鋰電池充電保護電路的製作方法

2023-06-03 11:40:41 2

鋰電池充電保護電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鋰電池充電保護電路，包括輸入直流電源DC+極、輸入直流電源DC-極、集成電路三極體U1、肖特基二極體D5、三極體Q1、三極體Q2、二極體D1，D2，D3，D4，D6、比較器U2、電容C2，C4、電阻R1-R10、R12-R14和輸出接口；該電路具有3項基本的鋰電池充電保護功能，其分別為：一、由二極體D2、電阻R7以及R9構成的過壓保護電路；二、由二極體D1、二極體D10以及D8構成的遲滯比較電路；三、由電阻R12、電阻R13、電阻R14以及二極體D6構成的短路保護電路；本鋰電池充電保護電路成本低，電路設計簡單，且維修、拆卸十分方便，散熱效果好，電路的使用壽命長。
【專利說明】鋰電池充電保護電路
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種電源電路，具體涉及一種鋰電池充電保護電路，屬於電源【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前，現有鋰電池充電保護電路都是安裝在電池包裡面，都是使用多層板布線，電路板做的很小，電路比較複雜，由於電池包內部空間太小，電流大時各個元器件發熱量高不方便散熱，所以必須要使用成本高的元器件，電池保護板經常會由於電池包短路而燒壞PCB 的覆銅線，現有的電池保護板由於是裝到電池包中的，所以其拆卸和維修都不方便。

【發明內容】

[0003]本實用新型的目的是提供一種成本低、拆卸和維修方便的鋰電池充電保護電路。
[0004]為了解決上述問題，本實用新型採用的技術方案為:一種鋰電池充電保護電路，包括輸入直流電源DC+極、輸入直流電源DC-極、集成電路三極體U1、肖特基二極體D5、三極體 Q1、三極體 Q2、二極體 Dl, D2，D3，D4，D6、比較器 U2、電容 C2，C4、電阻 R1-R10、R12-R14 和輸出接口 ；所述輸入直流電源00+極分別與電阻1?1，1?2，1?3、肖特基二極體05的正極和比較器U2的8腳相連；所述電阻Rl與集成電路三極體Ul的陰極、集成電路三極體Ul的參考級、電阻R8、電阻R12以及電容C2的正極相連；所述肖特基二極體D5的負極與三極體Ql 的源極S相連，三極體Ql的漏極D接電池包充電口 C+和電容C4的陽極，所述電阻R2和三極體Ql的柵極G以及電阻R4相連，電阻R4接三極體Q2集電極，所述三極體Q2的基極接電阻R6和電阻R5，所述電阻R5通過二極體D3和二極體D4分別與電阻R3，二極體D2的陽極以及二極體D6的陽極相連，所述二極體D2的陰極與二極體Dl的陰極以及比較器U2的 I腳相連，所述二極體Dl的陽極通過電阻RlO與比較器U2的3腳以及電阻R8相連；所述電池包正極B+通過電阻R7和電阻R9分壓後和比較器U2的2腳相連；所述二極體D6的負極與比較器U2的7腳相連，所述電阻R12與比較器U2的6腳相連，電池包的正極B+通過電阻R13與電阻R14分壓後和比較器U2的5腳相連；所述集成電路三極體Ul的陽極、電容 C2的負極、三極體Q2的發射極、比較器U2的4腳、電阻R6、電阻R14、電容C4的負極全部接地和輸入直流電源DC-極相連。
[0005]作為本實用新型的進一`步改進,所述的三極體Ql為P溝道MOS三極體。
[0006]作為本實用新型的進一步改進，所述的電容C2與C4為貼片電容。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，所述的比較器U2為358線性比較器。
[0008]作為本實用新型的進一步改進，所述的集成電路三極體Ul選用TL431集成電路三極體。
[0009]本實用新型的有益效果是:本鋰電池充電保護電路成本低，電路設計簡單，且維修、拆卸十分方便，散熱效果好，電路的使用壽命長。【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結合實施例和附圖對本實用新型作進一步詳述。
[0012]如圖1所示，一種鋰電池充電保護電路，包括輸入直流電源DC+極、輸入直流電源 DC-極、TL431集成電路三極體U1、肖特基二極體D5、P溝道MOS三極體Q1、三極體Q2、二極 管Dl, D2，D3，D4，D6、358線性比較器U2、貼片電容C2，C4、電阻R1-R10、R12-R14和輸出接 口 ；所述輸入直流電源DC+極分別與電阻R1，R2，R3、肖特基二極體D5的正極和358線性比 較器U2的8腳相連；所述電阻Rl與TL431集成電路三極體Ul的陰極、TL431集成電路三 極管Ul的參考級、電阻R8、電阻R12以及貼片電容C2的正極相連；所述肖特基二極體D5 的負極與P溝道MOS三極體Ql的源極S相連，P溝道MOS三極體Ql的漏極D接電池包充 電口 C+和貼片電容C4的陽極，所述電阻R2和P溝道MOS三極體Ql的柵極G以及電阻R4 相連，電阻R4接三極體Q2集電極，所述三極體Q2的基極接電阻R6和電阻R5，所述電阻R5 通過二極體D3和二極體D4分別與電阻R3，二極體D2的陽極以及二極體D6的陽極相連， 所述二極體D2的陰極與二極體Dl的陰極以及358線性比較器U2的I腳相連，所述二極體 Dl的陽極通過電阻RlO與358線性比較器U2的3腳以及電阻R8相連；所述電池包正極B+ 通過電阻R7和電阻R9分壓後和358線性比較器U2的2腳相連；所述二極體D6的負極與 358線性比較器U2的7腳相連，所述電阻R12與358線性比較器U2的6腳相連，電池包的 正極B+通過電阻R13與電阻R14分壓後和358線性比較器U2的5腳相連；所述TL431集 成電路三極體Ul的陽極、貼片電容C2的負極、三極體Q2的發射極、358線性比較器U2的4 腳、電阻R6、電阻R14、貼片電容C4的負極全部接地和輸入直流電源DC-極相連。
[0013]該電路的工作原理為:
[0014]此電路圖通過TL431集成電路三極體Ul來提供2.5V的基準電壓，當電池包接入 保護板時P溝道MOS三極體Ql導通充電器通過C+對電池包充電，該電路具有3項基本的 鋰電池充電保護功能，其分別為:
[0015]一、過壓保護電路(即由二極體D2、電阻R7以及R9構成)
[0016]當358線性比較器U2的2腳檢測到電池包的電壓(B+)在經過電阻R7和電阻R9 分壓後的電壓值去和358線性比較器U2的3腳2.5V基準電壓進行比較，當大於或等於電 池包的額定電壓時，通過控制358線性比較器U2的I腳輸出高低電平來控制三極體Q2的 導通和截止，從而控制P溝道MOS三極體Ql的導通和關斷，防止出現電池過充造成的安全 隱患；
[0017]二、遲滯比較電路(即由二極體D1、二極體DlO以及D8構成)
[0018]當電池包充滿電後，保護板關斷充電；這時電池包的電壓會出現回落，這個電路的 功能就是設定一個固定的數值，防止由於電池電壓的回落而出現P溝道MOS三極體Ql反覆 打開和關斷即來回充電的現象；
[0019]三、短路保護電路(即由電阻R12、電阻R13、電阻R14以及二極體D6構成)
[0020]當電池包內部出現電池損壞，電性能下降，短路的情況下358線性比較器U2的5 腳通過檢測電池包的電壓，然後與6腳2.5V的基準進行比較，繼而通過控制7腳的輸出高低電平來控制三極體Q2的導通和截止，從而控制P溝道MOS三極體Ql的導通和關斷，防止 出現安全隱患。
[0021]本鋰電池充電保護電路成本低，電路設計簡單，且維修、拆卸十分方便，散熱效果 好，電路的使用壽命長，可以實現5V以下不充電的保護功能。
【權利要求】
1.一種鋰電池充電保護電路，其特徵在於:包括輸入直流電源DC+極、輸入直流電源 DC-極、集成電路三極體U1、肖特基二極體D5、三極體Q1、三極體Q2、二極體Dl，D2，D3，D4， D6、比較器U2、電容C2，C4、電阻R1-R10、R12-R14和輸出接口 ；所述輸入直流電源DC+極分 別與電阻R1，R2，R3、肖特基二極體D5的正極和比較器U2的8腳相連；所述電阻Rl與集成 電路三極體Ul的陰極、集成電路三極體Ul的參考級、電阻R8、電阻R12以及電容C2的正 極相連；所述肖特基二極體D5的負極與三極體Ql的源極S相連，三極體Ql的漏極D接電 池包充電口 C+和電容C4的陽極，所述電阻R2和三極體Ql的柵極G以及電阻R4相連，電 阻R4接三極體Q2集電極，所述三極體Q2的基極接電阻R6和電阻R5，所述電阻R5通過二 極管D3和二極體D4分別與電阻R3，二極體D2的陽極以及二極體D6的陽極相連，所述二 極管D2的陰極與二極體Dl的陰極以及比較器U2的I腳相連，所述二極體Dl的陽極通過 電阻RlO與比較器U2的3腳以及電阻R8相連；所述電池包正極B+通過電阻R7和電阻R9 分壓後和比較器U2的2腳相連；所述二極體D6的負極與比較器U2的7腳相連，所述電阻 R12與比較器U2的6腳相連，電池包的正極B+通過電阻R13與電阻R14分壓後和比較器 U2的5腳相連；所述集成電路三極體Ul的陽極、電容C2的負極、三極體Q2的發射極、比較 器U2的4腳、電阻R6、電阻R14、電容C4的負極全部接地和輸入直流電源DC-極相連。
2.根據權利要求1所述的鋰電池充電保護電路，其特徵在於:所述的三極體Ql為P溝 道MOS三極體。
3.根據權利要求1或2所述的鋰電池充電保護電路，其特徵在於:所述的電容C2與 C4為貼片電容。
4.根據權利要求3所述的鋰電池充電保護電路，其特徵在於:所述的比較器U2為358 線性比較器。
【文檔編號】H02H7/18GK203434705SQ201320538314
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月30日 優先權日:2013年8月30日
【發明者】劉慶龍, 李洋 申請人:徐州市恆源電器有限公司