电源技术中两种典型电池供电电路的设计方案

简介：
本文探讨了在电源技术领域内，针对不同需求设计的两种典型的电池供电电路方案。通过详细分析和比较，旨在为工程应用提供实用参考和技术支持。 电源技术在现代手持电子设备设计中的重要性日益凸显，因为这些产品主要依赖电池供电。如何高效地管理和转换电池电压以确保设备的稳定运行及延长续航时间成为了关键的设计因素。本段落探讨了两种典型的电池供电电路设计方案：硬开关电路和软开关电路。 硬开关电路通过DC-DC转换器MAX756将两节串联在一起的7号电池电压提升至3.3V。若不使用升压电路，随着电池电量逐渐耗尽，其输出电压会从高到低逐步下降，最终可能导致设备无法正常运行。在该设计中采用JM2按键作为开关机控制，并通过R20、C13、R21、R22和R23组成的充放电回路滤除按键抖动的影响；随后经由74HC14反相施密特触发器进一步整形，产生单脉冲信号驱动D触发器U24A控制MAX756的开启与关闭。晶体管V11在此过程中作为开关元件，在设备关机状态下完全断开电池到主电路之间的电源路径，从而降低待机电流。 软开关电路则使用RN5RK331A DC-DC转换器来保持输出电压稳定，并且在整个电池使用寿命内都能确保设备正常运行。与硬开关设计不同的是，这种方案需要配合单片机进行控制以实现更精细的电源管理功能，虽然可能使电路更加复杂。 在实际应用中，低电压检测也是至关重要的环节。MAX756通过LBI引脚能够监测电池电压，并在其下降至1.25V（内部参考基准）以下时触发报警信号；根据国家标准规定，电池终止电压应设为0.9V，但在实践中考虑到电池性能因素，通常将低电量警告阈值设定在2V左右以确保设备能够在无法维持稳定工作之前发出预警。 硬开关电路和软开关电路各有其独特的优势。前者简化了电源管理流程中的开/关机控制操作；而后者则提供了更为精细的电源调节机制。设计时需根据具体需求及功耗情况选择合适的方案，兼顾实用性和经济效益。合理的电源管理系统不仅直接影响设备性能表现，还关乎用户体验以及产品使用寿命。