CN103606900A - 一种锂电池充电保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂电池充电保护电路，包括输入直流电源DC+极、输入直流电源DC-极、集成电路三极管U1、肖特基二极管D5、三极管Q1、三极管Q2、二极管D1，D2，D3，D4，D6、比较器U2、电容C2，C4、电阻R1-R10、R12-R14和输出接口；该电路具有3项基本的锂电池充电保护功能，其分别为：一、由二极管D2、电阻R7以及R9构成的过压保护电路；二、由二极管D1、二极管D10以及D8构成的迟滞比较电路；三、由电阻R12、电阻R13、电阻R14以及二极管D6构成的短路保护电路。本锂电池充电保护电路成本低，电路设计简单，且维修进而拆卸十分方便，散热效果好，电路的使用寿命长。
Description
技术领域
本发明涉及一种锂电池充电保护电路。
背景技术
目前，如图1所示，现有锂电池充电保护电路都是安装在电池包里面，都是使用多层板布线，电路板做的很小，电路比较复杂，由于电池包内部空间太小，电流大时各个元器件发热量高不方便散热，所以必须要使用成本高的元器件，电池保护板经常会由于电池包短路而烧坏PCB的覆铜线，现有的电池保护板由于是装到电池包中的，所以其拆卸和维修都不方便。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种成本低、拆卸和维修方便的锂电池充电保护电路。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种锂电池充电保护电路，包括输入直流电源DC+极、输入直流电源DC-极、集成电路三极管U1、肖特基二极管D5、三极管Q1、三极管Q2、二极管D1，D2，D3，D4，D6、比较器U2、电容C2，C4、电阻R1-R10、R12-R14和输出接口；所述输入直流电源DC+极分别与电阻R1，R2，R3、肖特基二极管D5的正极和比较器U2的8脚相连；所述电阻R1与集成电路三极管U1的阴极、集成电路三极管U1的参考级、电阻R8、电阻R12以及电容C2的正极相连；所述肖特基二极管D5的负极与三极管Q1 的源极S相连，三极管Q1的漏极 D接电池包充电口C+和电容C4的阳极，所述电阻R2和三极管Q1 的栅极G以及电阻R4相连，电阻R4接三极管Q2集电极，所述三极管Q2的基极接电阻R6和电阻R5，所述电阻R5通过二极管D3和二极管D4分别与电阻R3，二极管D2的阳极以及二极管D6的阳极相连，所述二极管D2的阴极与二极管D1的阴极以及比较器U2的1脚相连，所述二极管D1的阳极通过电阻R10与比较器U2的3脚以及电阻R8相连；所述电池包正极B+通过电阻R7和电阻R9分压后和比较器U2的2脚相连；所述二极管D6的负极与比较器U2的7脚相连，所述电阻R12与比较器U2的6脚相连，电池包的正极B+通过电阻R13与电阻R14分压后和比较器U2的5脚相连；所述集成电路三极管U1的阳极、电容C2的负极、三极管Q2的发射级、比较器U2的4脚、电阻R6、电阻R14、电容C4的负极全部接地和输入直流电源DC-极相连。
作为本发明的进一步改进，所述的三级管Q1为P沟道MOS三极管。
作为本发明的进一步改进，所述的电容C2与C4为贴片电容。
作为本发明的进一步改进，所述的比较器U2为358线性比较器。
作为本发明的进一步改进，所述的集成电路三极管U1选用TL431集成电路三极管。
本发明的有益效果是：本锂电池充电保护电路成本低，电路设计简单，且维修进而拆卸十分方便，散热效果好，电路的使用寿命长。
附图说明
图1是现有技术的电路图。
图2是本发明的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图2所示，一种锂电池充电保护电路，包括输入直流电源DC+极、输入直流电源DC-极、TL431集成电路三极管U1、肖特基二极管D5、P沟道MOS三极管Q1、三极管Q2、二极管D1，D2，D3，D4，D6、358线性比较器U2、贴片电容C2，C4、电阻R1-R10、R12-R14和输出接口；所述输入直流电源DC+极分别与电阻R1，R2，R3、肖特基二极管D5的正极和358线性比较器U2的8脚相连；所述电阻R1与TL431集成电路三极管U1的阴极、TL431集成电路三极管U1的参考级、电阻R8、电阻R12以及贴片电容C2的正极相连；所述肖特基二极管D5的负极与P沟道MOS三极管Q1 的源极S相连，P沟道MOS三极管Q1的漏极 D接电池包充电口C+和贴片电容C4的阳极，所述电阻R2和P沟道MOS三极管Q1 的栅极G以及电阻R4相连，电阻R4接三极管Q2集电极，所述三极管Q2的基极接电阻R6和电阻R5，所述电阻R5通过二极管D3和二极管D4分别与电阻R3，二极管D2的阳极以及二极管D6的阳极相连，所述二极管D2的阴极与二极管D1的阴极以及358线性比较器U2的1脚相连，所述二极管D1的阳极通过电阻R10与358线性比较器U2的3脚以及电阻R8相连；所述电池包正极B+通过电阻R7和电阻R9分压后和358线性比较器U2的2脚相连；所述二极管D6的负极与358线性比较器U2的7脚相连，所述电阻R12与358线性比较器U2的6脚相连，电池包的正极B+通过电阻R13与电阻R14分压后和358线性比较器U2的5脚相连；所述TL431集成电路三极管U1的阳极、贴片电容C2的负极、三极管Q2的发射级、358线性比较器U2的4脚、电阻R6、电阻R14、贴片电容C4的负极全部接地和输入直流电源DC-极相连。
该电路的工作原理为：
此电路图通过TL431集成电路三极管U1来提供2.5V的基准电压，当电池包接入保护板时P沟道MOS三极管 Q1 导通充电器通过C+对电池包充电，该电路具有3项基本的锂电池充电保护功能，其分别为：
一、过压保护电路(即由二极管D2、电阻R7以及R9构成)
当358线性比较器U2的2脚检测到电池包的电压（B+）在经过电阻R7和电阻R9分压后的电压值去和358线性比较器U2的3脚2.5V基准电压进行比较，当大于或等于电池包的额定电压时，通过控制358线性比较器U2的1脚输出高低电平来控制三极管Q2的导通和截止，从而控制P沟道MOS三极管Q1的导通和关断，防止出现电池过充造成的安全隐患；
二、迟滞比较电路(即由二极管D1、二极管D10以及D8构成)
当电池包充满电后，保护板关断充电；这时电池包的电压会出现回落，这个电路的功能就是设定一个固定的数值，防止由于电池电压的回落而出现P沟道MOS三极管Q1反复打开和关断即来回充电的现象；
三、短路保护电路（即由电阻R12、电阻R13、电阻R14以及二极管D6构成)
当电池包内部出现电池损坏，电性能下降，短路的情况下358线性比较器U2的5脚通过检测电池包的电压，然后与6脚2.5V的基准进行比较，继而通过控制7脚的输出高低电平来控制三极管Q2的导通和截止，从而控制P沟道MOS三极管Q1的导通和关断，防止出现安全隐患。
本锂电池充电保护电路成本低，电路设计简单，且维修进而拆卸十分方便，散热效果好，电路的使用寿命长，可以实现5V以下不充电的保护功能。
Claims (4)
1.一种锂电池充电保护电路，其特征在于：包括输入直流电源DC+极、输入直流电源DC-极、集成电路三极管U1、肖特基二极管D5、三极管Q1、三极管Q2、二极管D1，D2，D3，D4，D6、比较器U2、电容C2，C4、电阻R1-R10、R12-R14和输出接口；所述输入直流电源DC+极分别与电阻R1，R2，R3、肖特基二极管D5的正极和比较器U2的8脚相连；所述电阻R1与集成电路三极管U1的阴极、集成电路三极管U1的参考级、电阻R8、电阻R12以及电容C2的正极相连；所述肖特基二极管D5的负极与三极管Q1 的源极S相连，三极管Q1的漏极 D接电池包充电口C+和电容C4的阳极，所述电阻R2和三极管Q1 的栅极G以及电阻R4相连，电阻R4接三极管Q2集电极，所述三极管Q2的基极接电阻R6和电阻R5，所述电阻R5通过二极管D3和二极管D4分别与电阻R3，二极管D2的阳极以及二极管D6的阳极相连，所述二极管D2的阴极与二极管D1的阴极以及比较器U2的1脚相连，所述二极管D1的阳极通过电阻R10与比较器U2的3脚以及电阻R8相连；所述电池包正极B+通过电阻R7和电阻R9分压后和比较器U2的2脚相连；所述二极管D6的负极与比较器U2的7脚相连，所述电阻R12与比较器U2的6脚相连，电池包的正极B+通过电阻R13与电阻R14分压后和比较器U2的5脚相连；所述集成电路三极管U1的阳极、电容C2的负极、三极管Q2的发射级、比较器U2的4脚、电阻R6、电阻R14、电容C4的负极全部接地和输入直流电源DC-极相连。
2.根据权利要求1所述的锂电池充电保护电路，其特征在于：所述的三级管Q1为P沟道MOS三极管。
3.根据权利要求1或2所述的锂电池充电保护电路，其特征在于：所述的电容C2与C4为贴片电容。
4.根据权利要求1或2所述的锂电池充电保护电路，其特征在于：所述的比较器U2为358线性比较器。
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