APCUPS電源保護(hù)電路的方法你知道多少？
2019/10/9 16:52:42點(diǎn)擊：
現(xiàn)今社會(huì)，我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂幂^為廣泛的一些電源產(chǎn)品中，UPS電源以能不間斷地提供電能的效果和能保護(hù)電路的作用而占有很大的使用優(yōu)勢(shì)，因此，現(xiàn)在可以生產(chǎn)這類不間斷供電電源的企業(yè)也有很多，那么，不同牌子的產(chǎn)品在使用效果上肯定是不盡相同的。下面我們主要來了解一下APCUPS電源保護(hù)電路的方法。
1、判定正常狀態(tài)
先判定在正常狀態(tài)下電路中N1的”CO”與”DO”腳都輸出高電壓，兩個(gè)MOSFET都處于導(dǎo)通狀態(tài)，UPS電源電池可以自由地進(jìn)行充電和放電，由于MOSFET的導(dǎo)通阻抗很小，通常小于30毫歐，因此，其導(dǎo)通電阻對(duì)電路的性能影響很小。
此狀態(tài)下保護(hù)電路的消耗電流為μA級(jí)，通常小于7μA。
2、進(jìn)行過充電保護(hù)
鋰離子UPS電源電池要求的充電方式為恒流/恒壓，在充電初期，為恒流充電，隨著充電的進(jìn)行，電壓會(huì)上升到4.2V轉(zhuǎn)為恒壓充電，直至電流越來越小。
在帶有保護(hù)電路的電池中，當(dāng)控制IC檢測(cè)到UPS電源電池電壓達(dá)到4.28V時(shí)，其“CO”腳將由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷海筕2由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，從而切斷了充電回路，使充電器無法再對(duì)電池進(jìn)行充電，起到過充電保護(hù)作用。而此時(shí)由于V2自帶的體二極管VD2的存在，它的電池可以通過該二極管對(duì)外部負(fù)載進(jìn)行放電。在控制IC檢測(cè)到電池電壓超過4.28V至發(fā)出關(guān)斷V2信號(hào)之間，還有一段延時(shí)時(shí)間，該延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短由C3決定，通常設(shè)為1秒左右，以避免因干擾而造成誤判斷。
3、再進(jìn)行過放電保護(hù)
電源電池在對(duì)外部負(fù)載放電過程中，其電壓會(huì)隨著放電過程逐漸降低，當(dāng)電池電壓降至2.5V時(shí)，其容量已被完全放光，此時(shí)如果讓電池繼續(xù)對(duì)負(fù)載放電，將造成電池的長(zhǎng)久性損壞。在電池放電過程中，當(dāng)控制IC檢測(cè)到UPS電源電池電壓低于2.3V時(shí)，其“DO”腳將由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷海筕1由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，從而切斷了放電回路，使電池?zé)o法再對(duì)負(fù)載進(jìn)行放電，起到過放電保護(hù)作用。而此時(shí)由于V1自帶的體二極管VD1的存在，充電器可以通過該二極管對(duì)電池進(jìn)行充電。
4、進(jìn)行過電流保護(hù)
由于鋰離子UPS電源電池的化學(xué)特性，它的生產(chǎn)廠家規(guī)定了其放電電流較大不能超過2C，當(dāng)電池超過2C電流放電時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致電池的長(zhǎng)久性損壞或出現(xiàn)危險(xiǎn)情況。
電池在對(duì)負(fù)載正常放電過程中，放電電流在經(jīng)過串聯(lián)的2個(gè)MOSFET時(shí)，由于MOSFET的導(dǎo)通阻抗，會(huì)在其兩端產(chǎn)生一個(gè)電壓，該電壓值U=I*RDS*2，RDS為單個(gè)MOSFET導(dǎo)通阻抗，控制IC上的“V-”腳對(duì)該電壓值進(jìn)行檢測(cè)，若負(fù)載因某種原因?qū)е庐惓＃够芈冯娏髟龃螅?dāng)回路電流大到使U>0.1V時(shí)，其“DO”腳將由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷海筕1由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，從而切斷了放電回路，使回路中電流為零，起到過電流保護(hù)作用。
5、進(jìn)行短路保護(hù)
電池在對(duì)負(fù)載放電過程中，若回路電流大到使U>0.9V時(shí)，控制IC則判斷為負(fù)載短路，其“DO”腳將迅速由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷海筕1由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，從而切斷放電回路，起到短路保護(hù)作用。短路保護(hù)的延時(shí)時(shí)間極短，通常小于7微秒。其工作原理與過電流保護(hù)類似，只是判斷方法不同，保護(hù)延時(shí)時(shí)間也不一樣。除了控制IC外，電路中還有一個(gè)重要元件，就是MOSFET，它在電路中起著開關(guān)的作用，由于它直接串接在電池與外部負(fù)載之間，因此它的導(dǎo)通阻抗對(duì)電池的性能有影響，當(dāng)選用的MOSFET較好時(shí)，其導(dǎo)通阻抗很小，電池包的內(nèi)阻就小，帶載能力也強(qiáng)，在放電時(shí)其消耗的電能也少。
以上就是APCUPS電源保護(hù)電路的方法，除此之外，這類電源還可以通常使電壓過大和電壓太低來對(duì)其提供保護(hù)作用，一般在它需要保護(hù)一些設(shè)備免受市電質(zhì)量的影響和保護(hù)正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不會(huì)被損壞時(shí)，也可以通過自身的不間斷供電特性來充分發(fā)揮出它的價(jià)值。
1、判定正常狀態(tài)
先判定在正常狀態(tài)下電路中N1的”CO”與”DO”腳都輸出高電壓，兩個(gè)MOSFET都處于導(dǎo)通狀態(tài)，UPS電源電池可以自由地進(jìn)行充電和放電，由于MOSFET的導(dǎo)通阻抗很小，通常小于30毫歐，因此，其導(dǎo)通電阻對(duì)電路的性能影響很小。
此狀態(tài)下保護(hù)電路的消耗電流為μA級(jí)，通常小于7μA。
2、進(jìn)行過充電保護(hù)
鋰離子UPS電源電池要求的充電方式為恒流/恒壓，在充電初期，為恒流充電，隨著充電的進(jìn)行，電壓會(huì)上升到4.2V轉(zhuǎn)為恒壓充電，直至電流越來越小。
在帶有保護(hù)電路的電池中，當(dāng)控制IC檢測(cè)到UPS電源電池電壓達(dá)到4.28V時(shí)，其“CO”腳將由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷海筕2由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，從而切斷了充電回路，使充電器無法再對(duì)電池進(jìn)行充電，起到過充電保護(hù)作用。而此時(shí)由于V2自帶的體二極管VD2的存在，它的電池可以通過該二極管對(duì)外部負(fù)載進(jìn)行放電。在控制IC檢測(cè)到電池電壓超過4.28V至發(fā)出關(guān)斷V2信號(hào)之間，還有一段延時(shí)時(shí)間，該延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)短由C3決定，通常設(shè)為1秒左右，以避免因干擾而造成誤判斷。
3、再進(jìn)行過放電保護(hù)
電源電池在對(duì)外部負(fù)載放電過程中，其電壓會(huì)隨著放電過程逐漸降低，當(dāng)電池電壓降至2.5V時(shí)，其容量已被完全放光，此時(shí)如果讓電池繼續(xù)對(duì)負(fù)載放電，將造成電池的長(zhǎng)久性損壞。在電池放電過程中，當(dāng)控制IC檢測(cè)到UPS電源電池電壓低于2.3V時(shí)，其“DO”腳將由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷海筕1由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，從而切斷了放電回路，使電池?zé)o法再對(duì)負(fù)載進(jìn)行放電，起到過放電保護(hù)作用。而此時(shí)由于V1自帶的體二極管VD1的存在，充電器可以通過該二極管對(duì)電池進(jìn)行充電。
4、進(jìn)行過電流保護(hù)
由于鋰離子UPS電源電池的化學(xué)特性，它的生產(chǎn)廠家規(guī)定了其放電電流較大不能超過2C，當(dāng)電池超過2C電流放電時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致電池的長(zhǎng)久性損壞或出現(xiàn)危險(xiǎn)情況。
電池在對(duì)負(fù)載正常放電過程中，放電電流在經(jīng)過串聯(lián)的2個(gè)MOSFET時(shí)，由于MOSFET的導(dǎo)通阻抗，會(huì)在其兩端產(chǎn)生一個(gè)電壓，該電壓值U=I*RDS*2，RDS為單個(gè)MOSFET導(dǎo)通阻抗，控制IC上的“V-”腳對(duì)該電壓值進(jìn)行檢測(cè)，若負(fù)載因某種原因?qū)е庐惓＃够芈冯娏髟龃螅?dāng)回路電流大到使U>0.1V時(shí)，其“DO”腳將由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷海筕1由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，從而切斷了放電回路，使回路中電流為零，起到過電流保護(hù)作用。
5、進(jìn)行短路保護(hù)
電池在對(duì)負(fù)載放電過程中，若回路電流大到使U>0.9V時(shí)，控制IC則判斷為負(fù)載短路，其“DO”腳將迅速由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷海筕1由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，從而切斷放電回路，起到短路保護(hù)作用。短路保護(hù)的延時(shí)時(shí)間極短，通常小于7微秒。其工作原理與過電流保護(hù)類似，只是判斷方法不同，保護(hù)延時(shí)時(shí)間也不一樣。除了控制IC外，電路中還有一個(gè)重要元件，就是MOSFET，它在電路中起著開關(guān)的作用，由于它直接串接在電池與外部負(fù)載之間，因此它的導(dǎo)通阻抗對(duì)電池的性能有影響，當(dāng)選用的MOSFET較好時(shí)，其導(dǎo)通阻抗很小，電池包的內(nèi)阻就小，帶載能力也強(qiáng)，在放電時(shí)其消耗的電能也少。
以上就是APCUPS電源保護(hù)電路的方法，除此之外，這類電源還可以通常使電壓過大和電壓太低來對(duì)其提供保護(hù)作用，一般在它需要保護(hù)一些設(shè)備免受市電質(zhì)量的影響和保護(hù)正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不會(huì)被損壞時(shí)，也可以通過自身的不間斷供電特性來充分發(fā)揮出它的價(jià)值。
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