昂佳汽车应急启动电源资讯：模拟电池仿真电路图及原理分析

大家都知道，在电源类电子产品的生产和检验过程中，需要用到许多检测设备对产品的电气性能进行测试，其中常用的一种检测设备就是电子负载，通过改变电子负载的参数，可以检测到电源产品的输出特性。

但在移动电源、汽车应急启动电源这种特殊的可充电电子产品中，由于其负载是电池，若要完整地检测一个电池从放空到充满整个过程中的输出特性，需要花很长时间对电池做一个完整的充电过程，而这么长的充电时间显然不利于生产效率，而且经常这样测试也会使电池寿命缩短，并使内阻增大，影响测试结果的准确性。基于这种考虑，这里设计了一种模拟电池电路，它可以完全地模拟真正的电池，可以被充电，也可以放电，而且其电压可随意设定，在实际使用中效果很好。如下图所示。

220V市电经变压器降压后，得到12V左右的不稳定交流电压，该电压经VD3-VD6整流，经L1、C7滤波后，得到不稳定的12V直流电，N2、R1-R6、C2构成稳压电路，其输出为稳定的5V电源，该电源提供给LM358运算放大器，作为LM358的电源使用。N2的第一脚为恒定的2.5V，作为基准电压经分压后提供给LM358作比较用。

电路的输出电压经R7与R13、R17分压后反馈给2个运放，从而控制V1和V3两个三极管的导通状态，使输出电压稳定在设定的值。

该电路能真实地模拟出电池的特性，可以在对外部放电与被充电器充电两种状态间自动转换，同时电池的电压可设，并且非常稳定。当对外供电时，当输出电压发生变化，经R7与R13、R17分压后反馈给N1A运放，从而调整V2的导通状态，进面控制V1的导通状态，使电压迅速稳定在所设值。当被充电时，若输出电压发生变化，经R7与R13、R17分压后反馈给N1B运放，从而调整V3的导通状态，使电压迅速稳定在所设值。

由于R5的存在，N1A与N1B运放的基准电压会相差0.4mV，因此当输出端对外供电时，V3是完全截止的，而当外部电源对输出端充电时，V1是截止的，其充电电流通过R12、R11、VD2、V3泄放掉，相当于充电。移去充电电源后，电路会恢复到对外供电状态。其特性与实际的电池完全一样。

由于真正的电池含有内阻，电路中R12用来充当电阻内阻的作用，其值为0.03Ω，若需增大模拟电池的内阻值，可增大该电阻值。

R13电位器用来调整模拟电池的电压，其阻值减小时，输出端电压升高，其阻值升高时，输出端电压降低，R17用来微调输出电压，作精确调节电压用。

受TL431基准电压影响，该电路的最低仿真电压只能做到1.25V，若需要更低的电池仿真电压，可以通过改变基准电压来实现，比如将TL431改为TL432，或者通过改变电阻值，这样仿真电压可以低至0.75V或更低。

用该电路来仿真锂离子电池，用来测试锂离子电池保护电路的保护参数，所测得的保护值非常精确。该电路由于同时具有稳压电路与电子负载电路，并且此两部分电路为非此即彼的关系，因此也可以单独作为电源来使用，或者单独作为有源电子负载来使用，其负载电压可任意设定。