一种低功耗、低成本的锂电池电压检测电路及其检测方法，包括稳压管D1、稳压电容C2、电阻R2、单片机U1；所述稳压管D1一端连接电源，另一端分别连接至所述单片机U1的ADC接口、及电阻R2一端；所述电阻R2的另一端连接至所述单片机U1的IO接口；所述稳压电容C2并联于所述稳压管D1的两端。所述电阻R2的另一端也可以接地。本发明专利技术利用带ADC但是没有参考电源的MCU，再通过外部增加稳压管或是基准源，实现了对MCU电池供电电源的检测。本发明专利技术检测电池供电电源的方案精度高，且成本相对较低。并且这条检测通路通过IO口接到地上，所以可以做到只是在检测时候才消耗电流，从而实现了低功耗检测的目的。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术涉及一种低功耗、低成本锂电池电压检测电路及其检测方法。【
技术介绍
】随着智能时代的到来，便携式电子产品的类型越来越多。更多低价的产品如雨后春笋般涌现，如移动电源、便携小风扇、儿童玩具、多功能手电筒等。为了保护电池不过放与显示电池电量，通常需要对电池电压进行测量。常用的测电池电压的方法是采样电阻分压电路，如图1所示，对电池电压取样，然后通过比较器或者模数转换(ADC)来得到电池电压的范围或者数值。如图2所示，用比较器的方法测电池电压，只能测几个大致的范围，分辨率低，不能有效的保护电池，也不能在保持电路稳定工作的前提下，最大程度发挥电池的续航能力。为了获得更高的电压精度，目前普遍采用内部集成ADC功能的单片机来实现。这类单片机有两种:一种是比较便宜的ADC参考电压内部连到单片机VCC端，另一种是比较贵的ADC参考电压源可以外置(或内置基准源)的单片机。如果要使用前者，需要使用稳压芯片(LDO)将电池电压稳压后，再供电给单片机电源电压固定，才能通过采样信号换算出电池电压的值，如图3所示。由于锂电池电压范围在3.0?4.2V之间，而LDO的压降普遍在0.7V以上，采用常用的2.7?5.5V工作范围的单片机时，锂电池的工作电压范围要求3.4V以上，不能最大限度的利用电池的续航能力。因此为了有效的利用电池，工程师们不得不选用比较昂贵的内置(或外置)ADC参考电压源的单片机方案，如图4所示。【
技术实现思路
】本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种低功耗、低成本检测锂电池电压检测电路及其检测方法。本专利技术是这样实现的:一种低功耗、低成本的锂电池电压检测电路，包括稳压管D1、稳压电容C2、电阻R2、单片机Ul ;所述稳压管Dl —端连接电源，另一端分别连接至所述单片机Ul的ADC接口、及电阻R2 —端；所述电阻R2的另一端连接至所述单片机Ul的1接口；所述稳压电容C2并联于所述稳压管Dl的两端。所述电阻R2的另一端接地。所述稳压管Dl替换为电压基准源芯片。所述电压基准源芯片为TL431。如前所述一种低功耗、低成本的锂电池电压检测电路的检测方法，当需要采样电池电压，单片机的1输出为低电平时，稳压管Dl开始工作，产生一个固定的电压值A，单片机的ADC引脚转换电阻R2上端点对地电压的ADC转换数值C，设电池电压为U，稳压管Dl两端电压为A，那么电压采样点的电压为(U-A);由于ADC参考源接单片机VCC，因此VCC对应的ADC值为ADC转换的最大值B，假设ADC位数为n，则B等于2n_l ;通过单片机ADC引脚，得到采样点的电压(U-A)对应的ADC转换数值C ;根据两个模拟电压之比(U-A)/U，等于对应的ADC转换值之比C/B，得到下面的关系式:(U-A) /U = C/B式中A、B是固定的已知值，C是ADC的转换值，那么可算得电源电压U，U = B*A/(B-C)0本专利技术的优点在于:可以利用带ADC但是没有参考电源的MCU，再通过外部增加稳压管或是基准源，实现了对MCU电池供电电源的检测。本专利技术检测电池供电电源的方案精度高，且成本相对较低。并且这条检测通路通过1 口接到地上，所以可以做到只是在检测时候才消耗电流，从而实现了低功耗检测的目的。【【附图说明】】下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的描述。图1是现有技术之一电路结构示意图。图2是现有技术之二电路结构示意图。图3是现有技术之三电路结构示意图。图4是现有技术之四电路结构示意图。图5是本专利技术电路结构示意图。【【具体实施方式】】如图5所示，一种低功耗、低成本的锂电池电压检测电路，包括稳压管D1、稳压电容C2、电阻R2、单片机Ul ;所述稳压管Dl —端连接电源，另一端分别连接至所述单片机Ul的ADC接口、及电阻R2 —端；所述电阻R2的另一端连接至所述单片机Ul的1接口 ；所述稳压电容C2并联于所述稳压管Dl的两端。本专利技术是改进需要LDO给单片机供电才能测电池电压的方案(现有技术之三)，通过将分压电阻Rl换成稳压管Dl (或电压基准源芯片，如TL431等)，即可省去LD0，也能测电池电压。作为优选地，把电R2的接地端接到单片机的1 口，可以大大的降低电池电压检测的功耗。电池电压检测电路模块由稳压管D1，稳压电容C2，限流电阻R2与带有ADC功能的单片机Ul组成。当需要采样电池电压，单片机的1输出为低电平时，稳压管Dl开始工作，产生一个固定的电压值A，单片机的ADC引脚转换电阻R2上端点对地电压的ADC数据C，就可以通过一定的换算公式，求出电池电压值，当测量完成后，单片机的1输出为高或是高阻态，稳压管Dl与电阻R2两端等电位，电流消耗电流为零，从而实现了便携式设备低功耗的要求。电压计算推导如下:设电池电压电压为U (①③之间电压)，稳压管Dl两端电压为A (①②之间电压)，那么电压采样点②相对于③的电压为(U-A)。由于ADC参考源接单片机VCC,因此VCC对应的ADC值为ADC转换的最大值B (如ADC位数为n，B等于2n_l)。通过单片机ADC引脚，可以得到采样点②的电压(U-A)对应的ADC转换数值C。根据两个模拟电压之比(U-A)/U，等于对应的ADC转换值之比C/B，可得到下面的关系式:(U-A) /U = C/B式中A、B是固定的已知值，C是ADC的转换值，那么可算得电源电压U，U = B*A/(B_C)补充说明，根据等式(U-A)/U = C/B可知，U的精度只于A的稳定度和C的精度相关，电阻的精度与1 口内阻的变化，并不会影响计算电源电压的精度。此外稳压管Dl与电阻R2的位置也可以交换，但要实现低功耗的要求，需要单片机的1具有能直接驱动稳压管的高电平输出能力。本专利技术利用带ADC但是没有参考电源的MCU，再通过外部增加稳压管或是基准源，实现了对MCU电池供电电源的检测。本专利技术检测电池供电电源的方案精度高，且成本相对较低。并且这条检测通路通过1 口接到地上，所以可以做到只是在检测时候才消耗电流，从而实现了低功耗检测的目的。以上所述仅为本专利技术的较佳实施用例而已，并非用于限定本专利技术的保护范围。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。【主权项】1.一种低功耗、低成本的锂电池电压检测电路，其特征在于: 包括稳压管Dl、稳压电容C2、电阻R2、单片机Ul ; 所述稳压管Dl —端连接电源，另一端分别连接至所述单片机Ul的ADC接口、及电阻R2一端; 所述电阻R2的另一端连接至所述单片机Ul的1接口； 所述稳压电容C2并联于所述稳压管Dl的两端。2.如权利要求1所述的一种低功耗、低成本的锂电池电压检测电路，其特征在于:所述电阻R2的另一端接地。3.如权利要求1或2所述的一种低功耗、低成本的锂电池电压检测电路，其特征在于:所述稳压管Dl替换为电压基准源芯片。4.如权利要求3所述的一种低功耗、低成本的锂电池电压检测电路，其特征在于:所述电压基准源芯片为TL431。5.如权利要求1所述的一种低功耗、低成本的锂电池电压检测电路的检测方法，其特征在于:当需要采样电池电压，单片机的1输出为低电平时，稳压管Dl开始工作，产生一个固定的电压值A，单片机的ADC引脚转换电阻R2上端本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低功耗、低成本的锂电池电压检测电路，其特征在于：包括稳压管D1、稳压电容C2、电阻R2、单片机U1；所述稳压管D1一端连接电源，另一端分别连接至所述单片机U1的ADC接口、及电阻R2一端；所述电阻R2的另一端连接至所述单片机U1的IO接口；所述稳压电容C2并联于所述稳压管D1的两端。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：罗鑫，胡如波，
申请(专利权)人：福州瑞芯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35
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