APCUPS電源保護電路的方法你知道多少？
2019/10/9 16:52:42點擊：
現(xiàn)今社會，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電路的作用而占有很大的使用優(yōu)勢，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MOSFET都處于導(dǎo)通狀態(tài)，UPS電源電池可以自由地進行充電和放電，由于MOSFET的導(dǎo)通阻抗很小，通常小于30毫歐，因此，其導(dǎo)通電阻對電路的性能影響很小。
此狀態(tài)下保護電路的消耗電流為μA級，通常小于7μA。
2、進行過充電保護
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，隨著充電的進行，電壓會上升到4.2V轉(zhuǎn)為恒壓充電，直至電流越來越小。
在帶有保護電路的電池中，當(dāng)控制IC檢測到UPS電源電池電壓達(dá)到4.28V時，其“CO”腳將由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷�，使V2由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，從而切斷了充電回路，使充電器無法再對電池進行充電，起到過充電保護作用。而此時由于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外部負(fù)載進行放電。在控制IC檢測到電池電壓超過4.28V至發(fā)出關(guān)斷V2信號之間，還有一段延時時間，該延時時間的長短由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、再進行過放電保護
電源電池在對外部負(fù)載放電過程中，其電壓會隨著放電過程逐漸降低，當(dāng)電池電壓降至2.5V時，其容量已被完全放光，此時如果讓電池繼續(xù)對負(fù)載放電，將造成電池的長久性損壞。在電池放電過程中，當(dāng)控制IC檢測到UPS電源電池電壓低于2.3V時，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法再對負(fù)載進行放電，起到過放電保護作用。而此時由于V1自帶的體二極管VD1的存在，充電器可以通過該二極管對電池進行充電。
4、進行過電流保護
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，將會導(dǎo)致電池的長久性損壞或出現(xiàn)危險情況。
電池在對負(fù)載正常放電過程中，放電電流在經(jīng)過串聯(lián)的2個MOSFET時，由于MOSFET的導(dǎo)通阻抗，會在其兩端產(chǎn)生一個電壓，該電壓值U=I*RDS*2，RDS為單個MOSFET導(dǎo)通阻抗，控制IC上的“V-”腳對該電壓值進行檢測，若負(fù)載因某種原因?qū)е庐惓�，使回路電流增大，�?dāng)回路電流大到使U>0.1V時，其“DO”腳將由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷�，使V1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，起到過電流保護作用。
5、進行短路保護
電池在對負(fù)載放電過程中，若回路電流大到使U>0.9V時，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�，使V1由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，從而切斷放電回路，起到短路保護作用。短路保護的延時時間極短，通常小于7微秒。其工作原理與過電流保護類似，只是判斷方法不同，保護延時時間也不一樣。除了控制IC外，電路中還有一個重要元件，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)通阻抗對電池的性能有影響，當(dāng)選用的MOSFET較好時，其導(dǎo)通阻抗很小，電池包的內(nèi)阻就小，帶載能力也強，在放電時其消耗的電能也少。
以上就是APCUPS電源保護電路的方法，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其提供保護作用，一般在它需要保護一些設(shè)備免受市電質(zhì)量的影響和保護正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不會被損壞時，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MOSFET都處于導(dǎo)通狀態(tài)，UPS電源電池可以自由地進行充電和放電，由于MOSFET的導(dǎo)通阻抗很小，通常小于30毫歐，因此，其導(dǎo)通電阻對電路的性能影響很小。
此狀態(tài)下保護電路的消耗電流為μA級，通常小于7μA。
2、進行過充電保護
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，隨著充電的進行，電壓會上升到4.2V轉(zhuǎn)為恒壓充電，直至電流越來越小。
在帶有保護電路的電池中，當(dāng)控制IC檢測到UPS電源電池電壓達(dá)到4.28V時，其“CO”腳將由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷�，使V2由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，從而切斷了充電回路，使充電器無法再對電池進行充電，起到過充電保護作用。而此時由于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外部負(fù)載進行放電。在控制IC檢測到電池電壓超過4.28V至發(fā)出關(guān)斷V2信號之間，還有一段延時時間，該延時時間的長短由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、再進行過放電保護
電源電池在對外部負(fù)載放電過程中，其電壓會隨著放電過程逐漸降低，當(dāng)電池電壓降至2.5V時，其容量已被完全放光，此時如果讓電池繼續(xù)對負(fù)載放電，將造成電池的長久性損壞。在電池放電過程中，當(dāng)控制IC檢測到UPS電源電池電壓低于2.3V時，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法再對負(fù)載進行放電，起到過放電保護作用。而此時由于V1自帶的體二極管VD1的存在，充電器可以通過該二極管對電池進行充電。
4、進行過電流保護
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，將會導(dǎo)致電池的長久性損壞或出現(xiàn)危險情況。
電池在對負(fù)載正常放電過程中，放電電流在經(jīng)過串聯(lián)的2個MOSFET時，由于MOSFET的導(dǎo)通阻抗，會在其兩端產(chǎn)生一個電壓，該電壓值U=I*RDS*2，RDS為單個MOSFET導(dǎo)通阻抗，控制IC上的“V-”腳對該電壓值進行檢測，若負(fù)載因某種原因?qū)е庐惓�，使回路電流增大，�?dāng)回路電流大到使U>0.1V時，其“DO”腳將由高電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榱汶妷�，使V1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，起到過電流保護作用。
5、進行短路保護
電池在對負(fù)載放電過程中，若回路電流大到使U>0.9V時，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�，使V1由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為關(guān)斷，從而切斷放電回路，起到短路保護作用。短路保護的延時時間極短，通常小于7微秒。其工作原理與過電流保護類似，只是判斷方法不同，保護延時時間也不一樣。除了控制IC外，電路中還有一個重要元件，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)通阻抗對電池的性能有影響，當(dāng)選用的MOSFET較好時，其導(dǎo)通阻抗很小，電池包的內(nèi)阻就小，帶載能力也強，在放電時其消耗的電能也少。
以上就是APCUPS電源保護電路的方法，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其提供保護作用，一般在它需要保護一些設(shè)備免受市電質(zhì)量的影響和保護正在傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不會被損壞時，也可以通過自身的不間斷供電特性來充分發(fā)揮出它的價值。
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