基于LP2951单键开关机电源电路设计

　　电池供电是常电电子设备、智能仪器仪表等产品中常见的供电方式，而单键开关电路是其常用的电源形式，其实现方式多种多样。一般可采用触发器、555 集成电路和单片机等可编程器件。这些实现方式会增加整个电路的复杂度，不能达到简洁、实用的效果。文中介绍了一种基于LP2951 简易、稳定的单键开关电路。

　　1 芯片介绍

　　LP2950 /LP2951 为小功率稳压器，静态电流小，输入输出压差低，适合电池供电系统，当电池长时间使用电压下降后，静态电流增加很小。LP2950 为3 脚TO - 92封装，LP2951 为双列直插塑料封装，如图1 所示，LP2951 内部结构如图2 所示。

图1 LP2950 /LP2951 封装及引脚

图2 LP2951 内部结构图

　　其中，LP2951 具有与电源供电有关的特性如下：

　　( 1) 逻辑控制电子开关，低电平有效，而接高电平时关闭电源芯片。

　　( 2) 输出电压在1. 24 ~ 30 V 内可调。没有调节电路时，默认输出电压为5 V。

　　( 3) 输出电流最大为100 mA.

　　( 4) 具有电池电压过低关机功能。正常工作状态时，Pin 5 ERROR 端输出高电平，当外部电源电压低于工作电压时，ERROR 端输出低电平。

　　2 电源电路设计

　　智能仪器设备，由于有多个功能，常由多个按键实现，现假设有两个主要功能按键，使其拥有开机功能; 另设定一键作为关机键。设计电源电路如图3所示。

图3 电源电路硬件电路图

　　图3 中按键S1为关机键，S2、S3为具有开机能力的两个功能键; VDD为电源芯片LP2950 直流稳压的输出电压，+ 5 V; VFH为电池电压; U2为具有低压关机电源电路，输出电压VCC; U3及其外围电路组成为输出电压可调电源电路，输出电压VCC1：

　　其中，VREF为LP2951 内部参考电压1. 235 V; IFB为反馈端电流- 20 nA。

　　3 工作原理

　　3. 1 开机工作原理

　　任意按下功能键S2或S3均可使电源芯片工作。

　　两者工作原理一样，具体工作过程如下。

　　在关机状态下，与非门CD74HC132的U1 -1A、U2 - 1A 输入端为高电平，对应输出端为低电平。

　　当按下S2或S3时，根据电容特性，在U1 - 1A 输入端形成低电平，经U1 - 2B、U1 - 3C 输出端，即Pin 8 为高电平，经C4、R7和二极管[7]CR1 在U2 - 2B 输入端出现高电平，从而U2的6 引脚为低电平，使电源芯片LP2951 工作，并使其ERROE 输出高电平。开机后，为实现功能而再多次按下S2或S3,由于ERROE 输出高电平，使U2 - 2B 输入端维持高电平，这样就保证SHUTDOWN 端为低电平，保持电源芯片工作。