无线传感器网络节点太阳能电源系统设计

在该电路中，当锂电池电压下降到由R1和R5所决定的门限电压时，MAX8211就会截止MAX680的供电电压，最后使IRF541处于关闭状态而断开供电电池与负载电路。IRF541功率开关的导通电流小于0．5 mA，关闭漏电流仅为8μA以下。该电路的启动门限Vu和截止门限V1与外加电阻R5，R6和R7之间的关系可由下式给出：

为了能够执行有效的电源管理，需要了解电池能量的储存情况，并根据任务需求和自身能量状态调整工作状态和通信策略。设计中采用LM4041电压基准芯片，有微处理器采样其端电压，并计算电池的实际电压值以供程序处理，其原理图如图4所示。

U4为LM4041—1．2，该芯片为微功耗精密稳压管。电阻Rs负责提供稳压电流IL和负载电流IQ。Rs的取值应满足流过稳压管的电流IQ不超过IQmin和IQmax。Rs的计算公式如下：

式中：当VS取4．2 V，VR取1．2 V，IL+IQ约为120 A，计算出Rs取值约为27 kΩ。在实现过程中，使用ADC0测量稳定电压VQ，选用电池供电电压作为ADC的参考电压Vref。当PC0置“0”时Q3导通，ADC0的读数为ADC_Data。ADC_Data与参考电压Vref的关系如式(4)所示：

式中：VQ为固定值1．2 V；ADC_FS为输入满量程的测量值，是一个常数如10 b的ADC为1 024。由式可以计算出Vref也就得到电池的实际电压。