原创 单片机系统中的掉电保护电路

2009-8-12 16:30 1911 8 8 分类: MCU/ 嵌入式

来源 CEPARK网站http://www.cepark.com/Index.html  作者: hnrain


通常,在数字钟、打铃仪、某些定时器和日历钟等类型的单片机系统中,当主电源 DC5V 失去时,我们称之为掉电。掉电之后,单片机会停止工作,时钟会停止往前走,这种结果在许多场合往往是不希望的,为了保证单片机在主电压失去时仍然能够保持运行,人们就利用干电池对单片机系统继续进行供电。


f6G`lt]g+l$es z44606 电子园51单片机学习网-d8Lqlp.Q


电子园51单片机学习网L~R"LJ#f+h


    应该感谢单片机芯片的工程技术设计师,是他们首先提供了单片机系统能够顺利实施“掉电保护”的内部条件,这就是:单片机允许在电压低至 2V 甚至更加小一些的电压供电时。仍然可以保证其最基本的运行(对外部输入输出功能将会失效或者停止)。电子园51单片机学习网_ g Z:Pk"eh


G0Cn(j fz7d~44606 电子园51单片机学习网YH4Pd}"L7J~7}k


mrk3az'q*wT1L44606   电池在主电源失去时,对单片机的继续运行提供能源,此时的电池能源是非常宝贵的,往往都是以“uA” 级进行计算。而且还有一个不能避免的结果,就是随着保护时间的延长,电池的电量也会用完的。所以,保护电路有一个最长保护时间的参数,使用中不能超过,否则,保护就会失效。


6hoK3~O?3Ui.WW4n44606 电子园51单片机学习网$S'Xh#I-Q j,dz


 


]E&wFT:q44606


%{/ty,Z ~/X ]44606    当电池经过保护时间的使用之后,就需要补充电能,以便下一次保护时能够“酒足饭饱”地投入保护工作。所以,又有一个如何给电池充电的问题。电子园51单片机学习网J L6R,x(x+v


电子园51单片机学习网9c ~9m.]U fAn


 电子园51单片机学习网Q9O Nx4@,}]


$^OTq M8zN.S44606    归纳一下:就是电池在主电源正常供电时,需要由主电源对其进行充电;当主电源失去一时,又由电池放电以保持单片机系统的运行。电子园51单片机学习网&B:`u6jk ~`2T'r


电子园51单片机学习网 b)H5e]/A~k


 电子园51单片机学习网)\8? wL4NzF |'o6U


电子园51单片机学习网r#X|`"ri%g%q^c6Z


    下面就是一个标准的掉电保护电路。(VCC = 6V).电子园51单片机学习网+B%u N"I6hfi


电子园51单片机学习网 T&j&N| Y&U


电子园51单片机学习网-u|y `6C~s'j mG
 


l{4J5i?0P44606


cXTj Ou44606 电子园51单片机学习网+nZ`%wn


d9||x+Mm7|J$L44606   当主电源正常时,单片机由VCC5V电源供电,此时,VCC5V 电源通过 D1 和 R1 ,对保护用电池进行充电,以保证电池电量的充足。适当选择 R1 的大小,可以保证充电电流和充电时间都比较合理。电子园51单片机学习网op/wH$xL:T


电子园51单片机学习网rx@ e-^ `~2A2m


 电子园51单片机学习网s2a.U5R n9XP&gh


电子园51单片机学习网,c7O3U6v Q G(j


    例如:需要对 3V6 * 60mAH 的电池充电,充电时间选择在 8 小时左右,我们就选择充电电流为 8 mA,R1 =(6V - 0.6)/ 8(0.6 是串连二极管的导通压降)。电子园51单片机学习网m'o.a$N-Aj


a0L _FTb9J44606 电子园51单片机学习网tqql B S


电子园51单片机学习网_0M(yzE_


 与电池并联的稳压二极管是防止电池过充电用的。


7{)XH~o2eo+Z7rb44606 电子园51单片机学习网!}Y C1U.u6~9h y2E


 电子园51单片机学习网0sk5xP!DU!F(y


电子园51单片机学习网7PAbg\


 放电路径是:电池通过 R1+R2 ,对单片机供电端口进行供电,供电电流通过 R1+R2 之后,会有压降,到达单片机的 VCC 端口时,电压就会比 3V6 低,一般会在 2V--2V5 左右,不要企图在这个时候提高单片机的供电电压,这样反而会适得其反,令单片机仍然工作于正常供电状态。对各单片机生产公司的各种单片机,这个低供电电压会有某些差别,调整电阻 R2,在保证单片机能够保持运行的情况下,耗用电流越小越好。电子园51单片机学习网 x7[` pa~


电子园51单片机学习网#d,ua qg


 


ANegn @a1P44606


#JKVJ6W} sFS5T6f44606 注意:掉电保护的电流大小,还与单片机的晶体频率的高低以及程序软件的编写有关,因为电池对单片机供电时,虽然电池供电不能通过 D2 反向导通到其它器件的公共供电线路上,但是,单片机的其它输出端口却会通过其它器件泻放电流,造成保护电流很大,大大缩短电池保护的工作时间。就单片机而言,晶体频率越高,所需要的掉电保护电流就会越大.


Y G }[ AuR:H't44606

文章评论0条评论)

登录后参与讨论
我要评论
0
8
关闭 站长推荐上一条 /2 下一条