时,正极3.497V,正极电压高于负极,输出高电平驱动LED(亮蓝灯)。

如仿真测试图所示,当负极电压为3.5V时,正极3.497V,正极电压低于负极,输出低电平,二极管没有压差,LED不亮。

仿真测试通过后将其变成原理图以及PCB。

原理图设计

1.通过端口排针引入电源。负端的电源为U2上的分压5V28K/(22K+28K)=2.8V

2.电池电源接入同样通过2pin排针,分压电源检测为Vout
40K/(40K+10K)=0.8Vout

当正极等于负极电压时,满足公式0.8Vout=2.8V,可得Vout=3.5。所以当电池电压低于3.5V时LED灯熄灭,高于时灯亮。

PCB板设计

3D视图

实验效果

此时锂电池4.1V。

如有不足之处请批评指正哈。

嘉立创项目链接:

数据手册,项目文件链接: https://pan.baidu.com/s/1RYb0Hh0BXTpAeGLIx-7WiQ?pwd=kbg3

提取码: kbg3

相关推荐
西城微科方案开发1 天前
胎压计方案开发
单片机·嵌入式硬件
JckOLF04Z1 天前
自动开机调用迅雷下载数据库备份,完成后自动关机
数据库·单片机·嵌入式硬件
国科安芯1 天前
卫星电推进系统阀门驱动控制中的宽温域高可靠MCU应用研究——基于AS32S601电气特性与辐照试验数据的工程分析
单片机·嵌入式硬件·fpga开发·云计算·信息与通信·卫星·抗辐射芯片
Hello_Damon_Nikola1 天前
CZL-601微型称重传感器从入门到精通
单片机·嵌入式硬件
破晓单片机1 天前
093、STM32项目分享开源:蓝牙智能晾衣架系统
stm32·单片机·嵌入式硬件·开源
木由里予1 天前
TEE(Trusted Execution Environment)技术详解
java·linux·开发语言·网络·嵌入式硬件·android-studio
zcmodeltech1 天前
火电厂模型多设备时序控制系统设计:基于STM32与Modbus RTU的燃煤-燃机全流程联动方案
分布式·stm32·单片机·嵌入式硬件·物联网
芯岭技术1 天前
Wi-Fi+BLE双模无线芯片 BK7238,低功耗、高性能,集成MCU和Flash
单片机·嵌入式硬件
云空1 天前
《ARM Cortex‑M 系列完整梳理》
stm32·单片机·嵌入式硬件·mcu
单片机杂货铺1 天前
基于单片机的智能花盆浇水系统控制器设
stm32·单片机·嵌入式硬件·毕业设计·51单片机·硬件工程