揭开废弃纽扣电池的秘密

  图 1 是一个操纵 1.8V OPA333 零漂移运算放大器的实行计划。纽扣电池的电压是 3V,该电道采用 3 至 5V 电压级供电。

  怪僻的是,我听有客户响应,纽扣电池正在这类电道中的操纵寿命要比预期的短许多;只可用几天或几个幼时!这些客户呈现正在移交运算放大器后,纽扣电池维系带电状况。这惹起了我的好奇,于是着手观察真相爆发了什么事。

  锂电池CR2032是一款常见的纽扣电池,额定容量 175 mAh,供应 200uA 接续电流。OPA333 的输入偏置电流寻常是 70pA,几年也不会耗尽纽扣电池的电量。也许有其它什么电道耗费了电池。对 OPA333 内部道理图举行留神窥探后,呈现了一种貌似合理的放电情境。

  图 2 是放大器内核及其输入 ESD 回护的方框图。别忘了大局部 IC 正在电道断开治理历程中都拥有 ESD 回护效力。ESD 单位正在寻常使命要求下紧闭。

  OPA333 的 ESD 输入回护效力正在每个输入端与电源线道之间连绵有低漏转向二极管。ESD 钳位连绵正在这些线道之间。这些二极管常常是反向偏置。然而,倘使电源电压 V+ 被紧闭,变为高阻抗,那么二极管 D3 会形成正向偏置。然后,放大器内核以及连绵 V+ 的任何组件城市从纽扣电池耗费电流。

  OPA333 静态电流惟有 17uA,所以很也许是连绵至 +V 电源线道的其它组件也正在耗费电流。

  图 2 内部方框图显示了从非反相输入端通过 D3 到 +V 电源线道的电流途径

  有些运算放大器相合断引脚。当处于这种形式下时,它们会耗费极少量的电源电流。然而,倘使 ESD 单位操纵图 2 中的策画计划,该二极管仍可传导电流。

  图 3 是正在 TLV2450 轨至轨输入/输出运算放大器中操纵的 ESD 单位策画。它采用一个雷同于齐纳二极管的敏捷低漏钳位。正在 ESD 事故历程中,它不但可敏捷接通,况且还可将所操纵的电压限定正在和平程度下。没有针对 VDD 引脚的内部电流途径。

  看待工程师来说,也许很难确定放大器所操纵的 ESD 单位。但正在放大器产物仿单中能够找到提示。正在查看绝对最大额定值时,倘使信号输入规模是 -0.3V 至 (V+) + 0.3V,那么 0.3V 即是确保 ESD 二极管维系合断状况的范围。倘使较高,二极管也许会导通。

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