利用 ADC 实现锂电池电压精准检测的电路方案

出处:网络整理 发布于:2026-05-09 14:47:20 | 268 次阅读

  锂电池检测电路在众多领域都有着广泛的应用,像便携式设备、低功耗设备以及智能家居等。采用锂电池检测电路,不仅能够防止过充、过放、过流以及短路等情况的发生,保障设备的安全运行,还能延长电池的使用寿命、提高设备的工作效率以及降低成本。
  一、设定分压电阻的大小
  电池电压经过电阻 R3 和 R4 分压之后,会给到主控芯片 MCU 的 ADC 引脚,通过 ADC 来侦测电池电压。这是因为 ADC 引脚可直接侦测的电压范围没有电池电压 VCC 这么高,所以需要进行分压处理。在 R4 远远小于 MCU 的 ADC 引脚的输入阻抗的情况下,我们可以忽略 ADC 引脚的输入阻抗。下面我们来计算两个电阻的分压,根据公式:侦测到的电压 = 电池电压 x R4 / (R3 + R4) 。假设 R3 为 20,R4 为 10,那么侦测到的电压 = 电池电压 x 10 / (20 + 10) = 电池电压 x 1 / 3。
  为了实现对电池电压的精确测量,ADC 引脚处的纹波电压要小。我们可以通过并接一颗电容来进行滤波,这样能有效减少纹波对测量结果的影响。这种电路是最简单也是最常见的检测电路,它的应用范围不仅局限于锂电池电压检测,还能用于电路故障判断等。
  二、MOS 管控制检测电路
  我们常见的锂电池的电压范围大概在 2.7V 到 4.2V 之间,经过分压后,ADC 引脚的电压会在 1.35~2.1V 之间,不会超过普通单片机的 3.3V 供电电压。不过,在实际使用中存在一个问题,除非通过拨动开关将这部分电路彻底断电,比如平常通过按键实现开关机,当产品处于关机状态时,我们以为锂电池就不耗电了,但实际上,通过电路可以发现,锂电池其实还在通过 2 个分压的电阻耗电。随着时间的推移,产品放着放着电就减少了,而且当电池电压减少到 2.7V 以下时,锂电池就可能损坏不能用了。
  下面这个电路就可以巧妙地解决这个问题。ADC_EN 引脚是单片机的一个普通 IO 引脚,在设备关机的时候,将引脚拉高,PMOS 将电路断开,这样就能阻止这两个分压电阻消耗电量,从而达到节能的目的。
    以上就是两个很简单的锂电池检测电路。当然,如果需要对电池充放电进行管理,就可以在锂电池供电电路上加入电池管理芯片,对电池充放电进行监控,以确保电池的安全和稳定运行。
 
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