如何實現電壓掉電監測電路的檢測工作

電路在電壓掉電時處于不穩定狀態，經常需要采取一些應對措施。比如音響，內部的音頻功率放大電路，在被突然拔掉電源時會發出刺耳的爆破音。

如果加入電壓掉電監測電路，當監測到電壓掉電時，輸出一個信號來觸發靜音電路工作，就可以消除爆破音。（靜音電路，可以是在音頻功率放大電路與喇叭之間加入繼電器，要靜音時，控制繼電器斷開與喇叭的連接）

上圖是這里要介紹的一個電壓掉電監測電路。

電路說明

電壓掉電監測電路，監測的是電壓 VCC。當 VCC 的電壓下降到一定閥值時，三極管 Q2 導通，可以將外部電壓拉到 0V；否則 Q2 不導通，對外相當于開路。

原理分析

VCC 是要監測的電壓，這里以 VCC 等于 12V 為例進行分析。

1、當 VCC 上電時，通過電阻 R1、二極管 D1 對電容 C1 充電。VCC 穩定在 12V 后，經過 R1、R2 的分壓，D1 的左邊為 11.25V。經過 D1 后降低了一個二極管壓降，即 0.7V，最終電容 C1 的電壓被充到 10.55V。

2、VCC 穩定在 12V 后，Q1 的 b 極也為 12V。由于 b 極比 e 極電壓還高，三極管 Q1 不導通。Q1 不導通，則 Q2 的 b 極沒有電壓，Q2 也不導通。

3、當 VCC 掉電時，需要掉到一定的閥值，Q2 才會導通，并對外輸出 VCC 掉電的信號。下圖畫出了三個放電回路。

放電回路①：當 VCC 降低到 9.85V 時，電容 C1 的電壓為充滿電時的 10.55V，比 Q1 的 b 極（9.85V）高 0.7V，C1 通過 Q1 的 eb 極、電阻 R3、VCC 放電，于是 Q1 被打開。

放電回路②：Q1 被打開后，電容 C1 的電壓通過 Q1 的 ec 極、電阻 R4、Q2 的 be 極到地。Q2 的 b 極電壓為 0.7V，于是 Q2 被打開。

放電回路③：Q2 被打開后，將外接的電路電壓拉到地，通過這個動作告知外部電路：VCC 掉電啦！

電路參數設定說明

可以設定電壓偵測電路的響應閥值：方法是調整 R1 與 R2 的比值。上面的例子是 VCC 掉電到 9.85V 時，電路輸出掉電信號。

可以設定電路輸出掉電信號的持續時間：方法是調整 C1 的容值、電阻 R3 的阻值。如增大 C1、R3 和 R4 的值，可以延長 C1 放電的時間，也就延長了 Q2 持續拉低的時間，最終延長了電路輸出掉電信號的持續時間。要知道，有時候持久是很重要的。

來兩道思考題：

俗話說，光說不練假把式！咱們來思考兩個問題。

1、Q2的b極需要加對地電阻嗎？

有人會說，Q1不導通時，Q2的b極是浮空的。為解決浮空的問題，應該對地接一個電阻，比如100K歐姆的，以固定Q2的b極電平，防止Q2受到干擾而錯誤導通。

請思考一下，再往下看。

實際上這已經是成熟且經過量產驗證的電路，一般情況下不需要增加對地電阻。Q2的b極的輸入阻抗沒有mos管的g極那么高，沒那么容易因浮空而誤觸發。消費類電子產品的成本控制非常重要，這個對地電阻不需要增加！

特殊情況再特殊處理。當電路處于惡劣的電路環境中時，容易受到電磁干擾。此時Q2的b極浮空，可能會受到干擾而導致誤觸發，這時候可以增加對地電阻。

2、VCC上電穩定在12V時，電容C1充滿電后的電壓真的是10.55V嗎？

答案是否定的?？梢韵人伎家幌略偻驴?。

上面在講解的時候，為了降低分析的難度，將二極管D1的正向導通壓降直接算做恒定值0.7V，實際上這不是一個恒定的值。

看下二極管D1的數據手冊是怎么說的。

橫坐標是正向導通電壓VF，縱坐標是正向導通電流IF。

重點看紅色圓圈部分。

這個電壓掉電監測電路，流過二極管的電流最大不超過10mA，所以正向導通壓降在1V以內。

在電源VCC上電并給電容C1充電時，二極管D1的正向導通電壓約為0.7V，直到電容C1充電到10.55V。

此時電容C1仍在充電，充電導致電容C1的電壓繼續升高，二極管D1的正向導通壓降也越來越小，充電電流越來越小，直到充電電流為0。

最終電容C1可以充到大約11.05V，此時二極管D1兩端的電壓差約為11.25-11.05=0.2V，二極管沒有電流通過。

講解完畢，讓我們一起勤學多練多思考^-^

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