找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

搜索
查看: 942|回复: 5
收起左侧

一种省电的电池电压ADC采集电路,有没有更简单的办法,用了两个MOS来切。。

[复制链接]
ID:668004 发表于 2026-7-2 15:46 | 显示全部楼层 |阅读模式

一种省电的电池电压ADC采集电路,有没有更简单的办法,用了两个MOS来切。。


电池电压低功耗检测电路

该电池电压低功耗检测电路的核心在于利用双MOS管(Q3A为NMOS,Q3B为PMOS)构成的高侧开关,实现分压电阻网络的间歇性接入,从而大幅降低静态功耗。

①先看低功耗实现原理:
当系统不需要测量电池电压时,MCU将控制信号VBAT_ADC_SWITCH置为低电平(0V)。此时Q3A(NMOS)栅极电压为0,处于截止状态;其漏极(即Q3B栅极)通过R5上拉被拉至电池电压(VBAT),使得Q3B(PMOS)的栅源电压Vgs ≈ 0V,同样可靠截止。

于是,由R5、R8、R10、R12、R13组成的分压电阻网络与电池之间完全断开,整个检测模块仅有MOS管的亚阈值漏电流(通常nA级),几乎不消耗电池能量。

②再看电压检测工作原理:
当需要检测电池电压时,MCU将VBAT_ADC_SWITCH置为高电平(例如3.3V)。该高电平使Q3A迅速导通,其漏极被拉至地电位0V,进而将Q3B的栅极拉低为0V,Q3B导通。

于是电池电压VBAT经Q3B源-漏施加到分压电阻网络,通过R5、R12、R8与R13构成的分压衰减电路(例如将4.2V降至1.5V以内),产生适合ADC输入的VBAT_ADC_IN信号。



MCU采样完成后,立即将控制信号恢复为低电平,使Q3A截止,同时Q3B也截止,从而迅速切断分压路径,回到无静态电流的待机状态。

设计优势:

采用NMOS+PMOS组合,解决了MCU I/O电平(如3.3V)无法直接关断高电压(如4.2V)PMOS的问题,实现了低电压控制高电压开关。

分压电阻仅在测量瞬间通电(毫秒级),避免了持续电流消耗,尤其适合电池供电的便携设备。


51hei图片_20260702153627_1914_12.png
回复

使用道具 举报

ID:491577 发表于 2026-7-5 23:02 | 显示全部楼层
电池电压低于单片机电压时检测不需要MOS管,用一个IO来做开关就行,如果电池电压高只需要降压到小于单片机电压就好,比如4.2V锂电,单片机3.3V,需要先接一个二极管或LED降压,再用一个IO做开关就好,这样测电压有一点误差需要标定,精度要求低可以用。或者使用100K分压电阻也行,IO口有保护二极管有轻微漏电不会烧IO口,漏电=(4.2-3.3-0.6)/100K=3UA;如果用5V单片机最简单。
回复

使用道具 举报

ID:69038 发表于 2026-7-6 09:15 | 显示全部楼层
没抓到重点~~
要省电,把分压电阻放放大10倍,远比什么开关电路电路都来的省电。比如图中是10K+10K,换成100K+100K,丝毫不影响ADC采样。
加什么开关?
多个香炉多个鬼,多些器件多故障!
不是电路更复杂就显的性能更好~
回复

使用道具 举报

ID:712097 发表于 2026-7-20 10:30 | 显示全部楼层
用STC单片机内置的ADC15通道测量电池电压,不需要额外硬件。
回复

使用道具 举报

ID:628113 发表于 2026-8-3 17:33 | 显示全部楼层
楼主这个想法是必要的,不是多余。
因为对于软开机或电池长时间运行来说,分压电阻的耗电不能忽略不计。
另外,前面提到, 如果加大分压电阻来减少耗电,也不可取, 因为单片机的等效输入阻抗很低,电阻大了非线性会很明显。
所以 测量时打开,测量完了关闭,是正常的设计。

我看成品设备的电路,一般也是两个管子, 不过一般是 一个三极管 一个MOS,也没啥差别。
前级用MOS 可能关断会慢点。
回复

使用道具 举报

ID:1034262 发表于 2026-8-3 22:37 | 显示全部楼层
用一个光耦也可以的。
回复

使用道具 举报

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

小黑屋|51黑电子论坛 |51黑电子论坛6群 QQ 管理员QQ:125739409;技术交流QQ群281945664

Powered by 单片机教程网

快速回复 返回顶部 返回列表