一種充電過流保護電路的製作方法
2023-07-26 09:45:16
專利名稱：一種充電過流保護電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電路設計領域中的鋰離子電池管理電路，具體為一種7到10串鋰離子電池管理系統的充電過流保護電路。
背景技術：
在給鋰離子電池充電時，電流過大會對電芯造成損害,另外如果電流過大也會導致充電迴路燒壞，所以，有必要在充電迴路增加過流保護功能，而目前市場上所使用的高串電池保護晶片很少集成此項保護功能。
發明內容本實用新型的目的是提供一種充電過流保護電路，在充電電流過大時，該保護電路關斷充電迴路，從而對整個電池系統進行保護，避免損壞電芯以及電路板。為了實現這一目的，本實用新型的技術方案如下:一種充電過流保護電路，包括串聯在充電迴路負端的偵測電阻，其特徵在於該偵測電阻的兩端分別與一放大器的輸入端連接，該放大器的輸出端與比較器的一個輸入端連接，該比較器的另一輸入端與一基準電壓連接，充電迴路的正端串接一充電控制模塊，該充電控制模塊設有輸入端、輸出端和控制端，該充電控制模塊的控制端與比較器的輸出端連接。根據本實用新型的一個實施例，該充電控制模塊包括一充電MOS管,該充電MOS管的漏極為該充電控制模塊的輸入端,該充電MOS管的源極為該充電控制模塊的輸出端，在該充電MOS管的源極和柵極之間連接有一 P溝道MOS管，該P溝道MOS管的柵極與三極體的集電極連接，該三極體的發射極接地，該三極體的基極與比較器的輸出端連接。如果充電電流過大，比較器的輸出會給出關斷充電控制模塊的信號。當沒有充電過流發生時，放大器的輸出電壓不會高於預先設置好的比較電壓，比較器輸出為低電平，三極體不導通，P溝道MOS管不會導通，充電MOS管不會受該保護電路影響；當有過電流發生時，偵測電阻兩端電壓變大，被放大的電壓也升高，進入到比較器正向輸入端的電壓升高，當該電壓高於比較器的反向端預設好的電壓時，比較器輸出為高電平，三極體導通，P溝道MOS管導通，強行將充電MOS管關斷，進而關斷充電迴路。因此，本實用新型的優點在於在充電電流過大時，該保護電路關斷充電迴路，從而對整個電池系統進行保護，避免損壞電芯以及電路板。
圖1為本實用新型的電路圖。圖2為圖1的局部放大圖圖3為充電控制模塊的電路圖。
具體實施方式
[0009]如圖所示，一種充電過流保護電路，包括串聯在充電迴路負端的偵測電阻Rsense，其特徵在於該偵測電阻Rsense的兩端分別與一放大器ICl (LM358)的兩個輸入端連接，其中該偵測電阻靠近電芯端通過一個電阻R2連接到該放大器ICl的同向輸入端，另一端通過電阻Rl連接到該放大器ICl的反向輸入端，在該放大器ICl的反響輸入端和輸出端之間連接有負反饋電阻R3，在同向輸入端使用電阻R20上拉至3.3V電壓，用於提高基準電壓，使得放大器ICl輸出電壓基準提高。該放大器ICl的輸出端通過限流電阻R5與比較器IC2(LM358)的同向輸入端連接，該比較器IC2的反向輸入端與一基準電壓連接，該基準電壓通過電阻R6、R7將標準電壓3.3V電壓分壓而得到，分壓後的電壓通過電阻R4連接到比較器IC2的反響輸入端，作為參考比較電壓，與偵測電阻Rsense兩端放大後的電壓進行比較，t匕較器IC2的輸出端用以控制串聯在充電迴路的正端的充電控制模塊I。該充電控制模塊I包括一充電MOS管Q13，該充電MOS管Q13的漏極為該充電控制模塊I的輸入端，該充電MOS管Q13的源極為該充電控制模塊I的輸出端，在該充電MOS管Q13的源極和柵極之間連接有一 P溝道MOS管Q15，該P溝道MOS管Q15的柵極與三極體Q14的集電極連接，該三極體Q14的發射極接地，該三極體Q14的基極為該充電控制模塊I的控制端，與比較器IC2的輸出端連接。 如圖所示，比較器IC2的輸出端通過電阻R9連接至三極體Q14基極，在三極體Q14基極和發射極間加偏置電阻R8，將三極體Q14發射極接地，該三極體Q14的集電極通過電阻RlO連接至P溝道MOS管Q15的柵極，Q15的漏極連接至充電MOS管Q13的柵極，Q15的源極連接至Q13的源極，Q13為串聯在充電迴路正端的充電控制管。圖中，在該充電MOS管Q13的源極和柵極之間還連接有抗幹擾電容C57，防止幹擾信號導致充電MOS誤動作，圖2中的電容C51，C52，C53起濾波作用。比較器IC2的反向輸入端的基準電壓V- =3.3*R7/(R6 + R7),電壓放大器ICl輸出電壓Vo如果大於V-則比較器輸出電壓翻轉為高電平。通過計算可得電壓放大器ICl輸出電壓的大小為:Vo = (R3/R1+1)* [3.3*R2/(R2+R20) ] / (R2+R20) + I*Rsense* R3/R1由上面兩個等式可知，可以通過選擇恰當的Rsense，Rl，R2，R3，R20, R6，R7來滿足不同電池系統對充電電流最大值的要求。
權利要求1.一種充電過流保護電路，包括串聯在充電迴路負端的偵測電阻，其特徵在於該偵測電阻的兩端分別與一放大器的輸入端連接，該放大器的輸出端與比較器的一個輸入端連接，該比較器的另一輸入端與一基準電壓連接，充電迴路的正端串接一充電控制模塊，該充電控制模塊設有輸入端、輸出端和控制端，該充電控制模塊的控制端與比較器的輸出端連接。
2.按權利要求1的充電過流保護電路，其特徵在於該充電控制模塊包括一充電MOS管，該充電MOS管的漏極為該充電控制模塊的輸入端，該充電MOS管的源極為該充電控制模塊的輸出端，在該充電MOS管的源極和柵極之間連接有一 P溝道MOS管，該P溝道MOS管的柵極與三極體的集電極連接，該三極體的發射極接地，該三極體的基極與比較器的輸出端連接。
3.按權利要求2的充電過流保護電路，其特徵在於在三極體基極和發射極間加偏置電阻，該三極體的集電極通過電阻連接至P溝道MOS管的柵極，P溝道MOS管的漏極連接至充電MOS管的柵極，P溝道MOS管的源極連接至充電MOS管的源極。
4.按權利要求2的充電過流保護電路，其特徵在於在該充電MOS管的源極和柵極之間還連接有抗幹擾電容。
專利摘要本實用新型公開了一種充電過流保護電路，包括串聯在充電迴路負端的偵測電阻，其特徵在於該偵測電阻的兩端分別與一放大器的輸入端連接，該放大器的輸出端與比較器的一個輸入端連接，該比較器的另一輸入端與一基準電壓連接，充電迴路的正端串接一充電控制模塊，該充電控制模塊設有輸入端、輸出端和控制端，該充電控制模塊的控制端與比較器的輸出端連接。本實用新型的優點在於在充電電流過大時，該保護電路關斷充電迴路，從而對整個電池系統進行保護，避免損壞電芯以及電路板。
文檔編號H02H7/18GK202930919SQ201220610558
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月19日 優先權日2012年11月19日
發明者胡建東 申請人:薩康電子(上海)有限公司