一種智能過壓過流過放的充電電路的製作方法

2023-06-13 17:38:51

本實用新型涉及保護電路領域，具體而言，特別涉及一種智能過壓過流過放的充電電路。

背景技術：

隨著社會的高速發展，蓄電池作為一種可以反覆使用的電力儲備裝置，應用非常廣泛，在人們的工作和生活中已經必不可少。目前，行業內的電池保護電路，是220V電壓經變壓器降壓升流後全波整流直接連接電池進行充電的，採用這種電池保護電路，容易爆炸，同時極大程度上縮短了電池的使用壽命。

技術實現要素：

本實用新型旨在至少在一定程度上解決現有技術中的上述技術問題之一。有鑑於此，本實用新型需要提供一種智能過壓過流過放的充電電路，能夠提高電池的安全性，防止電池發生爆炸，延長電池的使用壽命，提高工作效率。

根據本實用新型實施例提供的一種智能過壓過流過放的充電電路，包括電源電路、充電電路、過壓保護電路、恆流保護電路、無電池保護電路和負載，所述電源電路的正極同時與所述恆流保護電路的輸入端和開關二極體D32的陰極相連接，開關二極體D32的陽極與所述負載的正極相連接，所述負載的正極同時與電阻R93的一端、所述過壓保護電路的輸入端、所述充電電路的輸入端和場效應管Q30的源極相連接，所述過壓保護電路的輸出端與所述無電池保護電路的輸出端同時與開關二極體D35的陽極和所述負載的負極相連接，開關二極體D35的陰極與開關放大器Q33的基極相連接，開關放大器Q33的集電極與電阻R102的一端相連接，電阻R102的另一端同時與所述恆流保護電路的輸出端、電阻R100的一端和場效應管Q31的柵極相連接，電阻R100的另一端同時與場效應管Q31的源極和電阻R91的一端相連接，電阻R91的另一端和場效應管Q31的漏極同時與開關二極體D33的陽極相連接，開關二極體D33的陰極與電阻R93的另一端相連接，所述充電電路的輸出端同時與開關放大器Q34的基極和所述負載的負極相連接，開關放大器Q34的集電極與電阻R103的一端相連接，電阻R103的另一端同時與電阻R101的一端和場效應管Q30的柵極相連接，場效應管Q30的漏極與所述負載的正極相連接。

根據本實用新型的一個實施例，所述電源電路包括開關電源，開關二極體D31、電阻R92和穩壓二極體V1，所述開關電源的正極作為所述電源電路的正極，所述開關電源的負極作為所述電源電路的負極，所述開關電源的正極與開關二極體D31的陽極相連接，開關二極體D31的陰極與電阻R92的一端和開關二極體D32的陰極相連接，電阻R92的另一端與穩壓二極體V1的陽極相連接，所述穩壓二極體V1的陽極與所述開關電源的負極相連接。

根據本實用新型的一個實施例，所述充電電路包括電阻R99、電阻R106、電容C48、電壓比較器U5B、電阻R105、電容C57，電阻R99的一端作為所述充電電路的輸入端，電阻R105的一端和電容C57的一端連接處作為所述充電電路的輸出端，所述負載的正極與電阻R99的一端相連接，電阻R99的另一端同時與電阻R106、電阻R108和電壓比較器U5B的同相輸入端相連接，電阻R106的另一端與所述負載的負極相連接，電壓比較器U5B的輸出端與電阻R108的另一端和電阻R105的另一端相連接，電阻R105的一端同時與電容C57的一端和開關放大器Q34的基極相連接，電容C57的另一端與所述負載的負載相連接。

根據本實用新型的一個實施例，所述過壓保護電路包括電阻R107、電容C47、電容C56、電壓比較器U5A、電阻R104和電容C55，電阻R96作為所述過壓保護電路的輸入端，電阻R104的一端和電容C55的一端連接處作為所述過壓保護電路的輸出端，所述負載的正極與電阻R96的一端相連接，電阻R96的另一端同時與電壓比較器U5A的反相輸入端、電阻R107的一端和電容C56的一端相連接，電阻R107的另一端和電容C56的另一端同時與所述負載的負極相連接，電壓比較器U5A的輸出端與電阻R104的另一端相連接，電阻R104的一端同時與開關放大器D35的陽極、電容C55的一端相連接，電容C55的另一端與所述負載的負極相連接。

根據本實用新型的一個實施例，所述無電池保護電路包括電阻R109、電阻R115、電壓比較器U5C、電阻R112和開關放大器Q35，開關放大器Q35的集電極作為所述無電池保護電路的輸出端，所述負載的正極與電阻R109的一端相連接，電阻R109的另一端同時與電壓比較器U5C的反相輸入端和電阻R115的一端相連接，電阻R115的另一端與所述負載的負極相連接，電壓比較器U5C的輸出端與電阻R112的一端相連接，電阻R112的另一端與開關放大器Q35的基極相連接，開關放大器Q35的集電極與開關二極體D35的陽極相連接。

根據本實用新型的一個實施例，所述恆流保護電路包括電阻R94、電阻R95和開關放大器Q32，電阻R94的一端和開關放大器Q32的發射極連接處作為所述恆流保護電路的輸入端，開關放大器Q32的集電極作為所述恆流保護電路的輸出端，所述電源電路的正極同時與電阻R94的一端和開關放大器Q32的發射極相連接，電阻R94的另一端同時與電阻R95的一端和場效應管Q31的源極相連接，電阻R95的另一端與開關放大器Q32的基極相連接，開關放大器Q32的集電極同時與場效應管Q31的柵極和電阻R100的一端相連接。

根據本實用新型的一個實施例，場效應管Q31和場效應管Q30均為P溝道增強型場效應管。

根據本實用新型的一個實施例，所述電源電路的輸出電壓為27V。

根據本實用新型的一個實施例，開關放大器Q34的自動關斷電池供電的供電電壓為19V。

根據本實用新型的一個實施例，開關放大器Q34的自動打開電池供電的供電電壓為21.3V。

本實用新型技術方案的有益效果在於：本實用新型採用上述技術方案，在工業中，採用電源電路，能夠保證電路的開關電源輸出電壓為固定值；採用充電電路，能夠實現電路的充電；採用恆流保護電路，能夠保證電路保持電流不變；採用過壓保護電路，能夠保證電路在發生過壓的情況下，完成過壓保護；採用無電池保護電路，能夠使電路在沒用電池的情況下，保證電路的安全性，綜上所述，採用該技術方案，能夠提高電池的安全性，延長電池的使用壽命，提高工作效率。

本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

圖1是根據本實用新型的實施例的一種智能過壓過流過放的充電電路。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。

如圖1所示，一種智能過壓過流過放的充電電路200，包括電源電路40、充電電路80、過壓保護電路60、恆流保護電路50、無電池保護電路70和負載，電源電路40的正極同時與恆流保護電路50的輸入端和開關二極體D32的陰極相連接，開關二極體D32的陽極與負載的正極相連接，負載的正極同時與電阻R93的一端、過壓保護電路60的輸入端、充電電路80的輸入端和場效應管Q30的源極相連接，過壓保護電路60的輸出端與無電池保護電路70的輸出端同時與開關二極體D35的陽極和負載的負極相連接，開關二極體D35的陰極與開關放大器Q33的基極相連接，開關放大器Q33的集電極與電阻R102的一端相連接，電阻R102的另一端同時與恆流保護電路50的輸出端、電阻R100的一端和場效應管Q31的柵極相連接，電阻R100的另一端同時與場效應管Q31的源極和電阻R91的一端相連接，電阻R91的另一端和場效應管Q31的漏極同時與開關二極體D33的陽極相連接，開關二極體D33的陰極與電阻R93的另一端相連接，充電電路80的輸出端同時與開關放大器Q34的基極和負載的負極相連接，開關放大器Q34的集電極與電阻R103的一端相連接，電阻R103的另一端同時與電阻R101的一端和場效應管Q30的柵極相連接，場效應管Q30的漏極與負載的正極相連接。

根據本實用新型的實施例的一種智能過壓過流過放的充電電路200，在工業中，採用電源電路40，能夠保證電路的開關電源輸出電壓為固定值；採用充電電路80，能夠實現電路的充電；採用恆流保護電路50，能夠保證電路保持電流不變；採用過壓保護電路60，能夠保證電路在發生過壓的情況下，完成過壓保護；採用無電池保護電路70，能夠使電路在沒用電池的情況下，保證電路的安全性。綜上所述，採用該技術方案，能夠提高電池的安全性，防止電池爆炸，延長電池的使用壽命，提高工作效率。

如圖1所示，電源電路40包括開關電源，開關二極體D31、電阻R92和穩壓二極體V1，開關電源的正極作為電源電路40的正極，開關電源的負極作為電源電路40的負極，開關電源的正極與開關二極體D31的陽極相連接，開關二極體D31的陰極與電阻R92的一端和開關二極體D32的陰極相連接，電阻R92的另一端與穩壓二極體V1的陽極相連接，穩壓二極體V1的陽極與開關電源的負極相連接。

如圖1所示，充電電路80包括電阻R99、電阻R106、電容C48、電壓比較器U5B、電阻R105、電容C57，電阻R99的一端作為充電電路80的輸入端，電阻R105的一端和電容C57的一端連接處作為充電電路80的輸出端，負載的正極與電阻R99的一端相連接，電阻R99的另一端同時與電阻R106、電阻R108和電壓比較器U5B的同相輸入端相連接，電阻R106的另一端與負載的負極相連接，電壓比較器U5B的輸出端與電阻R108的另一端和電阻R105的另一端相連接，電阻R105的一端同時與電容C57的一端和開關放大器Q34的基極相連接，這裡所用的開關放大器Q34的自動關斷電池供電的供電電壓為19V；開關放大器Q34的自動打開電池供電的供電電壓為21.3V，電容C57的另一端與負載的負載相連接。

如圖1所示，過壓保護電路60包括電阻R107、電容C47、電容C56、電壓比較器U5A、電阻R104和電容C55，電阻R96作為過壓保護電路60的輸入端，電阻R104的一端和電容C55的一端連接處作為過壓保護電路60的輸出端，負載的正極與電阻R96的一端相連接，電阻R96的另一端同時與電壓比較器U5A的反相輸入端、電阻R107的一端和電容C56的一端相連接，電阻R107的另一端和電容C56的另一端同時與負載的負極相連接，電壓比較器U5A的輸出端與電阻R104的另一端相連接，電阻R104的一端同時與開關放大器D35的陽極、電容C55的一端相連接，電容C55的另一端與負載的負極相連接。

如圖1所示，無電池保護電路70包括電阻R109、電阻R115、電壓比較器U5C、電阻R112和開關放大器Q35，開關放大器Q35的集電極作為無電池保護電路70的輸出端，負載的正極與電阻R109的一端相連接，電阻R109的另一端同時與電壓比較器U5C的反相輸入端和電阻R115的一端相連接，電阻R115的另一端與負載的負極相連接，電壓比較器U5C的輸出端與電阻R112的一端相連接，電阻R112的另一端與開關放大器Q35的基極相連接，開關放大器Q35的集電極與開關二極體D35的陽極相連接。

如圖1所示，恆流保護電路50包括電阻R94、電阻R95和開關放大器Q32，電阻R94的一端和開關放大器Q32的發射極連接處作為恆流保護電路50的輸入端，開關放大器Q32的集電極作為恆流保護電路50的輸出端，電源電路40的正極同時與電阻R94的一端和開關放大器Q32的發射極相連接，電阻R94的另一端同時與電阻R95的一端和場效應管Q31的源極相連接，電阻R95的另一端與開關放大器Q32的基極相連接，開關放大器Q32的集電極同時與場效應管Q31的柵極和電阻R100的一端相連接。

下面舉例說明為本發明剩餘電流互感器故障檢測電路，而實際工程使用過程中並不限於此。

如圖1所示，BAT+接電池正極，BAT-接電池負極，開關電源調到27V最佳，恆壓源正極接PWR+，開關電源負極接PWR-。基準電壓採用2.5V。

充電原理：電池電壓經電阻R96，電阻R107分壓電壓低於2.5V，電池電壓經電阻R99，電阻R106分壓電壓高於2.5V，電壓比較器U5B的輸出引腳輸出高電平，P溝道增強型場效應管Q31導通，P溝道增強型場效應管Q30導通向電池充電。

恆流保護原理：電流從開關電源正極出發經過電阻R94，電阻R95，如果過流會在電阻R94上產生的電壓超過0.7V，開關放大器Q32線性導通使場效應管Q31退出飽和進入線性方法使電流減小(反則電流增大)保持電流不變。

過壓保護原理：電池電壓經電阻R96，電阻R107分壓電壓高於2.5V,電壓比較器U5A的輸出引腳輸出低電平，開關放大器Q33截至場效應管Q31柵極電壓升高使其關斷完成過壓保護。

無電池保護原理：BAT+經電阻R109，電阻R115分壓低於2.5V,電壓比較器U5C的輸出引腳輸出高電平，開關放大器Q35導通，把開關放大器Q33的基極拉低開關放大器Q33的集電極截至使其關斷。

儘管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。