简单电路测量电池消耗

描述

使用比较器和基准电压源测量电池消耗的简单测试电路。

测量便携式系统的电池寿命是一项耗时的任务,加速电池放电的方法无法提供可靠的结果。在通常的方法中,您只需测量将产品操作到电池放电点时的经过时间。并行运行多个这样的系统显然会提供更多数据,如果你有能力占用实验室设备。

您可以尝试从与电路元件相关的数据手册规格中得出电池寿命,但计算值通常远低于实际工作时间。对于低功耗IC,电流消耗规格往往是保守的,因为它们是用高速设备测试的,这些设备不能轻易测量低电源电流。与许多电气参数不同,电池寿命(在大多数情况下)最好指定为实际典型值,而不是保证的最小值。

电影“唐人街”激发了一个简单的替代方案,以取代这些努力通常需要的昂贵的数据采集系统和图表记录器。(杰克·尼科尔森(Jack Nicholson)在停放的汽车轮胎下放了一块便宜的手表,这样他就可以在方便的时候回来查看出发时间。类似的技巧是将便宜(但低功耗)的时钟与低功耗比较器/基准电压源电路相结合(图 1)。

电池

图1.这种廉价的时钟跟踪电池供电便携式系统的工作时间。当电池电压(或所选输出)降至R1设置的放电阈值以下时,停止时钟将保留经过的工作时间。

时钟可以是9.95美元的“斯巴达斯石英闹钟”,或任何其他药店风格的非数字电池供电的模拟时钟。IC1是一个CMOS比较器/基准电压源电路,用于检通时钟电源。该 IC 的低电流消耗 (4μA) 允许直接从被测电路窃取电源。为什么不从输入端子为时钟供电?因为它不能以这种方式正常运行 - 时钟有一个步进电机,它会在短暂的浪涌中吸收电流,振幅高达100mA。对于所示电路,时钟输入端的大滤波电容并不能解决问题。

当测试电路的电池电压(或输出电压,如果需要)降至所选阈值以下时,比较器输出摆幅低并关断Q1,从而断开时钟电源。然后,非活动时钟会读取运行时间,前提是您在测试前将其设置为 12:00。

要设置工作阈值电压,请将电源连接到输入端子,并将其调整到电路将正常工作的最小电压。调整 R1,使时钟停止运行。然后拔下电源,将时钟设置为12:00,连接测试电路,回家。

审核编辑:郭婷

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