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电池电压低功耗检测电路,为了低功耗没有更简单的方法吗?用上两个MOS和两个IO,是不是太浪费资源了

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发表于 2026-7-10 16:05:09 | 显示全部楼层 |阅读模式

电池电压低功耗检测电路,为了低功耗没有更简单的方法吗?用上两个MOS和两个IO,是不是太浪费资源了


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。

电路简单,元件少,可靠性高,且可通过调节电阻比值适配不同ADC量程。


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