低压截止保护电路：设计原理、工作机制与DIY制作指南

因过充鼓包的充电电池

来源：Wikiwand

正确使用养护可让充电电池寿命超两年。关键在于避免快充与深度放电。若频繁深放电，电池将提前报废。最佳策略是适时充电，低压截止保护电路正是实现此功能的利器：自动切断负载、实时监测电池电压。本文将详细讲解自制方法、应用场景及核心原理。

什么是低压截止保护？

低压截止保护电路利用内部电路自动切断连接在电池上的负载，从而延长电池寿命。

数字电路板

MOSFET晶体管作为核心开关元件，串联在外部电路正极线路上。此拓扑允许负载与电池共用负极地，适配交流电路等广泛应用。

晶体管

若需高侧开关，栅极驱动电压须高于供电电压，可用三倍压电路(如运放产生5kHz方波)实现。经电容/二极管梯级三倍压后驱动MOSFET栅极，栅极电压达方波峰值3倍。

MOSFET符号

低压截止触发时，电阻释放栅极电荷，MOSFET关断。

电压比较器由三部分组成：

电池电压监测电路

来源：Flickr

电位器作为分压器设定截止阈值，保护电池免受过放损伤。运放在电池电压高于阈值时输出高电平，防止过充；该高电平经分压偏置驱动运放振荡器以最低电压运行，降低充电电流。

电池电压跌破阈值时，运放输出归零，振荡器停止，MOSFET与三倍压电路关断。电阻网络引入滞回，防止临界电压附近比较器振荡。二极管在MOSFET关断时切断电路供电；上电瞬间电容呈短路，将运放Vcc拉至电池电压，电路启动直到MOSFET导通，随后工作电流经MOSFET与二极管流通。

比较器强制关断(短路Pin3至地)，MOSFET关断。电位器调至Vcc时，电阻防止Vcc直接短路地。电容经限流电阧与按钮另一半放电，为下次上电复位储能。二极管保护MOSFET免受感性负载/电机反峰冲击。

若负载持续电流达数安，建议给MOSFET涂导热硅脂加装散热器。偏好分离开关可用自复位按钮替代DPDT开关：“关”键接地与运放，“开”键接D6阴极与Q1漏极。注意：按钮控制模式下不可使用DC电路、C11、R8。

低压截止电路图

来源：Research gate ℅ Ravi Ramachandran

所需元件：

镍镉、铅酸电池在合理充放电压窗口内可长期服役。低压截止防过放，充电控制器防过充，两者结合确保电池始终在安全区间工作。用过LVD吗？或需选型帮助？欢迎联系我们。

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