CN103326327B - 浮充充电器过流保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种浮充充电器过流保护电路，它包括采集比较电路、比较控制电路和MOS管Q5，所述MOS管Q5的漏极连接蓄电池的负极，所述MOS管Q5的源极连接电阻R56的一端，所述电阻R56的另一端接地，所述采集比较电路包括比较器U6C、电阻R54、和电阻R55，所述比较控制电路包括电阻R60、电阻R63、电阻R67、电容C43、二极管D15和比较器U7A。本发明应用于连接蓄电池的负极，根据检测到的电阻R56的电压，判断是否连通蓄电池，防止电流过大损坏蓄电池，起到过流保护的作用，具有电路结构简单、易于实现和保护效果好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种过流保护电路，具体的说，涉及了一种浮充充电器过流保护电路。
背景技术
目前，蓄电池的充电多采用蓄电池直接连接浮充充电器输出端进行充电。由于充电现场环境的复杂，使用浮充充电器充电时，易出现浮充充电器输出端短接、反接、负载过大等导致的浮充充电器输出端电流过大，极易造成浮充充电器元器件过热，进而损坏浮充充电器，导致浮充充电器无法正常工作。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种电路结构简单、易于实现和保护效果好的浮充浮充充电器过流保护电路。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种浮充充电器过流保护电路，它包括采集比较电路、比较控制电路、延迟电路和MOS管Q5，所述MOS管Q5的漏极连接蓄电池的负极，所述MOS管Q5的源极连接电阻R56的一端，所述电阻R56的另一端接地；
所述采集比较电路包括比较器U6C、电阻R54、电阻R55和二极管D16，所述比较器U6C的负向输入端作为比较基准电压输入端，所述比较器U6C的正向输入端分别与所述电阻R50的一端和所述电阻R54的一端连接，所述电阻R54的另一端分别与所述比较器U6C的输出端和所述电阻R55的一端连接，所述电阻R55的另一端接正电源，所述比较器U6C的输出端与所述二极管D16的阳极连接；
所述比较控制电路包括电阻R60、电阻R63、电阻R67、电容C43、二极管D15和比较器U7A，所述比较器U7A的负向输入端与所述比较器U6C的输出端连接，所述比较器U7A的正向输入端分别与所述电阻R63的一端和所述电阻R67的一端连接，所述电阻R67的另一端作为控制基准电压输入端，所述比较器U7A的输出端分别与所述电阻R63的另一端、所述电阻R60的一端、所述二极管D15的阴极和所述MOS管Q5的栅极连接，所述电阻R60的另一端和所述二极管D15的阳极分别接地，所述比较器U7A的电源输入正极极点分别与所述电容C43的一端和正电源连接，所述电容C43的另一端接地，所述比较器U7A的电源输入负极极点接地；
所述延迟电路包括电阻R68、电阻R69、电阻R70、和电容C44，所述电容C44的一端与所述电阻R70的一端连接并接地，所述电阻R70的另一端连接所述电阻R68的一端，所述电容C44的另一端分别连接所述R68的另一端和所述电阻R69的一端；所述比较器U7A的负向输入端与所述电阻R69的一端连接并通过所述电阻R69的另一端连接所述二极管D16的阴极。
基于上述，所述采集比较电路还包括分压电路和滤波电路，所述分压电路由串联的电阻R51和电阻R52构成，所述比较器U6C的负向输入端分别与所述电阻R52的一端和所述电阻R51的一端连接，所述电阻R52的另一端作为比较基准电压输入端，所述电阻R51的另一端接地；所述滤波电路由电阻R50和与所述电阻R50并联的电容C42构成，所述比较器U6C的正向输入端通过所述电阻R50与所述电阻R56的一端连接。
基于上述，它还包括基准电压电路，所述基准电压电路的输出端分别连接所述电阻R52的一端和所述电阻R67的另一端。
基于上述，所述基准电压电路是TL431三端可调分流基准电压源。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明应用于蓄电池的负极，电阻R56的电压，判断是否连通蓄电池，防止电流过大损坏蓄电池，电流正常时，连通蓄电池，进行充电，防止电流过大损坏蓄电池；它还包括延迟电路，起到延时作用，使得过流MOS管Q5能够较长时间关断保护蓄电池；所述采集比较电路还包括分压电路、滤波电路和二极管D16，所述分压电路保证提供可靠的比较基准电压，所述滤波电路能够滤除毛刺电压，避免错误动作，所述二极管D16防止比较控制电路对采集比较电路造成影响；具有电路结构简单、易于实现和保护效果好的优点。
附图说明
图1是本发明的电路原理示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
一种浮充充电器过流保护电路的实施例，如图1所示，它包括采集比较电路、比较控制电路、基准电压电路和MOS管Q5，所述MOS管Q5的漏极连接蓄电池的负极B-，所述MOS管Q5的源极连接电阻R56的一端，所述电阻R56的另一端接地；充电器、蓄电池和大地形成充电回路。
所述采集比较电路包括比较器U6C、电阻R54、电阻R55和二极管D16，所述比较器U6C的负向输入端作为比较基准电压输入端，所述基准电压电路的输出端连接所述比较器U6C的负向输入端提供基比较准电压VREF1；所述比较器U6C的正向输入端分别与所述电阻R56的一端和所述电阻R54的一端连接，所述比较器U6C的正向输入端连接所述电阻R56的一端以此采集比较电压VBL，所述电阻R54的另一端分别与所述比较器U6C的输出端和所述电阻R55的一端连接，所述电阻R55的另一端连接正电源。
所述比较控制电路包括电阻R60、电阻R63、电阻R67、电容C43、二极管D15和比较器U7A，所述比较器U7A的负向输入端与所述比较器U6C的输出端连接，所述比较器U7A的正向输入端分别与所述电阻R63的一端和所述电阻R67的一端连接，所述电阻R67的另一端作为控制基准电压输入端，所述基准电压电路的输出端连接所述电阻R67的另一端提供控制基准电压VREF2，所述比较器U7A的输出端分别与所述电阻R63的另一端、所述电阻R60的一端、所述二极管D15的阴极和所述MOS管Q5的栅极连接，所述电阻R60的另一端和所述二极管D15的阳极分别接地，所述比较器U7A的电源输入正极极点与所述电容C43的一端连接作为电压输入端，所述比较器U7A的电源输入正极极点接正电源，所述电容C43的另一端接地，所述比较器U7A的电源输入负极极点接地。
基于上述，为了使得整个浮充充电器过流保护电路结构调控效果好，防止因比较电压VBL过小发生误动作；所述采集比较电路还包括分压电路和滤波电路，所述分压电路由串联的电阻R51和电阻R52构成，所述比较器U6C的负向输入端分别与所述电阻R52的一端的所述电阻R51的一端连接，所述电阻R52的另一端与所述基准电压电路的输出端连接以此获取比较基准电压VREF1，所述电阻R51的另一端接地。为了滤除电压毛刺，所述滤波电路由电阻R50和与所述电阻R50并联的电容C42构成，所述比较器U6C的正向输入端通过所述电阻R50与所述电阻R56的一端连接以此获取比较电压VBL。为了防止比较控制电路对采集比较电路造成影响，所述比较器U6C的输出端与所述二极管D16的阳极连接。
基于上述，为了保证过流时MOS管Q5的能够较长时间关断，保护蓄电池，它还包括延迟电路，所述延迟电路包括电阻R68、电阻R69、电阻R70、和电容C44，所述电容C44的一端与所述电阻R70的一端连接并接地，所述电阻R70的另一端连接所述电阻R68的一端，所述电容C44的另一端分别连接所述R68的另一端和所述电阻R69的一端；所述比较器U7A的负向输入端与所述电阻R69的一端连接并通过所述电阻R69的另一端连接所述二极管D16的阴极。
基于上述，所述基准电压电路是TL431三端可调分流基准电压源。
工作过程如下：TL431三端可调分流基准电压源提供的+2.5V，经过电阻R51、电阻R52分压进入比较器U6C的负向输入端作为比较基准电压VREF1，所述电阻R50连接所述电阻R56的一端采集比较电压VBL，送入比较器U6C的正向输入端，由于比较电压VBL电压很小容易因为干扰导致比较结果错误，故电阻R50、电阻R54和电容C42组成迟滞电路滤除毛刺电压，保证比较结果正确；经过所述比较器U6C比较，并通过所述二极管D16将比较结果输送给所述比较器U7A的负向输入端，所述二极管D16防止比较控制电路对采集比较电路造成影响；所述比较器U7A的正向输入端经过所述电阻R67连接TL431三端可调分流基准电压源以此获取控制基准电压VREF2，所述比较器U7A根据输入的电压分析比较，并通过所述比较器U7A的输出端控制所述MOS管Q5的导体和关闭，以此控制浮充充电是否向蓄电池充电。
将比较电压VBL与比较基准电压VREF1，送入比较器U6C，进行比较，若所述比较器U6C的输出端输出低电平，所述比较器U6C的输出结果输送给所述比较器U7A与控制基准电压VREF2进行比较，比较后，所述比较器U7A的输出端输出高电平，即所述MOS管Q5的栅极为高电平，所述MOS管Q5导通，浮充充电器输出电流正常，所述浮充充电器向蓄电池充电。
将比较电压VBL与比较基准电压VREF1，送入比较器U6C，进行比较，若所述比较器U6C的输出端输出高电平，所述电容C44迅速充满，所述比较器U6C的输出结果输送给所述比较器U7A与控制基准电压VREF2进行比较，此时所述比较器U7A的输出端输出低电平，即所述MOS管Q5的栅极为低电平，所述MOS管Q5关断，浮充充电器输出电流过大，浮充充电器停止向蓄电池充电，浮充充电器接空载。一段时间后，所述比较器U6C的输出端输出低电平，此时，所述电容C44对电阻R68和电阻R70缓慢放电，使得所述比较器U7A在一段时间内仍输出低电平，所述电阻R63、电阻R67组成迟滞电路延长电容C44放电时间，使得所述MOS管Q5依旧关断，即在浮充充电器输出电流过大时，能够较长时间关断MOS管Q5，保护蓄电池；所述电容C44放电结束后，所述比较器U7A的输出端输出高电平，即所述MOS管Q5的栅极为高电平，所述MOS管Q5导通，浮充充电器对蓄电池充电。再次采集比较电压VBL，若此时所述比较器U6C的输出端输出高电平，则所述MOS管Q5关断重复上述过程；若此时所述比较器U6C的输出端输出低电平，则所述MOS管Q5导通，所述浮充充电器输出电流正常，所述浮充充电器向蓄电池充电。
所述延迟电路起到延时保护作用，再浮充充电器输出端电流过大后，较长时间保持所述MOS管Q5处于关断状态，在所述电容C44放电结束后，所述MOS管Q5导通；可通过调整延迟电路中电阻R68、电阻R69、电阻R70、和电容C44的值，控制过流时通电和断电的时间比，保护蓄电池不因浮充充电器输出电流过大而损坏。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (4)
1.一种浮充充电器过流保护电路，其特征在于：它包括采集比较电路、比较控制电路、延迟电路和MOS管Q5，所述MOS管Q5的漏极连接蓄电池的负极，所述MOS管Q5的源极连接电阻R56的一端，所述电阻R56的另一端接地；
所述采集比较电路包括比较器U6C、电阻R54、电阻R55和二极管D16，所述比较器U6C的负向输入端作为比较基准电压输入端，所述比较器U6C的正向输入端分别与所述电阻R50的一端和所述电阻R54的一端连接，所述电阻R54的另一端分别与所述比较器U6C的输出端和所述电阻R55的一端连接，所述电阻R55的另一端接正电源，所述比较器U6C的输出端与所述二极管D16的阳极连接；
所述比较控制电路包括电阻R60、电阻R63、电阻R67、电容C43、二极管D15和比较器U7A，所述比较器U7A的负向输入端与所述比较器U6C的输出端连接，所述比较器U7A的正向输入端分别与所述电阻R63的一端和所述电阻R67的一端连接，所述电阻R67的另一端作为控制基准电压输入端，所述比较器U7A的输出端分别与所述电阻R63的另一端、所述电阻R60的一端、所述二极管D15的阴极和所述MOS管Q5的栅极连接，所述电阻R60的另一端和所述二极管D15的阳极分别接地，所述比较器U7A的电源输入正极极点分别与所述电容C43的一端和正电源连接，所述电容C43的另一端接地，所述比较器U7A的电源输入负极极点接地；
所述延迟电路包括电阻R68、电阻R69、电阻R70、和电容C44，所述电容C44的一端与所述电阻R70的一端连接并接地，所述电阻R70的另一端连接所述电阻R68的一端，所述电容C44的另一端分别连接所述R68的另一端和所述电阻R69的一端；所述比较器U7A的负向输入端与所述电阻R69的一端连接并通过所述电阻R69的另一端连接所述二极管D16的阴极。
2.根据权利要求1所述的浮充充电器过流保护电路，其特征在于：所述采集比较电路还包括分压电路和滤波电路，所述分压电路由串联的电阻R51和电阻R52构成，所述比较器U6C的负向输入端分别与所述电阻R52的一端和所述电阻R51的一端连接，所述电阻R52的另一端作为比较基准电压输入端，所述电阻R51的另一端接地；所述滤波电路由电阻R50和与所述电阻R50并联的电容C42构成，所述比较器U6C的正向输入端通过所述电阻R50与所述电阻R56的一端连接。
3.根据权利要求1所述的浮充充电器过流保护电路，其特征在于：它还包括基准电压电路，所述基准电压电路的输出端分别连接所述电阻R52的一端和所述电阻R67的另一端。
4.根据权利要求3所述的浮充充电器过流保护电路，其特征在于：所述基准电压电路是TL431三端可调分流基准电压源。
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