超级电容充放电检测电路制造技术

一种超级电容充放电检测电路，包括超级电容C1，超级电容C1的一端接地，超级电容C1的另一端连接有微电流充电电源V1和场效应管Q1源极，场效应管Q1漏极分别连接有电阻R1和场效应管Q2漏极，电阻R1串联有电阻R2和电阻R3，所述场效应管Q2源极连接有场效应管Q3源极，场效应管Q3漏极连接于电阻R1和电阻R2之间，电阻R2和电阻R3之间连接场效应管Q4栅极，电阻R3另一端连接场效应管Q4栅极，场效应管Q4漏极分别连接场效应管Q2栅极和场效应管Q3栅极，场效应管Q4漏极和场效应管Q1源极之间连接负载接口P1。本实用新型专利技术采用场效应管作为检测控制元件，利用其高输入阻抗的特性，实现0采样输入电流，利用其存在Vg(th)特性，配合外接高兆欧电阻，实现检测电压可设定。

Supercapacitor charging and discharging detection circuit

A super capacitor charge discharge detection circuit, including super capacitor C1 end C1 super capacitor grounding, super capacitor C1 is connected with the other end of the micro current charging power supply and V1 FET Q1 source and drain of the Q1 are respectively connected with a drain resistor R1 and Q2 FET FET resistor R1 series resistor R2 and a resistor R3, the FET Q2 source is connected with a FET Q3 source, Q3 drain is connected between the resistor R1 and a resistor R2 FET, resistor R2 and a resistor R3 connected Q4 FET gate resistor R3 is connected with the other end of the field effect transistor Q4 gate Q4, drain connected FET FET Q2 gate and Q3 gate FET, Q4 drain and FET Q1 source is connected between the load interface P1 fet. The utility model adopts field effect tube as a detection element, characterized by high input impedance characteristic, the realization of the 0 sampling input current, using the Vg (th) characteristics, combined with external high megohm resistors, voltage detection can be set.

【技术实现步骤摘要】
超级电容充放电检测电路
本技术涉及一种超级电容充放电检测电路。
技术介绍
目前，在一些微能量收集发电装置(诸如温差发电，震动发电，噪声发电)，由于输出功率小，不能直接向负载供电，需要通过长时间对电容充电，才可以积聚能量，满足负载间隙工作需求。另外，在一些微能量收集发电装置，由于输出功率小，常规的电压检测手段，例如使用电压比较器，由于芯片的工作时存在静态电流，该静态电流将导致电容无法充电；因此，需要一种极低功耗的检测手段，实现电容电压的检测。
技术实现思路
本技术要解决上述现有技术存在的问题，提供一种超级电容充放电检测控制方法，使得电路整机的待机功耗纳瓦数量级，提高电容的充电效率；避免进入无效充电状态，缩短充电时间。本技术解决其技术问题采用的技术方案：这种超级电容充放电检测电路，包括超级电容C1，超级电容C1的一端接地，超级电容C1的另一端为电源正极并连接有微电流充电电源V1和场效应管Q1源极，场效应管Q1漏极分别连接有电阻R1和场效应管Q2漏极，电阻R1串联有电阻R2和电阻R3，所述场效应管Q2源极连接有场效应管Q3源极，场效应管Q3漏极连接于电阻R1和电阻R2之间，电阻R2和电阻R3之间连接场效应管Q4栅极，电阻R3另一端连接场效应管Q4源极，场效应管Q4源极接地，场效应管Q4漏极分别连接场效应管Q2栅极和场效应管Q3栅极，场效应管Q4漏极和场效应管Q1源极之间连接负载接口P1，负载接口P1外接CC2530无线发射模块。为了进一步完善，电阻R1、电阻R2和电阻R3均为高兆欧姆电阻。高兆欧姆电阻从超级电容两端获取极小的放电电流，有利于减少电容的充电时间。进一步完善，场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3和场效应管Q4P均采用沟道增强型MOS场效应管。相比普通三极管，场效应管为电压控制型器件，驱动功率更小；相比结型场效应管，绝缘栅型场效应管的漏电阻更大，漏电流更小。本技术有益的效果是：本技术采用场效应管作为检测控制元件，利用其高输入阻抗的特性，实现0采样输入电流；采用电阻作为检测元件，使得检测电流降低到纳安数量级；利用场效应管存在的开启电压Vg(th)的特性，配合高兆欧姆分压，使得检测电源的起始放电电压及结束放电电压可设可控。附图说明图1为本技术的电路原理图；图2为本技术的原理框图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明：参照附图：本实施例中超级电容充放电检测电路，包括超级电容C1，超级电容C1的一端接地，超级电容C1的另一端连接有微电流充电电源V1和场效应管Q1源极，场效应管Q1漏极分别连接有电阻R1和场效应管Q2漏极，电阻R1串联有电阻R2和电阻R3，所述场效应管Q2源极连接有场效应管Q3源极，场效应管Q3漏极连接于电阻R1和电阻R2之间，电阻R2和电阻R3之间连接场效应管Q4栅极，电阻R3另一端连接场效应管Q4栅极，场效应管Q4漏极分别连接场效应管Q2栅极和场效应管Q3栅极，场效应管Q4漏极和场效应管Q1源极之间连接负载接口P1。电阻R1、电阻R2和电阻R3均为高兆欧姆电阻。场效应管Q1、场效应管Q2、场效应管Q3和场效应管Q4P均采用沟道增强型MOS场效应管。这种超级电容充放电检测控制方法，采用分阶段电压检测，检测控制方法如下：1.0<VCC<Vgs(th)，Q1截止，电路消耗电流＝02.Vgs(th)<VCC<(R1+R2+R3)*Vg(th)/R3，Q1导通，Q2、Q3、Q4，截止，电路消耗电流VCC/(R1+R2+R3)本例负载为CC2430无线发射芯片，其工作电压范围为2.0V——3.6V；本应用参数选择上限电压为3.5V，下限电压为2.2V。Q1,Q2，Q3选择AO3401，Vg(th)典型值为-1V；Q4选择Bss138，Vg(th)典型值为1V。取R1＝130M，R2＝120M，R3＝100M，电路充电时，电路静态电流为2.85nA-10nA；小于一般比较器静态电流(例如TL081A静态工作电流典型值为1.4mA最大值可达2.5mA；)3.VCC>(R1+R2+R3)*Vg(th)/R3接通负载，开始放电，放电电流主要由负载决定；4.VCC*(R2)*/(R2+R3)>Vg(th)接通负载，放电，放电电流主要由负载决定；5.VCC*(R2)*/(R2+R3)>Vg(th)关闭负载，停止放电，电路消耗电流VCC/(R1+R2+R3)。虽然本技术已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超级电容充放电检测电路，包括超级电容C1，其特征是：所述超级电容C1的一端接地，超级电容C1的另一端为电源正极并连接有微电流充电电源V1和场效应管Q1源极，场效应管Q1漏极分别连接有电阻R1和场效应管Q2漏极，电阻R1串联有电阻R2和电阻R3，所述场效应管Q2源极连接有场效应管Q3源极，场效应管Q3漏极连接于电阻R1和电阻R2之间，电阻R2和电阻R3之间连接场效应管Q4栅极，电阻R3另一端连接场效应管Q4源极，场效应管Q4源极接地，场效应管Q4漏极分别连接场效应管Q2栅极和场效应管Q3栅极，场效应管Q4漏极和场效应管Q1源极之间连接负载接口P1，负载接口P1外接CC2530无线发射模块。

【技术特征摘要】
1.一种超级电容充放电检测电路，包括超级电容C1，其特征是：所述超级电容C1的一端接地，超级电容C1的另一端为电源正极并连接有微电流充电电源V1和场效应管Q1源极，场效应管Q1漏极分别连接有电阻R1和场效应管Q2漏极，电阻R1串联有电阻R2和电阻R3，所述场效应管Q2源极连接有场效应管Q3源极，场效应管Q3漏极连接于电阻R1和电阻R2之间，电阻R2和电阻R3之间连接场效应管Q4栅极，电阻R3另一端连接场效应管Q4源极，场效应...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈基伟，戴坚锋，
申请(专利权)人：浙江机电职业技术学院，
类型：新型
国别省市：浙江,33