CN103840436A - 一种电池反接保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电池反接保护电路。所述电池反接电路包括三极管、场效应管、第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻。本发明通过并联在电池端的极性判断电路，直接对电池连接极性进行判断，再驱动场效应管的导通与截止，进而实现反接保护功能。本发明的电池反接保护电路构成简捷、使用元件少、耗电少且可靠性高。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路领域，具体地，涉及一种电池反接保护电路。
背景技术
充电电池的充电问题一直是人们关心的焦点，正确良好的充电方法可以确保电池的寿命。若误将充电电池的正、负极反接入充电装置中，则会由充电器和电池共同形成一个大电流回路，导致充电装置内部的集成电路、二极管、电解电容等有极性元器件容易出现损坏，或者对电池造型一定的伤害，甚至可能对充电场所带来更大的安全危害。因此，需要严格防止极性连接错误、或采取防止电池反接保护电路。通常的方法如下：
1、充电装置的输出端大多串联一个快速保险丝、或同时在输出端并联一个旁路用大功率二极管。一旦电池错误反接，电池正端经旁路二极管、保险丝，直接回到电池负端，此时短路电流很大，保险丝马上熔断，输出形成断路，从而达到保护目的。此种方法是一个破坏性的保护，不可自行恢复，同时由于保险丝的熔断需要时间，反接时的电池断路电流非常大，仍有二极管和保险丝起火、爆炸隐患，往往会对充电装置造成一定冲击性损伤。
2、通过极性判断电路来控制继电器的吸合，从而达到反接保护的目的。这种控制方式的缺点是在充电过程中带大电流切断直流充电器时，非常容易在继电器触点产生拉弧，使继电器触点粘结无法切断，从而造成短路，其后果是充电装置和电池一直处于直通状态，一旦出现故障即保护不了充电装置，也保护不了电池。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电池反接保护电路，旨在解决现有技术采用保险丝或继电器所存在的反接保护可靠性不高且电路复杂的问题。
为了实现本发明的目的，所述电池反接保护电路包括三极管、场效应管、第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第一电阻的一端连接所述场效应管的栅极，另一端连接输入电源的负极，所述场效应管的源极接所述输入电源的负极，所述第二二极管的正极连接所述场效应管的源极，负极连接所述场效应管的漏极，所述场效应管的漏极还连接电压输出端子的负极，所述第四电阻的一端连接所述电压输出端子的负极，另一端连接所述第一二极管的负极，所述第一二极管的正极连接所述三极管的基极，所述第二电阻的一端连接所述场效应管的栅极，另一端连接所述三极管的集电极，所述三极管的发射极连接在电压输出端子的正极与输入电源的正极之间，所述第三电阻的一端连接所述三极管的基极，另一端连接所述电压输出端子的正极，所述电压输出端子的正极连接电池的正极，所述电压输出端子的负极连接电池的负极。
在上述电池反接保护电路中，所述输入电源为AC-DC变换充电装置。
在上述电池反接保护电路中，所述三极管为PNP型2N5401三极管。
在上述电池反接保护电路中，所述场效应管为N沟道增强型绝缘栅IRFP250场效应管。
在上述电池反接保护电路中，所述第一二极管的型号为1N4004，所述第二二极管的型号为1N4148。
在上述电池反接保护电路中，所述电池铅酸电池、锂电池或镍氢电池。
在上述电池反接保护电路中，所述电池的电压范围为36V至48V。
本发明通过并联在电池端的极性判断电路，直接对电池连接极性进行判断，再驱动场效应管的导通与截止，进而实现反接保护功能。本发明的电池反接保护电路构成简捷、使用元件少、耗电少且可靠性高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的电池反接保护电路的结构原理图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示出了本发明实施例提供的电池反接保护电路的结构原理图。
该图中的电池反接保护电路包括三极管Q1、场效应管Q2、第一二极管D1、第二二极管D2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，第一电阻R1的一端连接场效应管Q2的栅极，另一端连接输入电源的负极IN-，场效应管Q2的源极接输入电源的负极IN-，第二二极管D2的正极连接场效应管Q2的源极，负极连接场效应管Q2的漏极，场效应管Q2的漏极还连接电压负极输出端子OUT-，第四电阻R4的一端连接电压负极输出端子OUT-，另一端连接第一二极管D1的负极述第一二极管D1的正极连接三极管Q1的基极，第二电阻R2的一端连接场效应管Q2的栅极，另一端连接三极管Q1的集电极，三极管Q1的发射极连接在电压输出端子的正极OUT+与输入电源的正极IN+之间，第三电阻R3的一端连接三极管Q1的基极，另一端连接电压正极输出端子OUT+，电压正极输出端子OUT+连接电池的正极，电压负极输出端子OUT-连接电池的负极。
所述输入电源为AC-DC变换充电装置，即该实施例中的电压输入端IN+连接AC-DC变换充电装置的正极输出端，电压输入端IN-连接AC-DC变换充电装置的负极输出端。三极管Q1为PNP型2N5401三极管，场效应管Q2为N沟道增强型绝缘栅IRFP250场效应管,第一二极管D1的型号为1N4004，第二二极管D2的型号为1N4148,所述电池为铅酸电池、锂电池或镍氢电池，其电压范围为36V-48V。
本发明实施例提供的电池反接保护电路的具体工作原理为：当电压由输入端IN+和IN-输入时，由第三电阻R3分压得到三极管Q1的开启电压；当三极管Q1导通后，第二电阻R2和第一电阻R1分压得到场效应管Q2的开启电压；当场效应管Q2导通后，即可形成对电池的充电。场效应管Q2侧的第二二极管D2是在充电结束后形成对场效应管Q2的放电回路。当电池正接时，电压输入端IN+、第三电阻R3、第一二极管D1、第四电阻R4、场效应管Q2和电压输入端IN-形成导电回路，进而对电池进行充电；当电池反接时，第一二极管D1截止，三极管Q1，因此场效应管Q2也截止。该反接保护电路主要是通过场效应管Q2的导通与截止来控制给电池充电的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种电池反接保护电路，其特征在于，所述电池反接保护电路包括三极管、场效应管、第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第一电阻的一端连接所述场效应管的栅极，另一端连接输入电源的负极，所述场效应管的源极接所述输入电源的负极，所述第二二极管的正极连接所述场效应管的源极，负极连接所述场效应管的漏极，所述场效应管的漏极还连接电压负极输出端子，所述第四电阻的一端连接所述电压负极输出端子，另一端连接所述第一二极管的负极，所述第一二极管的正极连接所述三极管的基极，所述第二电阻的一端连接所述场效应管的栅极，另一端连接所述三极管的集电极，所述三极管的发射极连接在电压正极输出端子与输入电源的正极之间，所述第三电阻的一端连接所述三极管的基极，另一端连接所述电压正极输出端子，所述电压正极输出端子连接电池的正极，所述电压负极输出端子连接电池的负极。
2.根据权利要求1所述的电池反接保护电路，其特征在于，所述输入电源为AC-DC变换充电装置。
3.根据权利要求1所述的电池反接保护电路，其特征在于，所述三极管为PNP型2N5401三极管。
4.根据权利要求1所述的电池反接保护电路，其特征在于，所述场效应管为N沟道增强型绝缘栅IRFP250场效应管。
5.根据权利要求1所述的电池反接保护电路，其特征在于，所述第一二极管的型号为1N4004，所述第二二极管的型号为1N4148。
6.根据权利要求1所述的电池反接保护电路，其特征在于，所述电池铅酸电池、锂电池或镍氢电池。
7.根据权利要求1所述的电池反接保护电路，其特征在于，所述电池的电压范围为36V至48V。
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