一個電壓掉電監測電路

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。

這個電路在液晶電視里用得非常多。當直接拔掉液晶電視的電源時，這個電路會輸出掉電信號給電視機功放芯片的靜音（mute）控制腳，將功放靜音。這樣就能大大降低甚至消除由功放驅動的電視喇叭發出的爆破音。

一、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。

二、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，分別放電到VCC，以及經電阻R1、R2到地。于是Q1被打開。（值得說明的是，放到VCC的電，最終通過VCC的各種負載，還是回到了地。）

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！

三、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。。。

四、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！

審核編輯 ：李倩