在數(shù)字鐘,、某些定時器和日歷鐘等類型的單片機系統(tǒng)中.當主電源 DC5V 失去時,,稱之為掉電。掉電后,,單片機停止工作,,時鐘也會停止,這種結(jié)果在許多場合是不希望的,,為了保證單片機在主電壓失去時仍然能夠保持運行,,通常就利用干電池對單片機系統(tǒng)繼續(xù)進行供電的辦法加以解決。
應該感謝單片機芯片的工程技術設計師,,是他們首先提供了單片機系統(tǒng)能夠順利實施“掉電保護”的內(nèi)部條件,。這就是:單片機允許在電壓低至 2V 甚至更低的電壓供電時,仍能保證其最基本運行 ( 對外部輸入輸出功能將會失效或停止 ) ,。
外配電池在主電源失去時,對單片機的繼續(xù)運行提供能源,,此時的電池能源是非常寶貴的,,往往都是以“ uA ”級進行計算。而且還有一個不能避免的結(jié)果,,就是隨著保護時間的延長,,電池的電量也會用完的。所以,,保護電路有一個最長保護時間的參數(shù),。使用中不能超過,,否則,保護就會失效,。
掉電保護電路圖 www.elecfans.com" border="0" height="219" hspace="0" src="http://files.chinaaet.com/images/20101009/23da333a-2ff2-4f3d-8679-28ad21727a33.jpg" style="FILTER: ; WIDTH: 150px; HEIGHT: 219px" width="150" />
當電池經(jīng)過保護時間的使用之后,,就需要補充電能,以便下一次保護時能夠以充足的電能投入保護工作,。所以,,又有一個如何給電池充電的問題。也就是電池在主電源正常供電時,,需要由主電源對其進行充電:當主電源失去時,,又由電池放電以保持單片機系統(tǒng)的運行。
下面介紹一款標準的掉電保護電路,。 (Vcc=6V) ,。當主電源正常時,單片機由' Vcc 5V 電源供電,,此時. Vcc 5V 電源通過 D1 和 R1 ,,對保護用電池進行充電,以保證電池電量的充足,。
適當選擇 R1 的大小,,可以保證充電電流和充電時間都比較合理。例如:需要對 3 . 6V / 60mAh 的電池充電,,充電時間選擇在 8 小時左右,,就選擇充電電流為 8 mA . R1 : (6V-0 . 6V) / 8(0 . 6V 是串連二極管的導通壓降 ) 。與電池并聯(lián)的穩(wěn)壓二極管是防止電池過充電用的,。
放電路徑是:電池通過 R1+R2 ,,對單片機供電端口進行供電,供電電流通過 R1+R2 之后,,會
有壓降,,到達單片機的 Vcc 端口時,電壓就會比 3 . 6V 低,,一般會在 2V 一 2 . 5V 左右,,不要企 在這個時候提高單片機的供電電壓,這樣反而會適得其反.令單片機仍然工作于正常供電狀態(tài),。對各型單片機,,這個低供電電壓會有某些差別.調(diào)整電阻 R2 ,在保證單片機能夠 保持運行的情況下,,耗用電流越小越好,。
注意:掉電保護的電流大小,還與單片機的晶體頻率的高低以及程序軟件的編寫有關,,因 為電池對單片機供電時,,雖然電池供電不能通過 D2 反向?qū)ǖ狡渌骷墓补╇娋€路上 .但是,,單片機的其他輸出端口卻會通過其他器件瀉放電流,造成保護電流很大.大大縮 短電池保護的工作時間,。就單片機而言.晶體頻率越高,,所需要的掉電保護電流就會越大。