Q1：如何檢測電池電壓？在我的應用中，需要動態(tài)地檢測電池的電壓。而我的系統(tǒng)限制只能提供一個數(shù)字I/O。請問我如何才能有效的檢測該參量？

A1：從工程角度講，我建議你增加一個可以利用單個I/O通信的器件來實現(xiàn)電池電壓測量等功能的芯片，如Maxim的1-wire電池管理器件DS2762或ADC芯片DS2450。

做為技術的討論，如果這個數(shù)字I/O是唯一的資源、系統(tǒng)有計時器可用和打算在軟件上花些功夫，還是有可能粗略測量電池電壓的。具體的做法與能提供的I/O輸出的邏輯電平有關，要用到輸出和輸入兩個狀態(tài)。這個方法需要用輸出0電平和電源電壓為電壓標準值，用輸入的甄別門限Vt作電壓檢測。

測量時首先把I/O設為輸出邏輯0（Vz），通過一個電阻R1使一個電容C上的電壓下降到比I/O當作輸入時的邏輯高電平門限值還低的初始值，這個電容通過R2與擬測量電壓E的電池上。平衡后電容上的電壓VC即Vz和E的壓差經過R1和R2電阻串的分壓結果。這個I/O除了通過R1與這個電容相連外，還需要通過一個電阻RV上拉到電源電壓。然后把I/O從輸出改變?yōu)檩斎耄瑫r開始計時。由于RV的上拉作用，電容上的電壓將逐漸上升。待I/O輸入看到的電壓上升超過高邏輯電平時，停止計時。這個過程中計時器所計到的持續(xù)時間T與Vz，E和Vt有關（但不是直線關系）。做為邏輯器件，Vz、Vt都不會很穩(wěn)定，因此這個辦法只能得到非常粗略的電壓值。

Q2：自恢復保險絲與一次性保險絲怎樣選擇？相對于一次性保險絲而言，自恢復保險絲可靠性較差，響應時間較長，而且額定電流做不高；為什么目前的電源設計中多采用自復保險絲？是不是行業(yè)標準或者國家標準建議使用？

A2：首先，也不是所有一次性保險絲都快，例如砂管保險絲就慢得很。如果我為電源產品選擇保險絲，只要功率不是很大，我會選自復保險。最主要的原因是不會因為意外損壞招致退貨或者返修；如果連自復保險都燒壞了，客戶大概也不好意思找我了。其二是自復保險絲的連續(xù)運行壽命長，基本不存在影響實際應用的老化。對于中小功率電源，基本上其電路元件都有足夠的裕量和內在的限流機制，等著自復保險斷路是沒有問題的。較大功率的恐怕是不行的，如果不做考慮、短路浪涌就可能燒壞很多部件。另外，從機理上看，如果電流太大，接觸分離的過程就很可能燒毀自復保險。

我不能確定你講的可靠性差是不是也包括了動作電流不準、斷流不徹底等問題，還是只是失效率高。我估計前兩項是受其工作機理限制，應該是趕不上一次保險絲的。失效率高的問題不應該，如果與其發(fā)熱有關、至少可以通過選大一點的動作電流可以改善。我沒有見過規(guī)定采用自復保險的標準，只是有些標準規(guī)定了發(fā)生過流時的動作或是不是要自復。如果要求有自復功能，肯定選自復保險要比自復電路來的便宜。

Q3：電池保護電路，對于電池保護板的測試如何進行？需要什么儀器設備？

A3：測試需按生產過程品質保證和設計特性驗證兩個方向設計；其中一個側重產能效率和關鍵參數(shù)，另外一個則以實用、全面為目標。一般更需要關注生產測試設備；如果貴公司計劃大量生產，最好是自制若干專用裝置配合一般標準設備（直流電源、數(shù)字面板表）即可高效率地完成生產測試。可由自制設備完成電壓、電流的簡單掃描以及觸發(fā)電壓、電流的短時間保持和顯示即可（此處考慮測量2個電壓門限、1或2個電流門限和耐壓能力）。

Q4：關于多串電池提前報警問題。我是做鋰電池保護回路的，我想問下專家現(xiàn)在有沒有對多串鋰電池保護和容量低時提前報警的IC，因為現(xiàn)在鋰電池保護IC中多是只針對鋰電池保護設計，沒有考慮到用戶使用時提前報警的問題，我想尋找一款能在單體電壓保護前就能提出報警的IC。

A4：可以肯定地講，目前沒有這樣的芯片。目前可以提供類似功能的通常是一些“系統(tǒng)”，而不是芯片。形成這個局面的原因一方面與鋰2電池排的“高貴”歷史有關，另外一方面也與電池殘余電量估測的復雜性有關。鋰2電池的放電量與包括溫度、放電電流在內的放電條件，短期歷史表現(xiàn)均有很大關系；需要不斷的自修正方可比較有效地估算殘余電量。這樣的系統(tǒng)在筆記本和高檔PDA里面都可以見到。基本上的方法都是采用電量計配合參數(shù)修正的辦法，如OCV修正法等。

Q5：請問對于兩節(jié)干電池的升壓芯片都有哪些？我現(xiàn)在做得一個系統(tǒng)，用兩個干電池供電3V，但是其它部分還需要5v、12v的電源，電流可以小點，能否提供一些常用的芯片呢？

A5：用2節(jié)干電池產生3V的條件比較特別；新電池開始使用時有一段時間需要降壓，以后的大多數(shù)時間里要進行升壓。選擇一個電源組合還需要更多的參數(shù)，如對輸出電壓穩(wěn)定性的要求、效率（即預期負載條件下的工作時間是多少）和尺寸限制等。從成本、效率綜合來講，MAX711是3V輸出電源的一個選擇（可從1.8V起工作）。另外兩組電源的選擇余地較大，如MAX1677、MAX1817等都可以。如果5V或12V要求的輸出電流畸小，或者某組輸出對穩(wěn)定性的要求不高，還可以考慮其它的組合解決方案。

Q6：采用堿性電池供電的超低功耗LDO電路設計咨詢。我們現(xiàn)在設計一款產品，需要采用四個堿性電池供電驅動小電機，并采用一個LDO降壓給芯片使用。其中電池電壓是6V左右，IC電壓是3。3V，現(xiàn)在選用了一款GM6250的LDO，他的待機電流是1uA，那么我們應該選用什么樣的電容，保證小電機啟動瞬間不會造成LDO輸出過大的波動，以及保證純粹休眠待機時候漏電最少。我們希望電容漏電也就1uA左右吧，小電機啟動瞬間工作電流有1A，然后快速下落到200ma左右。

A6：電容漏電不是問題，幾乎任何一般的電容都不會有太大的漏電。但是電容大了以后LDO會不穩(wěn)定。靠加電容解決不了電壓下降的問題，只有巨大的容量可能背的起來1A的堵轉電流。一般是山不轉水轉，如果背不動電機就轉而使那些對電壓變化敏感、但電流不大的其它部分的電壓不要受到堵轉期間電壓下降的影響，而放任電機部分的電壓下降一段時間。

Q7：請問兩組dctodcConverter各應用于正及負電壓輸出（同一輸入電源）要如何應用？

A7：如果選擇兩個分離的芯片實現(xiàn)這兩個電源，則正電源的可選范圍大得多、基本上可認為是很常規(guī)的。空間不是很大的情況下，如果不能同步兩個電源、則這兩個電源從前一級吸入電流總量的起伏與這兩個電源的頻率之間的差頻有關，可以看到明顯的“差拍”起伏。這種差拍如果落在百到數(shù)十千周的范圍內，則難以由前級電源和儲能電容消化。這兩個電源中至少一個應該是可同步的，需要跟蹤另外一個電源的頻率。兩個電源還應該做到錯相配置，使他們不會在同一個時間從電源吸取電流、以減少對源端濾波的要求。這牽涉到另外一個要求：從系統(tǒng)上電順序和安全的角度出發(fā)，那個電源更需要保證持續(xù)（主從性）？

的確，F(xiàn)ly-back架構在變壓器方式中是比較簡潔的。但是不是采用Fly-back架構還與其它條件有關。上次少問了一個問題：那個28V是穩(wěn)定的嗎？看起來這兩個電源像是一個系統(tǒng)中的下級子電源，有可能該28V是可以保證的。如果該28V是可以保證的，則最簡單的方式是自制一個變壓器驅動器、利用變壓器產生略大于+/-15V的非穩(wěn)壓DC，然后利用線性穩(wěn)壓器產生穩(wěn)定的+/-15V。對于15V的輸出來講，2-3V的壓降對效率的影響不大。

可以肯定，正電源用一般的Buck結構不會有問題。但對于負電源來講，從+28到-15V的電壓變化幅度很大、電流也不小，實際設計的難度不低。一般可見<1A的基于電感的Inverter具體實踐。我建議在負電源側考慮Fly-back結構。

還有一個問題：你肯定制變壓器嗎？待明確正負電源的主從性和28V的條件后，我們再來討論可以有哪些選擇。

MAX1654是一個不錯的選擇，只用單個控制器和一對開關管就可以實現(xiàn)兩路受控制的輸出。其不足是并不是錯相的，同時全部能量首先需要注入到+15V點輸出電容，讓后將一部分再轉移給-15V輸出。這樣對輸入和+15V的儲能、濾波要求會高一些。但由于只使用了一對開關管，又是同步整流結構，整體的效率和成本在這個功率上還是有競爭力的。還有一點就是需要調整反饋和過流保護部分的采樣電路，以使其適應+/-15V的輸出（Datasheet上提供的電路是<6V的）。

Q8：USB充電時，USB的中間兩個管腳的接法單節(jié)鋰離子電池升壓到5.3V后，使用的的升壓芯片是SP1308，但是在給其他帶設備供電時，保護電路里的mos管發(fā)熱過大。USB的中間兩腳我是讓它們處于懸空狀態(tài)。在進行USB接口的充放電時，中間的信號腳如何接呢？

A8：看起來你說的是好幾個問題；第一個問題是不是講，當利用鋰2電池通過升壓芯片SP1308對外提供5.3V電源時、保護電路里的MOS管發(fā)熱嚴重？我相信你一定是講超乎尋常地發(fā)熱；如果只是正常由于電流過大發(fā)熱，大概你就不會當個問題提出來了。我沒有找到SP1308的Datasheet，也不好判斷是不是其轉換效率有問題。另一個需要提醒你注意的是不要讓瞬態(tài)大電流脈沖流過電池，這除了引起異常發(fā)熱外、對電池壽命也極其不利。

第二個問題比較復雜，與你做了個什么東西關系很大。有關的標準有YDT1591-2006，USBCharger2.0，USB2.0，OMTP，USBOTG等，都可以從網站上查到。如果你要做的是USB的手機充電器，短接那兩條線就是了（似乎不像你說的產品）。

Q9：鎳氫電池的放電終止控制。我們現(xiàn)在有一個項目，12V電池組，平均放電電流5-8A，峰值10A，EOD：9V，要求做放電終止控制，但問題是，靜態(tài)功耗可以達到多少？因為電池可能發(fā)貨后，經過很長時間，如果靜態(tài)電流太大，會造成電池過放電。

A9：總體上看，NiHM的自放電率是比較高的，最好也就是起標稱Ah容量0.001-0.002%。過放保護終止電路的靜態(tài)功耗（電流）可以參考自放電電流設計（如果比自放電小得多沒有實際效果）。從你的電池看，幾十uA的靜態(tài)電流不會有問題。MAXIM有很多基準+比較器組合可以工作在1-2uA，慢速（基本上是靜態(tài)）驅動NMOS或PMOS均不需要太大電流。再小心設計供電環(huán)節(jié)的耗電，這個電路應該可以做到<10uA。

Q10：充電器和電池保護電路的融合已經實現(xiàn)了吧！?很多家公司都稱自己的充電控制IC是集成方案，帶智能保護。為什么專家還拿出來討論，稱部分融合，難道還需額外的保護電路？

A10：的確，包括MAXIM在內的許多家公司都有這種帶有保護功能的產品。實際的融合的困難不在于電路設計，而在于對安全管理的尊重和行業(yè)分工習慣的延續(xù)。設計和制造帶有滇池保護功能的芯片很容易，甚至也可以做到在同一個硅片上實現(xiàn)保護部分和充電控制部分的單點故障安全。但即使是這樣做了，與由電池廠家在電池內部配制獨立的保護電路比較也沒有多大的成本優(yōu)勢。只有小電池和少量的不允許用戶換電池的應用在使用沒有內置保護電路的電池。從行業(yè)分工看，采用帶有內置保護的電池包將由電池廠負責電池包的安全設計，責任劃分清晰。如果把充電及保護一體化到一個芯片里，則這個芯片與電池的安裝關系需要保證靠近和不可被輕易改動，基本上需要放到電池包里。這將帶來散熱、通用性以及與通用性有關的成本控制等一系列問題。電量計與保護電路的融合的實際推廣高于充電器與保護電路的融合，而利用電量計可以完成充電的判決功能、可以認為是一種部分融合。