简单电路测量电池消耗

使用比较器和基准电压源测量电池消耗的简单测试电路。

测量便携式系统的电池寿命是一项耗时的任务，加速电池放电的方法无法提供可靠的结果。在通常的方法中，您只需测量将产品操作到电池放电点时的经过时间。并行运行多个这样的系统显然会提供更多数据，如果你有能力占用实验室设备。

您可以尝试从与电路元件相关的数据手册规格中得出电池寿命，但计算值通常远低于实际工作时间。对于低功耗IC，电流消耗规格往往是保守的，因为它们是用高速设备测试的，这些设备不能轻易测量低电源电流。与许多电气参数不同，电池寿命（在大多数情况下）最好指定为实际典型值，而不是保证的最小值。

电影“唐人街”激发了一个简单的替代方案，以取代这些努力通常需要的昂贵的数据采集系统和图表记录器。（杰克·尼科尔森（Jack Nicholson）在停放的汽车轮胎下放了一块便宜的手表，这样他就可以在方便的时候回来查看出发时间。类似的技巧是将便宜（但低功耗）的时钟与低功耗比较器/基准电压源电路相结合（图 1）。

图1.这种廉价的时钟跟踪电池供电便携式系统的工作时间。当电池电压（或所选输出）降至R1设置的放电阈值以下时，停止时钟将保留经过的工作时间。

时钟可以是9.95美元的“斯巴达斯石英闹钟”，或任何其他药店风格的非数字电池供电的模拟时钟。IC1是一个CMOS比较器/基准电压源电路，用于检通时钟电源。该 IC 的低电流消耗 （4μA） 允许直接从被测电路窃取电源。为什么不从输入端子为时钟供电？因为它不能以这种方式正常运行 - 时钟有一个步进电机，它会在短暂的浪涌中吸收电流，振幅高达100mA。对于所示电路，时钟输入端的大滤波电容并不能解决问题。

当测试电路的电池电压（或输出电压，如果需要）降至所选阈值以下时，比较器输出摆幅低并关断Q1，从而断开时钟电源。然后，非活动时钟会读取运行时间，前提是您在测试前将其设置为 12：00。

要设置工作阈值电压，请将电源连接到输入端子，并将其调整到电路将正常工作的最小电压。调整 R1，使时钟停止运行。然后拔下电源，将时钟设置为12：00，连接测试电路，回家。

审核编辑：郭婷