鋰電池充電保護控制裝置的製作方法

2023-11-07 18:00:38

本發明涉及電池充電器領域，尤其涉及電池充電器充電器。

背景技術：

目前電池充電器的應用越來越廣泛，在電池充電器的保護功能中，一般都需要輸出短路保護，以防止電池充電器在輸出短路時工作電流過大損壞電池充電器以及負載。而輸出短路保護性能的好壞直接影響著整個電池充電器的可靠性。

目前，電池充電器中的短路保護電路大都採用脈寬調製晶片內部的電流峰值限制電路來檢測變壓器原邊的工作電流，限制其峰值來達到短路保護的功能。由於這種只是限制主迴路的電流峰值，在短路狀態下一直頻繁保護與恢復，主迴路的工作電流仍然很大，存在著電池充電器短路輸出殘餘電壓高，損耗大，可靠性低的問題。

還有部分電池充電器的短路保護電路是通用檢測輸出電流，當檢測到輸出電流過大時停止電池充電器工作來達到保護的功能。由於這種檢測方式需要在輸出迴路上串聯採樣電阻，隨著電池充電器額定輸出電流的增大，要求採用更大功率和更小阻值的採樣電阻，這也使得短路保護電路的體積和成本增大。

技術實現要素：

針對上述現有技術中的問題與缺點，本新型實用提出了一種電池充電器短路保護電路，以降低短路保護時電池充電器的工作電流和損耗，提高電源的可靠性，並且不會因電池充電器額定電流的增大而體積和成本增大。

本新型實用的技術方案如下：一種電池充電器短路保護電路，包括輸出電壓檢測電路、保護電壓閾值設置電路、控制信號延時電路其中：

保護電壓閾值設置電路用於設置短路保護閾值電壓，該電壓一般為輸出電壓的5%~30%；

輸出電壓檢測電路，用於檢測輸出電壓是否有低於短路保護閾值電壓的現象；

控制信號延時電路，當輸出電壓檢測電路檢測到短路象現時，所述的控制信號延時電路會產生延時時間，若延時時間內電源輸出脫離短路狀態，則電池充電器正常工作；若延時時間內電源輸出一直處於短路狀態，控制信號延時電路將會發出短路保護信號到電池充電器管理晶片關閉電池充電器。本延時電路主要用於增強本保護電路的抗幹擾能力。

短路保護信號可用來拉高電源管理晶片的電壓反饋端，停止電池充電器工作。

本發明專利的有益效果是：

1、採用本發明所提供的裝置，與背景技術提到的採用脈寬調製晶片內部的電流峰值限制電路來進行短路保護方案相比，由於採用延時和停止電池充電器工作的方式，有效地降低了短路保護時電池充電器的工作電流和損耗，提高了電池充電器的可靠性。

2、與背景技術提到的採用檢測輸出電流的方式來進行短路保護方案相比，由於本電路僅用到了分壓電阻來採樣，使得本電路不會受電源額定輸出電流的增大而體積和成本增大。

附圖說明

附圖1為本發明的原理框圖；

附圖2為本發明的電路原理圖。

具體實施方式

下面結合圖1、2對本發明專利的工作原理作進一步說明：

本發明專利包括輸出電壓檢測電路1、保護電壓閾值設置電路2和控制信號延時電路3。

由圖2中R8~R12、Q1、U1B、C2組成開機延時電路，當電池充電器開機時U1B第7腳會輸出低電平通過R8和Q1將U1A第1腳拉至低電平；同時VCC通過R11向C2緩慢充電，當C2充電到電壓高於R9和R10分壓出來的電壓（即U1B第6腳電壓）時，U1B第7腳輸出高電平關斷Q1使U1A第1腳電壓不再被強行拉低，開機延時電路的作用到此結束，此電路的延遲時間要根據電池充電器輸出電容（包括本電源的輸出電容和負載的輸入電容）的充電時間和電池充電器能承受的短路時間而定，時間太短了電源無法啟動，太長了可能會對電源和負載帶來損害，時間通常設置為0.5S~1S之間；

由圖2中R4~R7組成保護電壓閾值設置電路2，由R4和R5分壓出一個基準電壓（即U1A第2腳電壓），R6和R7再根據電池充電器輸出電壓折算出來的保護閾值電壓（一般為輸出電壓的10%~20%）與U1A第2腳的基準電壓來確定採樣電壓（即U1A第3腳電壓），當U1A第3腳採樣電壓低於U1A第2腳的基準電壓時，U1A第1腳立刻輸出高電平，高電平再通過D1、R3、R2、U2、D3、R1、Q2組成的電路將信號傳至電池充電器管理晶片，再通過將電池充電器管理晶片電壓反饋端電平拉高的方式將電池充電器關閉；

由圖2中R6、R7組成的電壓檢測電路1，R6一端直接接到電池充電器輸出電壓，當短路現象發生時，檢測電壓會瞬間跌至0V，由圖2中C1、R6、R7組成的控制信號延時電路3（控制信號延時時間越長電池充電器的抗幹擾能力越強，但必須在電池充電器可承受的短路時間範圍內，超出了可能會給電源和負載帶來損害，時間通常設置為100ms~600ms之間），會緩慢放電，當放電至U1A第3腳電壓低於U1A第2腳電壓時，U1A第1腳會輸出高電平，再通過D1、R3、R2、U2、D3、R1、Q2組成的電路將信號傳至電池充電器管理晶片將電池充電器關閉。

本發明所提供的鋰電池充電保護控制裝置可廣泛用於各類電池充電器裝置中，特別是要求電源短路時損耗小，可靠性高和對產品體積和成本要求高的場合中。

以上所述的本發明實施方式，並不構成對本發明保護範圍的限定。任何在本發明的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的權利要求保護範圍之內。