如何实现电压掉电监测电路的检测工作

电路在电压掉电时处于不稳定状态，经常需要采取一些应对措施。比如音响，内部的音频功率放大电路，在被突然拔掉电源时会发出刺耳的爆破音。

如果加入电压掉电监测电路，当监测到电压掉电时，输出一个信号来触发静音电路工作，就可以消除爆破音。（静音电路，可以是在音频功率放大电路与喇叭之间加入继电器，要静音时，控制继电器断开与喇叭的连接）

上图是这里要介绍的一个电压掉电监测电路。

电路说明

电压掉电监测电路，监测的是电压 VCC。当 VCC 的电压下降到一定阀值时，三极管 Q2 导通，可以将外部电压拉到 0V；否则 Q2 不导通，对外相当于开路。

原理分析

VCC 是要监测的电压，这里以 VCC 等于 12V 为例进行分析。

1、当 VCC 上电时，通过电阻 R1、二极管 D1 对电容 C1 充电。VCC 稳定在 12V 后，经过 R1、R2 的分压，D1 的左边为 11.25V。经过 D1 后降低了一个二极管压降，即 0.7V，最终电容 C1 的电压被充到 10.55V。

2、VCC 稳定在 12V 后，Q1 的 b 极也为 12V。由于 b 极比 e 极电压还高，三极管 Q1 不导通。Q1 不导通，则 Q2 的 b 极没有电压，Q2 也不导通。

3、当 VCC 掉电时，需要掉到一定的阀值，Q2 才会导通，并对外输出 VCC 掉电的信号。下图画出了三个放电回路。

放电回路①：当 VCC 降低到 9.85V 时，电容 C1 的电压为充满电时的 10.55V，比 Q1 的 b 极（9.85V）高 0.7V，C1 通过 Q1 的 eb 极、电阻 R3、VCC 放电，于是 Q1 被打开。

放电回路②：Q1 被打开后，电容 C1 的电压通过 Q1 的 ec 极、电阻 R4、Q2 的 be 极到地。Q2 的 b 极电压为 0.7V，于是 Q2 被打开。

放电回路③：Q2 被打开后，将外接的电路电压拉到地，通过这个动作告知外部电路：VCC 掉电啦！

电路参数设定说明

可以设定电压侦测电路的响应阀值：方法是调整 R1 与 R2 的比值。上面的例子是 VCC 掉电到 9.85V 时，电路输出掉电信号。

可以设定电路输出掉电信号的持续时间：方法是调整 C1 的容值、电阻 R3 的阻值。如增大 C1、R3 和 R4 的值，可以延长 C1 放电的时间，也就延长了 Q2 持续拉低的时间，最终延长了电路输出掉电信号的持续时间。要知道，有时候持久是很重要的。

来两道思考题：

俗话说，光说不练假把式！咱们来思考两个问题。

1、Q2的b极需要加对地电阻吗？

有人会说，Q1不导通时，Q2的b极是浮空的。为解决浮空的问题，应该对地接一个电阻，比如100K欧姆的，以固定Q2的b极电平，防止Q2受到干扰而错误导通。

请思考一下，再往下看。

实际上这已经是成熟且经过量产验证的电路，一般情况下不需要增加对地电阻。Q2的b极的输入阻抗没有mos管的g极那么高，没那么容易因浮空而误触发。消费类电子产品的成本控制非常重要，这个对地电阻不需要增加！

特殊情况再特殊处理。当电路处于恶劣的电路环境中时，容易受到电磁干扰。此时Q2的b极浮空，可能会受到干扰而导致误触发，这时候可以增加对地电阻。

2、VCC上电稳定在12V时，电容C1充满电后的电压真的是10.55V吗？

答案是否定的。可以先思考一下再往下看。

上面在讲解的时候，为了降低分析的难度，将二极管D1的正向导通压降直接算做恒定值0.7V，实际上这不是一个恒定的值。

看下二极管D1的数据手册是怎么说的。

横坐标是正向导通电压VF，纵坐标是正向导通电流IF。

重点看红色圆圈部分。

这个电压掉电监测电路，流过二极管的电流最大不超过10mA，所以正向导通压降在1V以内。

在电源VCC上电并给电容C1充电时，二极管D1的正向导通电压约为0.7V，直到电容C1充电到10.55V。

此时电容C1仍在充电，充电导致电容C1的电压继续升高，二极管D1的正向导通压降也越来越小，充电电流越来越小，直到充电电流为0。

最终电容C1可以充到大约11.05V，此时二极管D1两端的电压差约为11.25-11.05=0.2V，二极管没有电流通过。

讲解完毕，让我们一起勤学多练多思考^-^

原文来源：电路啊！欢迎大家关注微信公众号

责任编辑人：CC