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科士达UPS电源保护电路的方法

更新时间:2019-09-07 13:46:09   【关闭分    享:
  现今社会,我们日常生活中使用较为广泛的一些电源产品中,UPS电源以能不间断地提供电能的效果和能保护电路的作用而占有很大的使用优势,因此,现在可以生产这类不间断供电电源的企业也有很多,那么,不同牌子的产品在使用效果上肯定是不尽相同的。下面我们主要来了解一下科士达UPS电源保护电路的方法。
  1、判定正常状态
  先判定在正常状态下电路中N1的”CO”与”DO”脚都输出高电压,两个MOSFET都处于导通状态,UPS电源 电池可以自由地进行充电和放电,由于MOSFET的导通阻抗很小,通常小于30毫欧,因此,其导通电阻对电路的性能影响很小。
  此状态下保护电路的消耗电流为μA级,通常小于7μA。
  2、进行过充电保护
  锂离子UPS电源电池要求的充电方式为恒流/恒压,在充电初期,为恒流充电,随着充电的进行,电压会上升到4.2V转为恒压充电,直至电流越来越小。
  在带有保护电路的电池中,当控制IC检测到UPS电源 电池电压达到4.28V时,其“CO”脚将由高电压转变为零电压,使V2由导通转为关断,从而切断了充电回路,使充电器无法再对电池进行充电,起到过充电保护作用。而此时由于V2自带的体二极管VD2的存在,它的电池可以通过该二极管对外部负载进行放电。在控制IC检测到电池电压超过4.28V至发出关断V2信号之间,还有一段延时时间,该延时时间的长短由C3决定,通常设为1秒左右,以避免因干扰而造成误判断。
  3、再进行过放电保护
  电源电池在对外部负载放电过程中,其电压会随着放电过程逐渐降低,当电池电压降至2.5V时,其容量已被完全放光,此时如果让电池继续对负载放电,将造成电池的长久性损坏。在电池放电过程中,当控制IC检测到UPS电源 电池电压低于2.3V时,其“DO”脚将由高电压转变为零电压,使V1由导通转为关断,从而切断了放电回路,使电池无法再对负载进行放电,起到过放电保护作用。而此时由于V1自带的体二极管VD1的存在,充电器可以通过该二极管对电池进行充电。
  4、进行过电流保护
  由于锂离子UPS电源电池的化学特性,它的生产厂家规定了其放电电流较大不能超过2C,当电池超过2C电流放电时,将会导致电池的长久性损坏或出现危险情况。
  电池在对负载正常放电过程中,放电电流在经过串联的2个MOSFET时,由于MOSFET的导通阻抗,会在其两端产生一个电压,该电压值U=I*RDS*2,RDS为单个MOSFET导通阻抗,控制IC上的“V-”脚对该电压值进行检测,若负载因某种原因导致异常,使回路电流增大,当回路电流大到使U>0.1V时,其“DO”脚将由高电压转变为零电压,使V1由导通转为关断,从而切断了放电回路,使回路中电流为零,起到过电流保护作用。
  5、进行短路保护
  电池在对负载放电过程中,若回路电流大到使U>0.9V时,控制IC则判断为负载短路,其“DO”脚将迅速由高电压转变为零电压,使V1由导通转为关断,从而切断放电回路,起到短路保护作用。短路保护的延时时间极短,通常小于7微秒。其工作原理与过电流保护类似,只是判断方法不同,保护延时时间也不一样。除了控制IC外,电路中还有一个重要元件,就是MOSFET,它在电路中起着开关的作用,由于它直接串接在电池与外部负载之间,因此它的导通阻抗对电池的性能有影响,当选用的MOSFET较好时,其导通阻抗很小,电池包的内阻就小,带载能力也强,在放电时其消耗的电能也少。
  以上就是科士达UPS电源保护电路的方法,除此之外,这类电源还可以通常使电压过大和电压太低来对其提供保护作用,一般在它需要保护一些设备免受市电质量的影响和保护正在传输的数据不会被损坏时,也可以通过自身的不间断供电特性来充分发挥出它的价值。
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