更简单的电池自动关断电路

　　我们曾在《设计实例》中阐述的一种简单方法，可以在一个预定的时间后自动关断电池，以延长电池寿命（参考文献1）。本《设计实例》介绍一种更简单的能完成相同功能的方法（图 1）。四重双输入NAND施密特触发器IC1的两个门组成一个改进的触发器。当电路加上9V电池电压时，IC1A的输出变为高电平，因为C1上的初始电压为零。IC1B的输出变为低电平，并通过R2反馈到IC1A。C3通过R3充电。IC1C的输出变为高电平，因为R6接地。P沟道MOSFET开关Q1关断，IC1D输出变为高电平，并通过R2给C4充电。
　　当按下瞬动开关S1时，由于IC1A的两个输入端均为高电平，其输出就变为低电平，从而迫使IC1B的输出变为高电平。R2的阻值比R3小得多，因此当S1维持导通状态时，C3保持高逻辑电平。当S1关断时，C3通过R3放电。
　　MOSFET 开关可以用两种方法来关断。当钽电容C2充电充到 IC1C的输入端电压低于其阈值 V- 时，IC1C的输出从低电平变为高电平；这一电平变化使 MOSFET 开关关断。C2 和R6决定这种自动关断的持续时间。如果C2 的电容值和R6的阻值如图所示，则关断大约需要6分钟。同时，IC1D输出从高至低的变化可通过C4迫使IC1A和IC1B回到待机状态。

　　另一种方法是，按下S1，关断MOSFET开关。因为C3上的电压很低，所以S1的闭合使IC1A的输出变为高电平，而IC1B的输出变为低电平。IC1B输出由高至低的变化迫使IC1C的输出变为高电平，从而使 MOSFET 关断。由于C2的电容值相当大，所以用D1来提供一条快速放电通路，并用R4限制放电电流。
　　这个电路在待机状态下消耗不到0.2mA 的电流。 MOSFET 开关的导通电阻很小，所以在负载电流为100 mA 时，该开关只降低2 mV 电压。如果需要一个通电指示灯，可以在负载一侧串接一个限流电阻的情况下增加一只 LED。