CN113110225A - 一种用于执行低功耗模式的控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明新型涉及低功耗模式切换领域，尤指一种用于执行低功耗模式的控制电路，本发明新型的有益效果采用了双运算放大器与控制芯片，由控制芯片的输出脚产生PWM的方波以及充放电回路上的负极在有电流通过时所产生的压降输出时序信号，该时序信号进入到双运算放大器放大后在基准电压的基础上按PWM的频率升高或者降低放大后的数值，控制芯片则以参考电压为基准检测参考电压以上的幅度和参考电压以下的幅度来识别当前充放电流是否超出参考电流，换言之，在通过控制芯片比较后，确定是否关闭运放供电和控制芯片进入休眠而降低整体功耗。
Description
技术领域
本发明新型涉及低功耗模式切换领域，尤指一种用于执行低功耗模式的控制电路。
背景技术
现有锂电池BMS系统均具备有超低待机功耗模式，所以，在工作电流低于某个值的时候，表示设备不需要工作，由锂电池BMS系统引导设备进入超低功耗模式，常规下的超低功耗模式中自耗电在50uA以下，但是，现有的设备在进入超低功耗模式后，其功耗依然处于800uA以上，因此，长期搁置容易放空电池，导致电池损坏，应当注意的是，在对放空的锂电池强行充电，容易造成电池安全事故。
发明内容
为解决上述问题，本发明新型提供一种用于执行低功耗模式的控制电路，其目的在于解决现有技术中自耗电高的技术问题。
为实现上述目的，本发明新型采用的技术方案是：一种用于执行低功耗模式的控制电路，其特征在于，该控制电路包括：
双运算放大器，用于产生基准电压；
控制芯片，主要依靠控制芯片输出PWM波形以及充放电回路上的负极在有电流通过时所产生的压降而输出时序信号，该时序信号送入放大器放大后在基准电压的基础上按PWM的频率升高或者降低放大后的特定数值，该特定数值通过控制芯片来识别。
供电部分，包括由半导体元件构成的电子开关，对控制芯片、双运算放大器供给驱动电流，由可变信号促使电子开关截止以停止驱动电流的输出，该可变信号由特定数值与控制芯片内的参考电压比较后所确定。
进一步地，还包含有场效应管，该场效应管上栅极的电流由控制芯片提供。
进一步地，所述供电部分还有降压芯片，该降压芯片将电池电压转换为特定电压给控制芯片和电子开关提供电流。
进一步地，所述半导体元件构成的电子开关为两组晶体管，前一晶体管用于输出驱动电流，后一晶体管接收可变信号控制前一晶体管的导通或截止。
进一步地，控制芯片的型号为EM78P372或者单片机。
进一步地，双运算放大器的型号为LM358/LM258/LM158中的任意一种。
进一步地，降压芯片的型号为MD7533H。
本发明新型的有益效果采用了双运算放大器与控制芯片，由控制芯片的输出脚产生PWM的方波以及充放电回路上的负极在有电流通过时所产生的压降输出时序信号，该时序信号进入到双运算放大器放大后在基准电压的基础上按PWM的频率升高或者降低放大后的数值，控制芯片则以参考电压为基准检测参考电压以上的幅度和参考电压以下的幅度来识别当前充放电流是否超出参考电流，换言之，在通过控制芯片比较后，确定是否关闭运放供电和控制芯片进入休眠而降低整体功耗。
附图说明
图1 是本发明新型的电路图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本发明新型关于一种用于执行低功耗模式的控制电路，其特征在于，该控制电路包括：
双运算放大器U1，用于产生基准电压；
控制芯片U2，输出PWM方波信号使三极管Q1按方波的频率导通和截止，从而产生时序信号给到双运算放大器U1，同时，控制芯片U2响应接收双运算放大器U1的1号引脚所输出的基准电压（为前文所述的特定数值），检测基准电压在参考电压上的上升幅度和参考电压下的上升幅度。
供电部分，包括由半导体元件构成的电子开关，对控制芯片、双运算放大器供给驱动电流，由可变信号促使电子开关截止以停止驱动电流的输出，该可变信号由特定数值与控制芯片内的参考电压比较后所确定；
本发明新型的使用原理为：
供电部分对双运算放大器U1、控制芯片U2供电以及对双运算放大器U1提供基准电压，该基准电压通过电阻R2与电阻R3分压后所提供的，并且于双运算放大器U1的3号引脚上分别连接电阻R4与电阻R5，该电阻R4与电阻R5的比值为用于修改前一级放大数值的放大倍数；
需要说明的是，检测电池或者充放电路上的负极在没有电流通过时由电阻RX实现，该电阻RX为控制电路中的一部分，当电池或者充放电路上的负极在没有电流通过时，电阻RX上的压减为零，经双运算放大器U1输出信号为持续输出的基准电压，当有充电或者放电电流流过时，会在电阻RX上形成压降，与此同时，控制芯片U2的P1引脚输出PWM方波时序信号到场效应管Q1上，由场效应管Q1对应的时序信号进入放大后在基准电压基础上形成一个向上和向下的电压幅度差值，该差值向控制芯片U2的P14引脚传输，并与控制芯片U2内设置的参考电流进行比较控制后向三极管Q3输出低电平或高电平，从而控制驱动电流的输出；
该控制芯片U2的型号为EM78P372，因此，控制芯片U2的P1引脚所输出的时序信号为PWM信号，换言之，控制芯片U2在PWM频率检测特定数值的变化幅度，同样地，有放电电流时，经过放大后按PWM频率检测特定数值的变化幅度。
具体地，该PWM信号在1Hz-10KHz范围内，常规下，PWM信号在50-120Hz之间。
进一步地，所述供电部分还有降压芯片U3，根据电池的输出电压，向电子开关输出该降压后的特定电压，该降压芯片U3为MD7533H，用于输出3.3V的额定电压，以满足双运算放大器U1、控制芯片U2的工作电压。
进一步地，所述半导体元件构成的电子开关为两组晶体管，前一晶体管用于输出驱动电流，后一晶体管接收可变信号控制前一晶体管的导通或截止；具体地，前一晶体管为P沟道型的三极管Q2，后一晶体管为N沟道型的三极管Q3，三极管Q3的集电极与三极管Q2的基极相连，三极管Q3的基极与控制芯片U2的P3号引脚相连，即当控制芯片U2检测到特定数值低于某个数值时，控制芯片U2的P3引脚从高电平转为低电平，三极管Q3截止，三极管Q2截止。
进一步地，双运算放大器的型号为LM358/LM258/LM158中的任意一种。
以上实施方式仅仅是对本发明新型的优选实施方式进行描述，并非对本发明新型的范围进行限定，在不脱离本发明新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明新型的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种用于执行低功耗模式的控制电路，其特征在于，该控制电路包括：
双运算放大器，用于产生基准电压；
控制芯片，主要依靠控制芯片输出PWM波形以及充放电回路上的负极在有电流通过时所产生的压降而输出时序信号，该时序信号送入双运算放大器放大后在基准电压的基础上按PWM的频率升高或者降低放大后的特定数值，该特定数值通过控制芯片来识别；
供电部分，包括由半导体元件构成的电子开关，对控制芯片、双运算放大器供给驱动电流，由可变信号促使电子开关截止以停止驱动电流的输出，该可变信号由特定数值与控制芯片内的参考电压比较后所确定。
2.根据权利要求1所述的一种用于执行低功耗模式的控制电路，其特征在于：还包含有场效应管，该场效应管上栅极的电流由控制芯片提供。
3.根据权利要求1所述的一种用于执行低功耗模式的控制电路，其特征在于：所述供电部分还有降压芯片，该降压芯片将电池电压转换为特定电压给控制芯片和电子开关提供电流。
4.根据权利要求3所述的一种用于执行低功耗模式的控制电路，其特征在于：所述半导体元件构成的电子开关为两组晶体管，前一晶体管用于输出驱动电流，后一晶体管接收可变信号控制前一晶体管的导通或截止。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种用于执行低功耗模式的控制电路，其特征在于：控制芯片的型号为EM78P372或者单片机。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种用于执行低功耗模式的控制电路，其特征在于：双运算放大器的型号为LM358/LM258/LM158中的任意一种。
7.根据权利要求3所述的一种用于执行低功耗模式的控制电路，其特征在于：降压芯片的型号为MD7533H。
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