專利名稱：一種電池充電電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種電池充電電路[技術(shù)領(lǐng)域] 本實(shí)用新型涉及電池充電，尤其涉及一種電池充電電路。目前，廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備可充電電池有三種鎳氫電池，鉛酸電池，鋰離子電池。很多情況下，這些電池包或電池組需要經(jīng)常被拔插，進(jìn)行充放電或更換維護(hù)。由于電池是有極性的，往往容量很大，如果極性接反，很容易燒壞充電設(shè)備，損壞電池或造成火災(zāi)等安全事故。為防止出現(xiàn)意外情況，需要在電池充電電路中加上防止短路或防反接電路，典型的方案是在與電池連接的輸出端加上保險(xiǎn)管或PTC元件，如圖I和2所示，其工作原理是當(dāng)充電端口出現(xiàn)短路或電池反接時(shí)，電流會(huì)急劇增大，通過(guò)使保險(xiǎn)管Fl發(fā)熱熔斷或使PTC元件過(guò)熱變成高阻狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)短路或反接保護(hù)。使用保險(xiǎn)管或PTC來(lái)進(jìn)行保護(hù)的優(yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，成本低，但缺點(diǎn)是保護(hù)效果差，工作不穩(wěn)定不可靠，受器件離散性影響大，保險(xiǎn)熔斷后還需要人工進(jìn)行維護(hù)。保險(xiǎn)管或PTC的斷開(kāi)是通過(guò)強(qiáng)電流發(fā)熱斷開(kāi)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，反應(yīng)時(shí)間慢，在電池反接的情況下，特別是電池容量較大的情況下，保險(xiǎn)管或PTC往往還來(lái)不及動(dòng)作，充電電路的損壞就已經(jīng)發(fā)生了。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠?qū)嵤┛煽康亩搪泛头唇颖Ｗo(hù)的電池充電電路。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種電池充電電路，包括主充電電路、充電端口和保護(hù)電路，所述的保護(hù)電路包括第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管和電壓采樣電路，第一開(kāi)關(guān)管串接在主充電電路與充電端口的一根連接線上，電壓采樣電路接充電端口 ；第二開(kāi)關(guān)管的一端接主充電電路與充電端口的另一根連接線，另一端接第一開(kāi)關(guān)管的控制端，第二開(kāi)關(guān)管的控制端接電壓采樣電路的電壓信號(hào)輸出端。以上所述的電池充電電路，所述的第一開(kāi)關(guān)管是N溝道MOS管，第二開(kāi)關(guān)管是PNP三極管；所述的電壓采樣電路是第一電阻和第二電阻串聯(lián)組成的分壓電路，分壓電路的一端接正充電端口，另一端接負(fù)充電端口 ；N溝道MOS管的漏極接負(fù)充電端口，源極接主充電電路輸出端的負(fù)極，柵極接PNP三極管的集電極；PNP三極管的發(fā)射極接主充電電路輸出端的正極，基極接電壓采樣電路第一電阻與第二電阻的連接點(diǎn)。以上所述的電池充電電路，包括二極管，所述二極管的陽(yáng)極接主充電電路輸出端的正極，陰極接PNP三極管的發(fā)射極。以上所述的電池充電電路，包括第三電阻和第四電阻，第三電阻的一端接PNP三極管的集電極，另一端接N溝道MOS管的柵極；第四電阻的一端接N溝道MOS管的柵極，另一端接N溝道MOS管的源極。以上至中任一權(quán)利要求所述的電池充電電路，所述的電池充電電路包括變壓器和整流濾波電路，變壓器副邊繞組的輸出端接整流濾波電路。以上所述的電池充電電路，所述的整流濾波電路包括整流二極管和濾波電容,整流二極管的陽(yáng)極接變壓器副邊繞組的一端，陰極接濾波電容的正極端；變壓器副邊繞組的另一端接濾波電容的負(fù)極端。 本實(shí)用新型電池充電電路采用反應(yīng)速度非?？斓拈_(kāi)關(guān)管來(lái)實(shí)現(xiàn)充電電路輸出端短路和電池反接的保護(hù)，電路抗沖擊能力強(qiáng)，工作可靠，受器件的離散型影響小，故障撤除后能夠自動(dòng)恢復(fù)，保護(hù)效果好。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖I是現(xiàn)有技術(shù)電池充電電路之一的原理圖。圖2是現(xiàn)有技術(shù)電池充電電路之二的原理圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例電池充電電路的原理圖。在圖3所示的本實(shí)用新型實(shí)施例中，電池充電電路包括主充電電路、正負(fù)充電端口和保護(hù)電路。電池充電電路包括變壓器T和整流濾波電路。整流濾波電路包括整流二極管D3和濾波電容EC3，整流二極管D3的陽(yáng)極接變壓器T副邊繞組的一端，陰極接濾波電容EC3的正極端；變壓器T副邊繞組的另一端接濾波電容EC3的負(fù)極端。保護(hù)電路包括主開(kāi)關(guān)管Q2、輔開(kāi)關(guān)管Ql和電壓采樣電路，主開(kāi)關(guān)管Q2是N溝道MOS管Q2，輔開(kāi)關(guān)管Ql是PNP三極管Ql。電壓采樣電路是第一電阻Rl和第二電阻R2串聯(lián)組成的分壓電路，分壓電路的一端接正充電端口，另一端接負(fù)充電端口。N溝道MOS管Q2的漏極接負(fù)充電端口，源極接主充電電路輸出端的負(fù)極，柵極通過(guò)第三電阻R3接PNP三極管Ql的集電極；第四電阻R4的一端接N溝道MOS管Q2的柵極，另一端接N溝道MOS管Q2的源極。二極管D4的陽(yáng)極接主充電電路輸出端的正極，陰極接PNP三極管Ql的發(fā)射極。PNP三極管Ql的基極接電壓采樣電路第一電阻Rl與第二電阻R2的連接點(diǎn)。當(dāng)與電池連接的正負(fù)充電端口出現(xiàn)短路或電池反接情況時(shí)，PNP三極管Ql的射極基極電壓Vbe = OV或反偏，導(dǎo)致Ql從導(dǎo)通狀態(tài)快速進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，Ql集電極的輸出電壓為0V，這樣導(dǎo)致N溝道MOSFET的GS極(柵源)Vgs = 0V, Q2也快速?gòu)膶?dǎo)通狀態(tài)進(jìn)入到截止?fàn)顟B(tài)，動(dòng)作時(shí)間是微秒級(jí)，關(guān)斷非?？?，可靠的實(shí)現(xiàn)了端口短路或電池反接保護(hù)。電路中，二極管D4作用是防止電池反接時(shí)損壞Q1。電阻R3，R4是Q2的Vgs的分壓電阻，防止Vgs過(guò)壓，同時(shí)給開(kāi)關(guān)管Q2的柵源極電容放電，使開(kāi)關(guān)管Q2快速關(guān)斷。輔開(kāi)關(guān)管Ql選用PNP小信號(hào)雙極型三極管也可以選用小信號(hào)場(chǎng)效應(yīng)管。通過(guò)電路實(shí)驗(yàn)，本實(shí)用新型以上實(shí)施例的電路能夠?qū)Τ潆姸丝趯?shí)施可靠的短路和反接保護(hù)。需根據(jù)電池的電壓和充電電流的大小，合理選擇電氣元件的參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)高效低成本的保護(hù)目的。本實(shí)用新型的基本原理是使用反應(yīng)速度非?？斓碾娮娱_(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)充電電路的輸出端短路和反接保護(hù)功能。本實(shí)施例抗沖擊能力強(qiáng)，工作可靠，受器件的離散型影響小，故障撤除后能夠自動(dòng)恢復(fù)，對(duì)充電電路·保護(hù)效果很好。
權(quán)利要求1.一種電池充電電路，包括主充電電路、充電端口和保護(hù)電路，其特征在于，所述的保護(hù)電路包括第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管和電壓采樣電路，第一開(kāi)關(guān)管串接在主充電電路與充電端口的一根連接線上，電壓采樣電路接充電端口 ；第二開(kāi)關(guān)管的一端接主充電電路與充電端口的另一根連接線，另一端接第一開(kāi)關(guān)管的控制端，第二開(kāi)關(guān)管的控制端接電壓采樣電路的電壓信號(hào)輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池充電電路，其特征在于，所述的第一開(kāi)關(guān)管是N溝道MOS管，第二開(kāi)關(guān)管是PNP三極管；所述的電壓采樣電路是第一電阻和第二電阻串聯(lián)組成的分壓電路，分壓電路的一端接正充電端口，另一端接負(fù)充電端口 ；N溝道MOS管的漏極接負(fù)充電端口，源極接主充電電路輸出端的負(fù)極，柵極接PNP三極管的集電極；PNP三極管的發(fā)射極接主充電電路輸出端的正極，基極接電壓采樣電路第一電阻與第二電阻的連接點(diǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池充電電路，其特征在于，包括二極管，所述二極管的陽(yáng)極接主充電電路輸出端的正極，陰極接PNP三極管的發(fā)射極。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池充電電路，其特征在于，包括第三電阻和第四電阻，第三 電阻的一端接PNP三極管的集電極，另一端接N溝道MOS管的柵極；第四電阻的一端接N溝道MOS管的柵極，另一端接N溝道MOS管的源極。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一權(quán)利要求所述的電池充電電路，其特征在于，所述的電池充電電路包括變壓器和整流濾波電路，變壓器副邊繞組的輸出端接整流濾波電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一權(quán)利要求所述的電池充電電路，其特征在于，所述的整流濾波電路包括整流二極管和濾波電容，整流二極管的陽(yáng)極接變壓器副邊繞組的一端，陰極接濾波電容的正極端；變壓器副邊繞組的另一端接濾波電容的負(fù)極端。
專利摘要本實(shí)用新型一種電池充電電路，包括主充電電路、充電端口和保護(hù)電路，所述的保護(hù)電路包括第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管和電壓采樣電路，第一開(kāi)關(guān)管串接在主充電電路與充電端口的一根連接線上，電壓采樣電路接充電端口；第二開(kāi)關(guān)管的一端接主充電電路與充電端口的另一根連接線，另一端接第一開(kāi)關(guān)管的控制端，第二開(kāi)關(guān)管的控制端接電壓采樣電路的電壓信號(hào)輸出端。本實(shí)用新型采用反應(yīng)速度非?？斓拈_(kāi)關(guān)管來(lái)實(shí)現(xiàn)充電電路輸出端短路和電池反接的保護(hù)，電路抗沖擊能力強(qiáng)，工作可靠，受器件的離散型影響小，故障撤除后能夠自動(dòng)恢復(fù)，保護(hù)效果好。
文檔編號(hào)H02J7/00GK202424257SQ20122002747
公開(kāi)日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月20日
發(fā)明者吳清平 申請(qǐng)人:深圳麥格米特電氣股份有限公司