使用自动闭锁电路节省电池电能

尽管可充电电池具有许多优点，但如果电量完全耗尽，它们可能会遭受损坏并缩短使用寿命。当电池电压低于预设限值时，我们设计的电路会关闭电池供电的设备——在本例中，LED 手电筒从 NiMH(镍氢)电池接收电力。虽然适用于 LED 手电筒，但该电路可适用于任何电池供电的应用。在不确保用户将电池取出充电的情况下，该电路会在电池电压低于可用极限时锁定手电筒，从而强烈提示可能是时候充电了。

虽然简单的非锁存电压比较器可以关闭电源，但移除电池负载会导致电压反弹，比较器恢复供电，迫使灯进入闪烁模式。该电路关闭手电筒，并保持关闭，直到用户使用开关 S1手动打开灯。

On Semiconductor的600mA NCP1421PFM 升压同步整流器 DC/DC 转换器 IC 构成了电路的核心，但基本设计适用于许多其他提供类似功能的转换器。

NCP1421是一款单片微功率高频升压开关转换器IC，专为负载高达600mA的电池供电手持电子产品而设计。它集成了Sync-Rect以提高效率并消除外部肖特基二极管。高开关频率(高达1.2MHz)允许使用低剖面、小尺寸的电感器和输出电容器。当设备被禁用时，从LX或BAT到OUT的内部传导路径被完全阻断，OUT引脚与电池隔离。这种真正的切断功能将关闭电流降低到通常仅50毫安。

还集成了环形杀手，以消除不连续传导模式下的高频振铃。除上述外，低电池检测器。逻辑控制关机、逐周期电流限制和热关机为各种电池供电应用提供了增值功能。在所有这些功能开启的情况下，静态电源电流通常仅为8.5μA。

●特征

■高效率：

▲从2.5V输入到200mA时的3.3V输出为94%

▲从2.5V输入到500mA时的3.3V输出为88%

■高开关频率，高达1.2MHz(未达到电流lir

■Vin=2.5V和V〇ux=3.3V时的输出电流高达600mA

■真正的切断功能将设备关闭电流降低到通常50毫安

■用于不连续传导模式的防振铃环形抑制器

■高精度基准输出，1.20V±1.5%，当V-OUT>3.3V时，可提供2.5mA的负载电流

■8.5μA的低静态电流

■集成低电池检测器

■开路漏极低电池检测器输出

■保证1.0V空载启动

■输出电压从1.5V到5.0V可调

■1.5逐周期电流限值

■多功能逻辑控制关闭引脚

■具有滞后的片上热关机

■提供无铅封装

NCP1421的主要特性包括一个集成的 LBI/EN(低电池输入/启用)和一个漏极开路 LBO(低电池输出)。该电路由两节 AA 尺寸的镍氢电池供电，包括一个普通升压调节器的组件：一个电感器、输入和输出电容器，以及位于 IC1右侧的电流检测电路。LED 正向电压(R3和 R2分压)和电流检测电阻器 R1两端电压的组合 产生一个反馈电压，用于与 NCP1421的1.2V 标称参考电压进行比较。

在输入端，IC 的 LBI/EN 引脚通过由电阻器 R4、R5和 R10形成的分压器网络连接到电池。当 LBI/EN 上的电压超过1.2V 时，NCP1421保持启用状态。当 LBI/EN 上的电压低于1.2V 时，LBO 检测器引脚变为低电平，打开 Q3并向 Q1的基极提供电流。当 Q1接通时，Q2的基极变为低电平并锁存由 Q1和 Q2组成的虚拟 SCR(可控硅整流器)，这是一个 MBT3946DW1集成双晶体管 IC2。

此外，Q1将 LBI/EN 引脚锁定为低电平，以防止 IC1在负载移除时再次开启。要重新启动电路，开关 S1必须中断电路的电源。电阻器 R4、R5和 R10设置 LBO 检测器的电池电压触发点。R5还设置 SCR 激活时从电池汲取的电流。当电池电压下降到大约1.3V 时，电路关闭，此时 LBI/EN 引脚达到1.2V。